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嵌合体双链RNA——用以精准防控食品有害生物的新型核酸药剂

发布时间 :2021-06-01来源 :食品科学与工程学院 浏览量 :

 

2021526日,J. Agric. Food Chem.在线发表了题为《Chimeric Double-Stranded RNAs Could Act as Tailor-Made Pesticides for Controlling Storage Insects》的研究论文,南京财经大学食品科学与工程学院为第一完成单位。

当代食品产业面临的一个关键问题就是如何通过健康、高效和可持续的食品生产和储运方式来满足2050年近100亿人口的需要。而有害生物是威胁全球食品安全的关键因素,其中,每年有9%~20%的粮食被储粮害虫所损耗。但是,害虫已经对传统的化学防治方法产生了普遍的抗药性。因此,开发替代性有害生物防治技术迫在眉睫。

RNA干扰(RNAi)技术利用双链RNAdsRNA)为激发物,能够通过生物体内的基因沉默通路实现靶标基因的特异性抑制,以此为基础的核酸农药具有极强的物种特异性,被誉为下一代的有害生物防控技术,相关产品已经获得了美国及加拿大等多国监管部门的上市许可,而我国业已批准了使用该技术的大豆及其制品进口。值得关注的是,有害生物产前和产后发生规律具有显著差异,产后有害生物具有多物种同时爆发的特性,因此,如何在保持靶标特异性的同时扩大防治谱是实现核酸农药应用的关键问题之一。本文利用嵌合体策略对dsRNA分子进行改造,通过串联靶向不同害虫致死基因的非保守区段设计并合成了一个新的嵌合体dsRNA分子,通过显微注射和连续性喂食实验证实该分子能够显著抑制多种害虫体内靶标mRNA的表达,并且产生了明显的防治效果。同时,脱靶验证实验还证实嵌合体dsRNA不会对非靶标生物造成影响。本研究一方面能够促进核酸农药的应用推广,另一方面有利于实现食品有害生物绿色防控。

南京财经大学/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心唐培安教授、王康旭博士、研究生程宏和南京农业大学韩召军教授、陈嘉生博士以及中山大学朱冠恒副教授参与了本文。本研究还获得了南京财经大学青年学者支持计划和国家自然科学基金等项目资助。


原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.1c00853