在植物生物反應器研究中，最受人們關註同時研究進展也最快的是生產各種疫苗用的抗原蛋白。病毒和細菌性傳染病是威脅全球人類健康及生活質量最重要的因素之壹，自古以來，人們就不斷尋求各種方法對付這些傳染性疾病。1778年，英國人Jenner首次發現人接種牛痘可預防天花病毒傳染，在此後的時間裏，疫苗已被證明是對付傳染性疾病特別是病毒性傳染病最為經濟和有效的方法。
現在，人們通過接種疫苗已完全根除了天花，並在全球範圍內基本控制了脊髓灰質炎、狂犬病、破傷風、白喉、百日咳和乙型腦炎等多種病毒及細菌性傳染病的發生和傳播。疫苗的形式也由菌體疫苗發展到亞單位疫苗（Subunitvaccine），甚至還產生了DNA疫苗。但是，目前人們使用的疫苗還主要是通過微生物發酵或動物細胞組織培養獲得的，需要復雜的生產設備，生產工序繁瑣，生產成本較高，不易保存和運輸，因此，這些疫苗在經濟落後的發展中國家推廣起來比較困難，普通人群不易接受。此外，有些疫苗還存在著安全性和使用不便等方面的問題。 1992年，美國人C.J.Arntzen和H.S.Mason率先提出了用轉基因植物生產疫苗的新思路。此後，國內外多個實驗室相繼在煙草、馬鈴薯、番茄、苜蓿和萵苣中表達了乙肝表面抗原、大腸桿菌熱敏毒素B亞基、霍亂毒素B亞基、諾瓦克病毒殼蛋白和狂犬病毒G蛋白等抗原，並利用在植物中表達的抗原進行了動物和人體的免疫實驗，獲得了大量有價值的研究數據，為今後利用轉基因植物生產疫苗奠定了良好基礎（見附件2）。
植物來源的重組藥用蛋白第壹次臨床應用研究是由星球生物技術有限公司（PlanetBiotechnology,Inc）報道的，該公司位於美國加利福尼亞境內。該公司利用轉基因煙草中表達的抗體sIgA生產新藥CaroRxTM，主要目的是預防和治療由細菌引起的齲齒。臨床實驗證實CaroRxTM可以有效清除人口腔內的變異鏈球菌（S.mutans）並預防誌願者口腔產生齲齒。該公司也正在設計和開發壹些新的sIgA抗體，用來有效預防口腔、呼吸道、消化道，生殖和尿道等粘膜系統和皮膚受到壹些傳染性病菌和毒性因子的感染。
美國著名的孟山都公司（Monsanto）已經培育出壹種轉基因玉米，每公頃玉米可以產生3.7公斤達到藥用蛋白標準的人類抗體。假如每公頃的玉米產量可達8.6噸的話，在重組蛋白產量方面還具有相當大的改善空間。臨床醫學研究者計劃向每個癌癥患者註射250毫克這種玉米種子來源的抗體蛋白藥物。孟山都公司還在種植壹種轉基因大豆，這種大豆可以生產針對單純皰疹病毒2（HSV-2）的人源化抗體，這種抗體的動物試驗表明它可以阻止HSV-2在小鼠陰道內的傳播。植物來源的抗體在體外的穩定性和體內的生物活性與動物細胞培養來源的抗體是相同的，利用它將開發出壹種低成本的治療方法來防治某些由性傳播的疾病。 美國的ProdiGene公司和EPIcytePharmaceuticals公司正計劃開展合作，進行玉米生產抗體的開發，主要是生產某些人粘膜抗體用於被動免疫治療，因為ProdiGene公司在蛋白表達和提取方面具有豐富的經驗，而EPIcytePharmaceuticals公司擁有多項相關專利。
LargeScaleBiology公司和斯坦福大學已經合作開發了壹種腫瘤特異性疫苗，可用於阻止細胞的惡性生長，它們利用植物病毒作為瞬時表達系統。研究者們利用修飾後的煙草花葉病毒作為瞬時表達載體，可表達源自38C13鼠B細胞淋巴瘤的型特異的單鏈抗體。在重組病毒侵染本薩明那煙（N.benthamiana）後，單鏈抗體蛋白在細胞質外體內可以積累到很高的水平。這種抗體片段可與壹種亞型特異的抗抗體反應，這表明植物產生的38C13單鏈抗體經過了正確的折疊，用經親合層析純化的38C13單鏈抗體免疫後的小鼠可以產生大於10ug/ml的型特異性的抗抗體。這些小鼠可以抵禦致死劑量的38C13腫瘤的攻毒試驗，其保護效果類似於用38C13IgM-匙藍蛋白偶聯疫苗免疫後的結果。這種產生腫瘤特異性蛋白疫苗的病毒快速表達體系為治療非何傑金氏淋巴瘤提供了壹種可靠的方法。治療的目的是在患者體內產生特殊的抗體，它能特異性識別惡性生長的B細胞表面特異性位點，使靶細胞最終受到破壞，而正常的細胞不會受到任何影響。
另外壹個引起全球關註的研究成果是，瑞士聯邦技術研究所的IngoPotrykus教授及其同事在洛克菲勒基金會和歐盟農業研究計劃（EuropeanCommissionsAgriculturalResearchProgramme）***同資助下，在2000年將水仙的八氫番茄紅素合成酶和番茄紅素環化酶基因導入水稻，研制出壹種富含β胡蘿蔔素（維生素A前體）的水稻，品種名稱T309，每克稻米含1.6mgb胡蘿蔔素，由於稻米色澤金黃，故稱為“金色大米”。發展中國家目前大約有2.5－10億人患維生素A缺乏癥，正是由於此癥，這些國家每年有1,000-2,000萬兒童死亡。食用富含鐵質和維生素A的這種轉基因水稻，將大大減少發展中國家兒童貧血癥和維生素A缺乏癥的發病率。該技術目前已被免費授權給菲律賓國際水稻研究所和印度的壹個水稻研究中心，以期培育出適合當地種植的水稻品種，大規模種植可能會在2005年前後開始。