华中农大陈浩组利用 RNAi培育抗二化螟的转基因水稻

来源：iPlants

RNA干扰（RNAi）技术已经成为一种有应用前景的抗虫作物培育的策略。在RNAi抗虫植物的培育上，最常见策略是利用转基因植物表达针对害虫靶标基因设计的双链RNA（dsRNA）序列。害虫在为害转基因作物的同时摄入外源dsRNA，从而诱导害虫目标基因的RNAi，引发害虫不良反应达到控制虫害的目的。但是，除了鞘翅目的昆虫普遍对dsRNA诱导的RNAi敏感外，其他种类的如鳞翅目、双翅目、膜翅目和半翅目昆虫对于dsRNA诱导的RNAi的敏感性存在较大差异。这使得基于dsRNA的RNAi技术在很多害虫上获得的抗虫效果不理想，限制了RNAi技术在害虫治理上的广泛应用。

近日，华中农业大学陈浩团队在知名国际学术期刊Plant Biotechnology Journal上发表了题为“Transgenic rice overexpressing insect endogenous small RNA csu-novel-260 exhibits resistance against striped stem borer under field conditions”的研究论文。

该论文利用人工miRNA技术在水稻中超量表达水稻重要害虫二化螟的天然miRNA（csu-novel-260），获得了在田间表现出显著二化螟抗性的转基因水稻。这是为数不多的在田间试验条件下证实RNAi技术可以培育出具有较高抗虫性的转基因作物的报道。天然的csu-novel-260在二化螟体内可以抑制蜕皮激素的合成，而蜕皮激素是调控昆虫发育的重要激素之一。二化螟幼虫取食了含有csu-novel-260的转基因水稻使得其自身的蜕皮激素合成始终处于被抑制的状态，从而诱发高死亡率。

先前的研究表明，二化螟是一种对dsRNA诱导的RNAi不敏感的昆虫。该研究团认为，二化螟自身的miRNA与其靶标基因之间的调控关系是自然进化的结果，因此二化螟的靶基因必然对自身miRNA介导的RNAi敏感。试验结果证实了这一假设。二化螟幼虫对于表达自身miRNA的水稻较为敏感，转csu-novel-260水稻获得了较好的二化螟抗性，表现出良好的商业化应用前景。该研究结果还提示，对于dsRNA介导的RNAi不敏感的害虫可能对于miRNA介导的RNAi敏感，从而拓宽了RNAi技术在抗虫性作物培育上的应用范围。

该研究论文的通讯作者为华中农业大学陈浩副教授，第一作者为硕士研究生郑茜茜，浙江大学的李飞教授和华中农业大学的林拥军教授也参与了该研究。该项目获得了自然科学基金和转基因生物新品种培育重大专项的支持。