本技术提供了一种利用植物内源性小RNA(22nt-siRNA)提升植物对有害生物防御能力的方法。该方法通过将植物与特定小RNA接触,有效增强植物的抗性,具有重要的农业应用价值。
背景技术
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。
dsRNA在农业上的应用方式,特别是在病虫害防治中的应用方式,可以通过三种方式来实现:①寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)、②病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)、③喷雾诱导的基因沉默(spray-induced gene silencing,SIGS)。
HIGS需要通过转基因作物来表达针对害虫或病原物的dsRNA。植物介导的昆虫RNAi技术通过在植物体内过表达昆虫基因片段的双链RNA,这些双链RNA以及产生的小RNA在昆虫取食的过程中进入昆虫细胞中,发挥RNAi的功能。
VIGS基于病毒工程在昆虫体内产生足量的dsRNA。该项技术被应用于各种微生物,如细菌、酵母或真菌,通过科学手段将这些微生物作为特定同源序列的载体,通过微生物侵染宿主的过程连续生产si/dsRNA。
SIGS则更类似于传统农药的施用方法,通过非转基因手段,直接向环境中喷施或注射dsRNA,通过害虫取食或病原体侵染的过程而起作用。由于dsRNA分子很容易在环境中变性或被降解,SIGS方法需要特殊的配方来提高有效成分的稳定性,如果可能的话,还可以通过合适的制剂手段提高RNAi的效率。
然而,传统的宿主介导的昆虫RNAi技术以及外源dsRNA介导的昆虫RNAi技术存在明显的效率问题,具体表现在dsRNA易被昆虫体内dsRNase降解、dsRNA转运效率低等诸多方面的特点。
因此,如何提高有害生物RNAi效率是植物有害生物防治的难点。
实现思路