利用RNAi防治害虫的新策略(2020.2.6 莱肯生物)

棉铃虫是一种普遍存在的能够为害多种农作物的害虫。因其取食损害和病原菌感染性而导致作物的重大产量损失。尽管通过在转基因作物中表达Bt蛋白可以成功地保护棉花、玉米等作物免受棉铃虫的为害，但是许多物种也进化出了抗药性。这就需要一些新的害虫治理措施。

跨界（transkingdom）RNA干扰（TK-RNAi）一种很有前景的控制植食性害虫的方法。TK-RNAi是利用含有昆虫必需基因序列的dsRNA或发夹RNA，在昆虫摄取后通过昆虫的RNAi机制处理并引发目标基因的沉默，从而达到抑制昆虫生长发育的效果。如何更高效地实现双链RNA的递送是影响TK-RNAi防治昆虫效果的关键。

在叶绿体中表达ds-或hp-RNAs是一种增强TK-RNAi递送效果的有效途径。这是因为叶绿体中的双链RNA能够规避植物自身RNAi机制的影响，从而保证了昆虫摄入ds-或hp-RNAs的完整性。最近，澳大利亚研究人员开发了另一种在植物中递送前体RNA的方法。

在昆虫中，初级miRNA（pri-miR）转录本在细胞核中被Drosha酶加工成约100 nt的pre-miR发夹RNA，然后转运到细胞质中，并进一步被DICER-1切割成miRNAs。植物中不具有Drosha酶，因此pri-miR轉录本会直接在细胞核中被Discer-like 1处理成miRNAs。

将昆虫Pre-microRNA（pre-miR）转录本和针对昆虫乙酰胆碱酯酶基因ACE2的人工microRNAs（amiRs）进行组装并在植物中表达，能够使其保持未加工的状态，从而在昆虫体内完成加工并释放amiRs，实现对昆虫基因的干扰。研究人员利用烟草进行了测试，发现表达pre-miR和amiRs的烟草叶片喂食棉铃虫能够增加其死亡率、发育异常和并延缓生长速度。

这表明植物表达的昆虫pre-miR（plin-amiRs）是一种保护植物免受植食性昆虫侵害的新策略。