作者：杨斌，王桂荣（中国农业科学院植物保护研究所）

摘要：RNAi抗虫技术是一种新型绿色无公害的害虫防控方法，它以害虫生长发育或重要行为过程中特异性的关键基因为靶标，利用人工合成的双链RNA沉默这些基因的表达，通过影响害虫的发育和繁殖，降低虫口密度，达到害虫防控的效果。RNAi抗虫技术对人畜无毒性，不伤害天敌，不破坏生态环境，是理想的害虫防控方法。本文将介绍什么是RNAi抗虫技术，如何应用RNAi抗虫技术，以及这项技术所遇到的机遇和挑战。

1.RNAi技术

RNAi (RNA干扰)的现象首先发现于秀丽隐杆线虫，其主要过程是通过一段与靶标基因同源的双链RNA（dsRNA）或siRNA，降解靶标基因的mRNA或抑制其翻译，从而达到沉默靶标基因的目的。RNAi技术就是利用这一特性开发的基因沉默工具，由于其简便性和特异性，在许多生物特别是非模式动物植物中取得了广泛应用，推动了对许多生物重要基因功能的研究。

2.RNAi抗虫技术

RNAi抗虫技术是利用RNAi技术沉默在害虫生长发育或重要行为过程中的关键基因，阻碍害虫正常的生长和繁殖，导致害虫死亡，从而降低害虫的为害程度。RNAi抗虫技术最大特点是靶标专一性强，不伤害天敌等有益生物，不改变害虫的基因组，不会破坏生态系统。RNAi抗虫技术中的主要成份是双链RNA，它在生物中普遍存在，在自然环境中也容易降解，因此无毒、残留时间短，是一种绿色环保的抗病虫技术，对作物病虫害防控展现了巨大的应用前景。

3. RNAi抗虫技术的应用方法

RNAi抗病虫技术的主要应用方法有两种：第一种是使用与传统化学农药同样的喷施的方法。直接将双链RNA制剂喷施到作物表面，dsRNA通过害虫的取食行为摄入或由体表直接渗透进入害虫体内，进而发挥功能沉默害虫特有的靶标基因，从而影响害虫正常的生长发育直至其死亡。第二种方法是培育RNAi抗虫作物。将害虫靶标基因的片段导入植物体内，使植物在生长发育过程中直接合成双链RNA，害虫在取食作物后无法正常生长发育或死亡。两种方法都具有较高的应用前景，且具有各自的优缺点：直接喷施的方法使用灵活，可以根据害虫不同的种类混合不同的双链RNA，因此可以因地制宜的搭配双链RNA制剂，但缺点是双链RNA降解快，需要合适的方法或助剂延长它在田间的持续时间，且受天气影响较大。培育RNAi抗虫作物的优点是简单方便，种植后无需特殊的日常维护，但缺点是培育所需要的时间长，方法相对复杂，因此只能在设计初期选定需要防控的害虫种类和靶标基因，种植后无法应对新增害虫种类，若想改变抗虫范围只能重新进行育种工作。

4. RNAi抗虫技术面临的机遇与挑战

抓好粮食生产，让人民有的吃、吃得放心是我国对标全面小康的硬任务之一。2019年中央一号文件明确指出，中国的农业生产要提质、向优、向绿，数量质量一起抓，产量产能一起抓，生产生态一起抓。此外，近年来食品安全问题日益被人民所重视。国家和消费者的需求，为发展RNAi抗虫技术提供了良好的条件。同时，国际市场对RNAi抗虫技术也高度关注，包括孟山都、拜耳和先正达在内的多家大型农业生物技术公司都在积极开发相关的产品，也为我国RNAi抗虫技术的发展提供了部分依据。因此，在这一背景下，RNAi抗虫技术遇到了良好的发展机遇。 

尽管RNAi抗虫技术拥有良好的应用前景，在产品的研发中还需要解决一些重要的问题：首先是安全性的问题。双链容易降解，因此对环境不会产生负面影响，但是对害虫靶标基因的筛选必须慎重对待，对靶标害虫的基因选择需要有特异性，不能产生脱靶；其次，针对RNA制剂的研发，如何降低双链RNA的合成成本，是其能否应用于实际生产的关键限制因素。随着合成技术的发展，双链RNA的合成价格已经从每克上万美元降低至每克不到1美元，随着RNAi抗虫技术的发展和普及，规模化生产的RNAi抗虫产品价格必然会进一步下降，达到农民可以承受的水平。最后，害虫是否对RNAi抗虫产品产生抗性，是一个不可回避的问题，需要加大研究力度，并通过联合其他措施进行害虫的综合治理，延长害虫发生抗性的时间，降低害虫的抗性。

综上所述，RNAi抗虫技术作为新型绿色环保的抗病虫技术，有着良好的应用前景，我国科研工作者也正在加紧RNAi抗虫技术的研发，期望在未来的几年内对具有我国自主知识产权的RNAi抗虫产品进行商品化生产，并应用于我国的农业害虫防治中去。

参考文献:

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来源：基因农业网

责任编辑：侯博