薯类作物生物技术专题 | RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用和风险

文摘   科学   2024-10-25 15:10   北京  

RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用和风险

王柯然,闫俊杰,刘建凤,高玉林

DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0472

RNAi(RNA interference),又叫RNA干扰,是一种转录后的基因沉默现象,其首次于1998年在秀丽隐杆线虫中被发现。RNAi是由双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA特异性降解过程,从而导致靶基因表达沉默。RNAi对靶基因的沉默是高度特异性的,且效果是显著的,在一些研究中,被RNAi干扰沉默靶基因后的个体的表型能达到该靶基因缺失的突变体相同的程度。

马铃薯是茄科茄属的一年生草本植物,又名土豆,原产于热带美洲的山地。马铃薯的适应性较强,喜冷凉干燥的气候,以疏松肥沃的沙质土为宜,其生长周期短,产量高,繁殖方式主要为无性块茎繁殖。而马铃薯作为一种粮菜兼用农作物,其本身易受到多种害虫的侵害。农业生产上,一般采用化学农药(毒死蜱、辛硫磷等)、生物农药(球孢白僵菌、苏云金芽孢杆菌等)等方法对马铃薯害虫进行防治,但化学农药的不合理施用会造成污染环境和药物残留等问题。因此,寻求可持续性控制方法越来越受到重视。随着分子生物学和基因工程技术的快速发展与不断完善,使得安全环保又高效的害虫防治措施的开发成为可能。

尽管RNAi技术作为一种新型害虫防治管理技术,在马铃薯害虫防治特别是解决马铃薯害虫对传统农药的抗药性问题上的应用前景广阔,但其与化学农药和转基因抗虫作物等防控技术一样,长期使用存在一定的潜在风险。

近日,《生物技术通报》在线发表了中国农业科学院植物保护研究所高玉林课题组题为RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用和风险 的文章本文以RNAi技术在马铃薯害虫防控应用的可行性以及潜在的风险等方面进行了综述,以期阐述RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用现状与前景,为RNAi技术纳入马铃薯害虫综合治理体系提供理论参考。

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本文主要包括以下几部分内容:    

1 RNAi技术在害虫防控研究和应用的可行性

2 RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用

3 RNAi技术在马铃薯害虫防控中的风险

4 展望













































马铃薯作为一种高产量的农作物,是我国粮食安全的重要组成部分,为了解决传统农药滥用带来的环境污染和害虫抗药性的问题,RNA干扰技术凭借其高特异性与对环境友好的特性,为马铃薯害虫的防治管理提供了新的思路与选择。通过以RNA干扰技术沉默马铃薯害虫体内的特定靶基因,从而使目标害虫死亡的手段为基础,培育新型转dsRNA基因马铃薯品种或开发新型核酸类生物农药,用于管理防治马铃薯害虫。随着RNAi技术的发展,该技术在马铃薯虫害防控方面,特别是解决害虫抗药性与防控的高效性等方面的应用前景十分广阔,但是RNA干扰技术在马铃薯害虫防治中的应用仍面临许多风险问题,目前围绕新型RNA转基因作物及核酸农药的安全性评价体系尚不完善,建议在研发RNAi技术介导的新型害虫防治手段的同时,加强其相关安全性研究,并建立相关安全性评价的标准和指南。此外,RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用仍具有一定的局限性,马铃薯害虫种类复杂多样,目前利用RNA干扰技术防控马铃薯害虫的研究大多集中在马铃薯甲虫等鞘翅目害虫上,后续研究应提高RNA干扰技术在马铃薯其他鳞翅目、半翅目等害虫中的广泛应用,同时也应将RNAi技术纳入害虫综合治理体系,与传统、半翅目的化学农药,转基因抗虫作物一样协同防控马铃薯害虫,而不是纯粹的取而代之













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