植物病毒載體的研究開展得較晚，1984年才誕生了第一例由植物副逆轉(zhuǎn)錄病毒--花椰菜花葉病毒（CaMV）構(gòu)建的載體,，但是植物病毒載體具有很多優(yōu)點(diǎn),，例如短時(shí)間內(nèi)可以生產(chǎn)大量成本低廉的外源蛋白，滿足醫(yī)藥及工業(yè)用蛋白日益增加的需求,，因此1984年之后,，人們嘗試了多種植物病毒載體。近年來也逐步利用植物病毒載體做為探針,，去研究植物和植物病原基因的表達(dá)調(diào)控,、編碼產(chǎn)物的功能以及植物與病原的相互作用。

　　植物病毒載體主要有置換型載體,、插入型載體和互補(bǔ)型載體3種類型,。置換型載體是最原始的，有外源基因置換對(duì)植物病毒基因組復(fù)制影響不大的基因構(gòu)建而成,。置換型載體一般用于轉(zhuǎn)染原生質(zhì)體進(jìn)行瞬時(shí)表達(dá),，用于驗(yàn)證構(gòu)建載體的可行性，較少接種于植株系統(tǒng)表達(dá)外源基因,。構(gòu)建的置換型載體用于轉(zhuǎn)染原生質(zhì)體時(shí),，通常不必考慮病毒的組裝，所以可攜帶較大的外源基因,；在植株系統(tǒng)表達(dá)外源基因時(shí),，就必須考慮病毒的包裝限制，因?yàn)榻^大多數(shù)植物病毒系統(tǒng)侵染時(shí)都需要組裝成完整的病毒粒子,。第一例植物病毒載體是Brisson 等用大腸桿菌二氫葉酸還原酶基因（dhfr）置換CaMV編碼蚜蟲傳播蛋白因子的基因II構(gòu)建而來,。第一例植物病毒載體也是置換型載體，雀麥花葉病毒的基因被綠霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶（CAT）基因置換后,，在大麥原生質(zhì)體中表達(dá)了CAT,。

　　插入型載體的構(gòu)建方式是將外源編碼序列插入病毒基因組不重要的非編碼區(qū)，或者將外源編碼序列與復(fù)制酶基因以外的其他基因（如CP基因）同框融合,，用以避免對(duì)病毒的復(fù)制或移動(dòng)造成不利影響,。對(duì)于球狀或二十面立體等軸對(duì)稱病毒來說，包裝限制決定了插入的外源編碼序列不能太大,。絲狀或桿狀植物病毒,，如煙草花葉病毒,、馬鈴薯Y病毒和桿狀DNA病毒等因不存在包裝限制，適于構(gòu)建插入型載體,。Shivprasad等利用TMV U1株構(gòu)建插入型載體時(shí),，采用了多種與其同源性較近病毒種（株）CP亞基因組啟動(dòng)子指導(dǎo)綠色熒光蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)溫和型煙草綠色花葉病毒U5株的亞基因組啟動(dòng)子比較穩(wěn)定,，其它的調(diào)控序列由于和TMV CP亞基因組啟動(dòng)子同源性較高,，容易通過重組而丟失外源基因。目前主要有PVX,、TMV,、CPMV和番茄從矮病毒（TBSV）這四種植物病毒用語構(gòu)建插入型載體，其中PVX載體多用做探針研究植物和植物病原基因的功能與結(jié)構(gòu),，以及病原與宿主之間的相互作用,；TMV和CPMV載體主要用于展示醫(yī)藥用的外源小肽；TBSV載體還不太完善,。

　　為了避免置換型載體和插入型載體的不足,，研究人員設(shè)計(jì)了互補(bǔ)型載體。這類載體是將外源基因插入缺陷型病毒或用外源基因置換病毒的某個(gè)基因構(gòu)建而成,。在構(gòu)建互補(bǔ)型載體時(shí),，只要能反式提供失活基因的表達(dá)產(chǎn)物，一些重要的基因也被外源基因置換或插入,，方法有二：一是有轉(zhuǎn)基因植株反式提供失活基因產(chǎn)物,；一是將構(gòu)建的植物病毒載體與輔助病毒一起接種，由輔助病毒供失活基因產(chǎn)物,。最初研究者們認(rèn)為反式提供失活基因表達(dá)產(chǎn)物時(shí),，可以限制載體病毒的擴(kuò)散，應(yīng)該比較安全,。但后來研究中發(fā)現(xiàn)通過輔助病毒反式提供失活基因產(chǎn)物構(gòu)建的互補(bǔ)載體很不穩(wěn)定,，即使用同源性較小的相關(guān)病毒調(diào)控序列進(jìn)行改造，依然容易發(fā)生重組,。而通過轉(zhuǎn)基因植株反式提供失活基因表達(dá)產(chǎn)物時(shí),，載體核酸與轉(zhuǎn)基因之間也存在高頻率的重組，因此也不穩(wěn)定,?？紤]到重組主要發(fā)生在病毒基因組的非編碼區(qū)，因而采用轉(zhuǎn)基因反式互補(bǔ)時(shí),，盡量避免轉(zhuǎn)基因攜帶過多的非編碼序列,，可能會(huì)降低重組發(fā)生的頻率。此外也有利用衛(wèi)星與輔助病毒一起構(gòu)建互補(bǔ)型載體的報(bào)道,。

　　植物病毒載體不僅能夠用于研究目的基因的功能,，還利用PVX或TMV載體研究宿主基因表達(dá)調(diào)控和編碼蛋白功能的報(bào)道也越來越多,。自從De Zoeten等用人α D-干擾素(interfero，IFN)基因置換CaMV 基因2,，檢測(cè)到由CaMV載體表達(dá)的IFN 在動(dòng)物細(xì)胞中具有生物學(xué)活性以來,，很多研究人員都試圖構(gòu)建植物病毒載體來大規(guī)模地生產(chǎn)醫(yī)藥用蛋白。利用植物病毒載體生產(chǎn)醫(yī)藥用蛋白可以提高表達(dá)量,，降低成本,。例如Mori等以γ-IFN 基因置換BMV 截短型CP（truncated CP）基因，在煙草原生質(zhì)體中γ-IFN的表達(dá)量占原生質(zhì)體總蛋白的5-10%,。在大腸桿菌中表達(dá)α-天花粉蛋白時(shí),，表達(dá)量?jī)H占細(xì)菌總蛋白的0.01%,，而用TMV做載體, 表達(dá)量高達(dá)可溶性蛋白的2%,，而且構(gòu)建的載體還可以系統(tǒng)侵染煙草植株。由于α-天花粉蛋白在治療人免疫缺陷病毒（HIV）病中具有很好的療效,，因此大量生產(chǎn)α-天花粉蛋白不僅可望用于臨床治療,，還可以用于研究HIV的分子致病機(jī)理。

　　用植物病毒載體表達(dá)的診斷試劑和疫苗比用細(xì)菌,、酵母等表達(dá)系統(tǒng)制備的產(chǎn)物具有更好的抗原性和免疫原性,；同時(shí)用植物病毒載體表達(dá)的疫苗也比用動(dòng)物或動(dòng)物細(xì)胞制備的疫苗更安全，因?yàn)楹笳呖赡軘y帶潛伏感染的病原或尚未發(fā)現(xiàn)的病原,。目前主要使生產(chǎn)的小肽位于病毒粒體的表面,。這樣以來，病毒CP不僅作為一種載體,，起著穩(wěn)定外源小肽的作用,，還能形成嵌合型病毒粒子，可以增強(qiáng)外源小肽的免疫原性,。如果外源小肽插入的位置適當(dāng),，形成的嵌合型病毒粒子還具有侵染性，能直接接種宿主繼續(xù)生產(chǎn)疫苗,。迄今常用的植物病毒載體多由CPMV,、TMV、PVX和TBSV構(gòu)建而來,，但只有CPMV和TMV用于生產(chǎn)疫苗,。