每日科研进展 l 2022.04.24 l

RNA 干扰 (RNAi) 是一种进化上保守的基因沉默机制，它通过小干扰siRNA与特定的细胞蛋白结合，对同源 mRNA 进行同源依赖性降解。RNAi 技术应用广泛，被认为是控制作物害虫的有效策略，备受关注。Mutti等人于2006年首次报道了利用RNAi技术防治蚜虫的策略，随后在蚜虫中出现了大量的RNAi技术的相关研究，结果证实RNAi技术防治蚜虫是一种可行的策略。dsRNA可以通过人工饲喂、显微注射、局部递送至植物、纳米颗粒介导的递送和植物dsRNA表达递送给昆虫，用以实现RNAi效应。而植物本身保留了赋予跨界基因沉默能力的RNAi机制，可产生针对于昆虫的dsRNA，因此，基于RNAi的转基因植物将是一种有效的蚜虫防控策略。

 桃蚜是重要的农业害虫，其通过取食韧皮部汁液，直接危害或者以自身作为病原微生物载体传播病原危害农业和园艺作物。桃蚜寄主广泛，已报道的有50种以上的寄主植物，同时能传播100多种病毒，且桃蚜繁殖率高，体型小，善于隐匿，防治极其困难，目前对其防治策略依然是以化学防治为主，但是化学药剂环境安全性低，环保问题，以及桃蚜产生抗性等问题，制约了化学防治的施用。

马铃薯病毒病是马铃薯中非常严重的病毒病，主要包括马铃薯 Y 病毒 (PVY)、马铃薯卷叶病毒 X (PLRV) 和马铃薯拖把病毒 (PMTV)三种类型，目前，尚无可用于抗病毒药物抑制病毒的传播，也没有任何有效的防控策略来控制传播载体，而桃蚜是这一病害传播的主要载体。

Murtaza 等人4月23日在线发表了基于巨噬细胞抑制因子(MIF1)的dsRNA构建转基因马铃薯品系进行桃蚜防治的策略，作者通过农杆菌介导的转化含有由 CaMV35S 启动子驱动的dsMIF1的二元载体（图1），导入当地马铃薯品种“AGB-white”。以此构建了7种转基因马铃薯品系，PCR和Southern blot验证了七种转基因马铃薯品系中的转基因存在和基因组整合。

体外离体叶片试验显示转基因马铃薯品系sDW-2的蚜虫死亡率高达65%（图2），在植物试验中，转基因马铃薯品系sDW-2的蚜虫死亡率为77%，对照组非转基因马铃薯系中蚜虫死亡率为19%（图3）。在以转基因马铃薯品系sDW-2为食的蚜虫中，MIF1的mRNA 表达具有显著的高沉默效应，其表达水平降低至21%。在其他六种转基因马铃薯品系中发现了可变的致死效应，范围从30%到62%（图3）。

 此项研究表明，蚜虫中MIF1转录水平下调是导致蚜虫死亡的直接因素，其原因可能是dsMIF1的存在导致的摄食时间缩短。通过在转基因马铃薯品系中表达的dsRNA抑制唾液细胞因子(MIF1)会干扰MIF1基因的表达水平，导致桃蚜死亡，这表明MIF1参与了改善其寄生性的蚜虫免疫系统。最终，该研究得出结论，植物介导的蚜虫 RNAi在桃蚜中诱导了显著的RNAi，同时增加了蚜虫的死亡率。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s12033-022-00498-w