Cơ chế chung là chuyển các đoạn gen có tác dụng cản trở sự truyền virus; hoặc cản trở sự nhân lên của virus trong tế bào; hoặc chống lại sự biểu hiện của bệnh. Hầu hết các gen được chuyển vào cây đều được phân lập từ virus.
Có nhiều đường hướng tạo cây kháng virus bằng kỹ thuật chuyển gen: chuyển các đoạn mã hoá protein vỏ; chuyển gen tạo các ribozyme (enzym phân giải virus); chuyển các gen đối bản (antisens) với ARN của virus, các đối bản này sẽ khoá lại sự sao chép và phiên mã của ARN virus. Trong đó việc chuyển gen mã hoá protein vỏ virus là kỹ thuật phổ biến nhất (cơ chế bảo vệ chéo). Bằng kỹ thuật này người ta đã tạo được giống kháng được 36 loại virus đại diện cho 16 nhóm khác nhau (Larkin 1995).
Chuyển gen mã hoá vỏ protein của virus: Virus có cấu tạo 2 phần, gồm lõi acidnucleic (ADN hoặc ARN) và vỏ protein. Khi có mặt gen mã hoá protein vỏ sẵn trong tế bào sẽ gây hiệu ứng ngăn chặn sự lột vỏ của virus khi xâm nhập tế bào chủ, kìm hãm sự nhân lên của virus. Dựa trên cơ chế này, người ta đã chuyển gen mã hoá vỏ protein của nhiều lại virus vào các đối tượng cây trồng khác nhau tạo nên các giống kháng virus như: đu đủ kháng bệnh đốm vòng PRSV, cây chống chịu virus khảm alfalfa (AMV), virus khảm dưa chuột (CMV), khoai tây kháng virus X, xoăn lá khoai tây, chuối kháng virus gây bệnh bó đọt...
Chiến lược tạo giống kháng virus thứ hai là sử dụng gen mã hoá replicase của virus. Replicase là một enzyme giúp virus tổng hợp acid nucleic trong tế bào vật chủ. Cây được chuyển gen chứa một đầu nhất định của gen replicase sẽ tổng hợp phân tử ARN nhỏ chứa một điểm nhận biết để liên kết với replicase. Do đó phân tử này cạnh tranh với ARN của virus trong quá trình liên kết với enzyme replicase. Nếu tế bào thực vật sao mã đủ loại ARN này thì có khả năng ức chế quá trình nhân của virus.
Khả năng thứ ba là sử dụng các gen có trình tự ngược chiều (anti sense) với các gen nhất định của virus. Gen có trình tự ngược sao mã mARN có trình tự bổ sung với ARN của virus. ARN ngược chiều can thiệp trực tiếp vào sự biểu hiện gen của virus bằng cách kết hợp với ARN của virus tạo thành phân tử kép, ngăn cản quá trình dịch mã hay sự vận chuyển ARN từ nhân ra tế bào chất.
b) Ví dụ:
Những cây trồng chuyển gen kháng virus trồng diện tích lớn trên thế giới gồm thuốc lá, cà chua, bí đỏ và đu đủ (James và Krattiger, 1996; James, 1997)
Một số thành tựu khác trong chuyển gen kháng virus: Cây
trồng
Gen ngoại Phương pháp chuyển gen Tính trạng biểu hiện
Cà chua CP-TMV Thông qua Agrobacterium Kháng virus khảm thuốc lá
Lúa CP-stripe Xung điện protoplast Kháng lại virus sọc