每日科研进展 l 2022.08.04 l 质体介导的 RNA 干扰对刺吸式害虫的控制

双链 RNA 在质体中的表达为有效控制咀嚼昆虫提供了巨大的潜力。然而，许多害虫不消耗植物组织，而是通过从寄主植物的维管系统中吸取汁液为食，然而，是否可以使用质体介导的 RNA 干扰 (RNAi) 来控制吸汁昆虫是未知的。该项研究中，研究者展示了五种半翅目昆虫在以植物为食时获得质体 RNA。研究人员合成了靶向 MpDhc64C 基因的双链 RNA 的核转基因烟草植物和转质体烟草植物（图 1），这是一种新发现的有效 RNAi 靶基因，其沉默导致桃蚜致死（图 2）。

在全植物生物测定中，转基因植物对蚜虫表现出显著的抗性，这可以通过昆虫存活率降低、繁殖力受损和幸存者体重减轻来证明。保护作用与表现最好的核转基因植物所赋予的保护作用相当（图3）。

研究结果显示，与核转基因植物相比，转质体植物成熟叶片上的蚜虫比例显著降低。当蚜虫只允许侵染成熟的叶子时，与核转基因植物相比，转基因植物的生长速度明显更快，并且总体上更好地保护了免受害虫的侵害。当通过电穿透图分析和蚜虫回避反应实验进行监测时，昆虫在摄食行为方面表现出显著的变化，这在核转基因和转质体植物中是不同的，这可能反映了对有毒 RNA 分子的特定回避策略（图 4）。

总之，这项研究表明，质体介导的 RNAi 提供了一种有效的策略来控制一些刺吸式害虫，即使汁液中很可能没有或只有很少的叶绿体 RNA。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.05.008