植物寄主介導的RNAi技術,對于植物鞘翅目和鱗翅目害蟲的防治具有巨大的潛力。利用寄主植物表達靶基因dsRNA,高量表達的dsRNA能夠被植食性昆蟲攝入體內,然后誘發(fā)系統(tǒng)RNAi反應,進而成功干擾目標昆蟲靶基因的表達達到殺蟲目的。挖掘理想的RNAi靶標基因并將其應用于植物抗蟲育種是當前的關鍵問題。
中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所朱禎研究組通過大量RNAi靶標的篩選,*終確定控制昆蟲保幼**代謝的關鍵基因為*佳靶標。與南京農業(yè)大學張?zhí)煺鎸嶒炇液献髋嘤丝杀磉_阻斷棉鈴蟲**合成dsRNA的轉基因棉花,該轉基因棉表現(xiàn)出很強的抗蟲性,尤其對于Bt耐受性棉鈴蟲系有很好防治效果。分子檢測結果表明,轉基因棉花成功表達了高量dsRNA,受試昆蟲體內靶基因表達明顯下調,保幼**本身合成被顯著抑制。聚合上述RNAi和Bt的轉基因棉花抗蟲效果進一步增強。此外,分析多年抗蟲生測數(shù)據(jù)表明,RNAi抗蟲棉可明顯延緩棉鈴蟲抗性的產生。以昆蟲保幼**RNAi抗蟲棉及RNAi + Bt的聚合棉可以克服棉鈴蟲對單一策略轉基因棉易產生耐受性的難題,同時為下一代抗蟲作物的研發(fā)奠定了基礎。
這一研究成果公布在《植物生物技術雜志》(Plant Biotechnology Journal,DOI:10.1111/pbi.12709)上,文章的通訊作者分別是遺傳發(fā)育所研究員朱禎,南京農業(yè)大學農學院教授張?zhí)煺婧蛠喞D谴髮W昆蟲系教授Bruce E. Tabashnik,倪密、馬衛(wèi)、王曉芳、高美靜等為共同**作者。參與該研究工作的還有中科院大連化學物理研究所許國旺團隊、南京農業(yè)大學吳益東、楊怡華研究組。該研究工作得到了轉基重大專項、“863”計劃等項目的資助。