每日科研進(jìn)展l2022.06.24l通過攝取dsRNA和PMRi沉默多個(gè)靶基因影響棉鈴蟲的發(fā)育和存活
由dsRNA觸發(fā)的RNAi能夠通過抑制對(duì)農(nóng)業(yè)重要害蟲生長發(fā)育至關(guān)重要的基因，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)害蟲防控的目的。棉鈴蟲是一種廣食性昆蟲，以全球30多種重要經(jīng)濟(jì)作物為食，給糧食安全帶來巨大威脅。目前，隨著化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用，對(duì)殺蟲劑和Bt毒素的抗性逐漸增強(qiáng)。
RNAi介導(dǎo)的通過產(chǎn)生與細(xì)菌和植物中的特定mRNA同源的dsRNA進(jìn)行害蟲防治具有很大的潛力。
在該研究中，選擇乙酰膽堿酯酶（AChE）、蛻皮激素受體（EcR）和v-ATPase-A（vAA）基因作為RNAi靶點(diǎn)。將包含<500 bp編碼序列的片段克隆到L4440載體中，以在細(xì)菌中產(chǎn)生dsRNA，并以反義方向克隆到TRV-VIGS載體中以在馬鈴薯葉片中瞬時(shí)表達(dá)dsRNA。
昆蟲攝入細(xì)菌表達(dá)的dsRNA后，靶基因mRNA水平顯著降低，導(dǎo)致棉鈴蟲幼蟲死亡和發(fā)育異常。
此外，用表達(dá)AChE的TRV-VIGS轉(zhuǎn)化的植株的死亡率高于對(duì)照植株17%，在飼喂后10天記錄到，轉(zhuǎn)基因（瞬時(shí)）植株中觀察到顯著的抗性。
此外，在喂食表達(dá)EcR特異性dsRNA的馬鈴薯植株的幼蟲中觀察到幼蟲的致死性和蛻皮缺陷。
定量RT-PCR對(duì)轉(zhuǎn)錄水平的分析表明，幼蟲死亡率可歸因于RNAi基因靶點(diǎn)的敲除。
結(jié)果表明，下調(diào)涉及ATP水解、發(fā)育基因轉(zhuǎn)錄刺激和神經(jīng)傳導(dǎo)的棉鈴蟲基因有可能作為RNAi生物殺蟲劑靶點(diǎn)控制棉鈴蟲種群規(guī)模，從而減少作物損失。
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https://doi.org/10.1038/s41598-022-14667-z
