RNAi技術在抗辣椒疫病中的應用

辣椒疫霉（Phytophthora capsici）是一種卵菌病原體，寄主廣泛，是世界范圍內(nèi)辣椒和其他數(shù)百種植物疫病的重要病原體。由辣椒疫霉引起的辣椒疫病常年發(fā)生，危害嚴重時，可使得寄主植物減產(chǎn)超過80%，目前對其防治措施主要依賴于化學殺菌劑，但是，長期使用帶來了眾多問題，例如抗性病原體菌株的產(chǎn)生，對環(huán)境和人類健康的不良作用等。目前尚未鑒定出辣椒中針對P. capsici的抗性基因。此外，盡管在形態(tài)上其與真菌相似，但卵菌在遺傳和生化上是不同的，因此，它們通常對大多數(shù)廣譜型殺菌劑不敏感。

利用基于RNAi技術沉默特定基因（寄主誘導的基因沉默HIGS或噴霧誘導的基因沉默SIGS）控制病原體具有可持續(xù)性，不容易誘導產(chǎn)生耐藥突變病原體菌株的特性。并且HIGS或SIGS可以定制化的靶向多個病原體必需基因、劇毒基因或兩者兼而有之的多種病原體，用于開發(fā)針對性病原體防治策略。

疫霉效應子，特別是RXLR效應子，能夠操縱多種宿主免疫過程，抑制植物免疫，進而促進了疫霉病原體的快速侵染。證據(jù)表明，疫霉屬RXLR效應子是病原體致病性的關鍵調(diào)節(jié)劑，因此，這項研究將RXLR效應基因選作RNAi靶標基因進行研究。

首先作者證明P. capsici可以有效地從環(huán)境中吸收siRNA。根據(jù)RNA-seq和qPCR技術進行分析，作者鑒定了4個在感染階段顯著上調(diào)表達的辣椒RXLR效應基因。瞬時過表達和促感染試驗表明RXLR1和RXLR4可以促進病原體感染。在辣椒中使用病毒誘導的RNAi系統(tǒng)，作者發(fā)現(xiàn)在植物中以RXLR1或RXLR4?為靶點的RNAi系統(tǒng)可以顯著減少病原體感染，而共同干擾?RXLR1和RXLR4?可以賦予P. capsici更強的抗性。同時，作者還發(fā)現(xiàn)，外源應用靶向RXLR1或RXLR4?的siRNA可以抑制P. capsici在辣椒和本氏煙草葉片上的生長（圖?1）。同時聯(lián)合抑制RXLR1和RXLR4時，效果更顯著。

這些數(shù)據(jù)表明，基于RNAi?的RXLR效應子的基因沉默在抗辣椒疫病中具有巨大的應用潛力，也為開發(fā)基于?RNAi的抗卵菌劑提供了重要基礎。

原文鏈接（文中圖片均來源于該篇論文）：

https://doi.org/10.1094/MPMI-12-21-0295-R