RNAi技术在抗辣椒疫病中的应用

辣椒疫霉（Phytophthora capsici）是一种卵菌病原体，寄主广泛，是世界范围内辣椒和其他数百种植物疫病的重要病原体。由辣椒疫霉引起的辣椒疫病常年发生，危害严重时，可使得寄主植物减产超过80%，目前对其防治措施主要依赖于化学杀菌剂，但是，长期使用带来了众多问题，例如抗性病原体菌株的产生，对环境和人类健康的不良作用等。目前尚未鉴定出辣椒中针对P. capsici的抗性基因。此外，尽管在形态上其与真菌相似，但卵菌在遗传和生化上是不同的，因此，它们通常对大多数广谱型杀菌剂不敏感。

利用基于RNAi技术沉默特定基因（寄主诱导的基因沉默HIGS或喷雾诱导的基因沉默SIGS）控制病原体具有可持续性，不容易诱导产生耐药突变病原体菌株的特性。并且HIGS或SIGS可以定制化的靶向多个病原体必需基因、剧毒基因或两者兼而有之的多种病原体，用于开发针对性病原体防治策略。

疫霉效应子，特别是RXLR效应子，能够操纵多种宿主免疫过程，抑制植物免疫，进而促进了疫霉病原体的快速侵染。证据表明，疫霉属RXLR效应子是病原体致病性的关键调节剂，因此，这项研究将RXLR效应基因选作RNAi靶标基因进行研究。

首先作者证明P. capsici可以有效地从环境中吸收siRNA。根据RNA-seq和qPCR技术进行分析，作者鉴定了4个在感染阶段显著上调表达的辣椒RXLR效应基因。瞬时过表达和促感染试验表明RXLR1和RXLR4可以促进病原体感染。在辣椒中使用病毒诱导的RNAi系统，作者发现在植物中以RXLR1或RXLR4 为靶点的RNAi系统可以显著减少病原体感染，而共同干扰 RXLR1和RXLR4 可以赋予P. capsici更强的抗性。同时，作者还发现，外源应用靶向RXLR1或RXLR4 的siRNA可以抑制P. capsici在辣椒和本氏烟草叶片上的生长（图 1）。同时联合抑制RXLR1和RXLR4时，效果更显著。

这些数据表明，基于RNAi 的RXLR效应子的基因沉默在抗辣椒疫病中具有巨大的应用潜力，也为开发基于 RNAi的抗卵菌剂提供了重要基础。

原文链接（文中图片均来源于该篇论文）：

https://doi.org/10.1094/MPMI-12-21-0295-R