(節(jié)選)

本文由中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所陳曉亞院士和他的博士生毛穎波撰寫。作者開發(fā)了一種利用RNA干擾機制、以植物作為載體來抑制昆蟲生長的方法，即將包含正向和反向昆蟲基因(或片段)序列導(dǎo)入到植物內(nèi)，在植物中表達昆蟲基因的dsRNA，當(dāng)昆蟲在取食了轉(zhuǎn)基因植物后，體內(nèi)的靶基因通過RNA干擾途徑被抑制，從而使害蟲的生長發(fā)育受到抑制。作者分離了棉鈴蟲參與棉毒素解毒的P450基因CYP6AE14。該基因在棉鈴蟲中腸高表達，能被棉酚專一誘導(dǎo)。當(dāng)食物中存在棉酚時，其表達水平與棉鈴蟲的生長呈正相關(guān)。這個結(jié)果提示，CYP6AE14基因的正常表達對棉鈴蟲以棉花為食是必須的；如果該基因的表達受到干擾，棉鈴蟲可能難以在棉花上正常生活。為此，作者設(shè)計了特異的基因載體，轉(zhuǎn)入植物后在植物組織中產(chǎn)生了與CYP6AE14相匹配的dsRNA和小分子干擾RNA。當(dāng)棉鈴蟲幼蟲進食了這些轉(zhuǎn)基因植物后，CYP6AE14基因的表達顯著降低，對棉酚的耐受性大大減弱。用棉花葉片喂食這些棉鈴蟲時，幼蟲生長緩慢或停止生長，發(fā)育受到抑制。接著，用植物介導(dǎo)昆蟲RNA干擾的方法成功抑制了棉鈴蟲一個谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶基因GST1的表達，這說明植物體內(nèi)的dsRNA通過昆蟲取食進入到昆蟲體內(nèi)并干擾昆蟲靶基因的表達是一種普遍機制。這一方法的一個顯著優(yōu)點是通過昆蟲直接取食植物來干擾昆蟲體內(nèi)靶基因的表達，這比目前常用的注射dsRNA簡便得多，使RNA干擾抗蟲植物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用成為可能。相關(guān)論文在國際著名雜志《自然-生物技術(shù)》上作為封面論文發(fā)表。《自然》雜志對該項研究成果給予了高度評價，認為是“第一次成功報道利用植物自身表達昆蟲基因的雙鏈RNA來抑制植食性昆蟲防御基因的論文”。（摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報告”課題組撰寫的《2008科學(xué)發(fā)展報告》）