中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (21): 10-17.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0488
收稿日期:
2025-06-17
修回日期:
2025-07-20
出版日期:
2025-07-25
发布日期:
2025-08-05
通讯作者:
作者简介:
郭芮,女,2002年出生,山东烟台人,研究生,研究方向:生态基因组学。通信地址:100101 北京市朝阳区北辰西路1号院5号 动物多样性保护与有害动物防控全国重点实验室,Tel:010-64807217,E-mail:guorui243@mails.ucas.ac.cn。
基金资助:
GUO Rui1,2(), CAO Xiaowei1,2, GUO Wei1(
)
Received:
2025-06-17
Revised:
2025-07-20
Published:
2025-07-25
Online:
2025-08-05
摘要:
为了构筑高效、可持续的RNAi育种防控体系,本综述归纳了RNAi技术在作物抗病虫中的应用潜力,总结了当前转基因RNAi作物的研发现状,分析了多靶点串联RNAi的设计策略与协同抗性机制;重点阐述了“dsRNA/microRNA稳定表达系统”“复合病虫害(小麦赤霉病-蚜虫、棉花黄萎病-棉蚜)联合控制模型”“延缓抗性进化的基因精准干预途径”等内容,指出递送效率低、dsRNA环境稳定性差及生产成本高仍是RNAi技术规模化应用的瓶颈。提出通过纳米载体-植物共生递送、串联表达多基因沉默盒、结合生态平衡监测的精准施放技术,有望在5~10年内实现多病虫害协同治理;认为该体系将推动农业向“基因精准干预+生态平衡维护”的可持续模式转型,为全球粮食安全提供关键支撑。
郭芮, 曹晓伟, 郭伟. 基于RNAi育种的农作物病虫害联合控制研究进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(21): 10-17.
GUO Rui, CAO Xiaowei, GUO Wei. Combined Control of Crop Pests and Diseases Based on RNAi Breeding[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(21): 10-17.
作物 | 靶标生物 | 关键靶基因 | RNAi策略 | 表型效果 |
---|---|---|---|---|
棉花 | 棉铃虫 | CYP6AE14 | 表达dsRNA(HIGS) | 降低对Bt毒素抗性 |
玉米 | 西方玉米根虫 | dvssj1/dvssj2 | 表达dsRNA(HIGS) | 幼虫运动/取食障碍 |
水稻 | 立枯丝核菌 | MAPK1/MAPK2 | 表达hpRNA(HIGS) | 病斑面积减小,抗纹枯病 |
水稻 | 稻瘟菌 | CRZ1等6基因 | 多基因dsRNA(HIGS) | 显著抗稻瘟病 |
小麦 | 禾谷镰刀菌 | β-1,3-葡聚糖合酶等 | 表达dsRNA(HIGS/VIGS) | 赤霉病抗性增强 |
小麦 | 叶锈菌 | PtMAPK1/PtCYC1 | 表达hpRNA(HIGS) | 持久高抗叶锈病 |
玉米 | 黄曲霉菌 | p2c | 表达dsRNA(HIGS) | 降低感染及黄曲霉毒素 |
水稻 | 二化螟 | csu-novel-260 (miRNA) | 过表达昆虫内源miRNA | 幼虫死亡率提高 |
小麦 | 麦蚜 | SaZFP/SmDSR33 | 表达dsRNA(HIGS) | 蚜虫死亡率上升,繁殖率下降 |
棉花 | 棉蚜 | AgDPPS1 | 表达dsRNA(HIGS) | 获得抗蚜虫新种质 |
玉米 | 亚洲玉米螟 | OfSP等 | 表达dsRNA(HIGS) | 抗玉米螟,减化学农药 |
玉米 | 蝗虫 | mAChR-C | 表达dsRNA(HIGS) | 蜕皮畸形、死亡 |
水稻 | 蝗虫 | miR-8-5p抑制剂 | 表达miRNA抑制剂 | 抑制群聚行为 |
作物 | 靶标生物 | 关键靶基因 | RNAi策略 | 表型效果 |
---|---|---|---|---|
棉花 | 棉铃虫 | CYP6AE14 | 表达dsRNA(HIGS) | 降低对Bt毒素抗性 |
玉米 | 西方玉米根虫 | dvssj1/dvssj2 | 表达dsRNA(HIGS) | 幼虫运动/取食障碍 |
水稻 | 立枯丝核菌 | MAPK1/MAPK2 | 表达hpRNA(HIGS) | 病斑面积减小,抗纹枯病 |
水稻 | 稻瘟菌 | CRZ1等6基因 | 多基因dsRNA(HIGS) | 显著抗稻瘟病 |
小麦 | 禾谷镰刀菌 | β-1,3-葡聚糖合酶等 | 表达dsRNA(HIGS/VIGS) | 赤霉病抗性增强 |
小麦 | 叶锈菌 | PtMAPK1/PtCYC1 | 表达hpRNA(HIGS) | 持久高抗叶锈病 |
玉米 | 黄曲霉菌 | p2c | 表达dsRNA(HIGS) | 降低感染及黄曲霉毒素 |
水稻 | 二化螟 | csu-novel-260 (miRNA) | 过表达昆虫内源miRNA | 幼虫死亡率提高 |
小麦 | 麦蚜 | SaZFP/SmDSR33 | 表达dsRNA(HIGS) | 蚜虫死亡率上升,繁殖率下降 |
棉花 | 棉蚜 | AgDPPS1 | 表达dsRNA(HIGS) | 获得抗蚜虫新种质 |
玉米 | 亚洲玉米螟 | OfSP等 | 表达dsRNA(HIGS) | 抗玉米螟,减化学农药 |
玉米 | 蝗虫 | mAChR-C | 表达dsRNA(HIGS) | 蜕皮畸形、死亡 |
水稻 | 蝗虫 | miR-8-5p抑制剂 | 表达miRNA抑制剂 | 抑制群聚行为 |
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