每日科研进展 l 2022.05.01 l

(资料图)

诱导宿主效应基因的RNAi可以提高植物对根结线虫和胞囊线虫的抗性

植物寄生线虫（Plant-parasitic nematodes, PPNs）给世界范围内作物生产带来重大威胁，其中最具破坏性和传播最广泛的是根结线虫和胞囊线虫。它们诱导植物细胞发生重要改变，通过形成定向发育来满足线虫自身生长、发育和繁殖过程中所必需的物质。PPNs从食管腺分泌特定的效应蛋白用于建立宿主-寄生虫关系，参与线虫早期和后期寄生。线虫的防治策略存在众多问题，例如使用杀线虫剂带来的环境问题，PPNs产生的抗性问题等。

近来，RNAi技术已成为防治PPNs最有效的策略之一。依据植物和线虫的RNAi机制，以线虫基因为靶点，采用宿主介导RNAi的方法，是植物抗线虫最有前途的方法之一。到目前为止，抑制效应或分泌类蛋白可降低线虫侵染率，从而使这类基因成为基于RNAi防控策略最佳的靶点。在这篇综述中，介绍了利用效应蛋白作为最有利的靶点，利用宿主介导的RNAi提高植物抗根结线虫和胞囊线虫的抗性的研究成果。 

RNAi技术经过过去十年左右的研究，已经成为一种有效的病虫害防控策略。随着线虫基因组和转录组数据的不断增加，在选择高效的RNAi靶基因方面已经取得了显著的进展，这使得应用这一策略更加高效和有意义。然而，这种方法也存在一定的局限性和问题，比如沉默效率，对下一代的脱靶效应，都是需要解决问题。大量的研究报道了基于RNAi防治线虫成功案例，通过靶向不同种类的靶基因来控制线虫的侵染。迄今为止，食道腺体分泌并编码效应蛋白或分泌蛋白显示出更有可能作为宿主介导/传递RNAi方法的靶标基因。效应蛋白在发展宿主-寄生虫关系中发挥着至关重要的作用，靶向这类基因丰富了我们对宿主-寄生虫关系的理解，最终将帮助开发更好的PPNs治理策略（图1）。

利用系统生物学方法，如利用如转录组学、蛋白质组学、代谢组学、离子组学等来阐明线虫效应器的功能，将是非常有趣的，并可能在开发抗线虫植物中发挥非常重要的作用。利用氢氧化物粘土纳米片局部应用dsRNA对抗病毒的成功范例是一个新的领域，可以用来探索和开发防治PPNs。应用dsRNA方法具有低环境风险和生物安全更高，是一种更可接受的防治方法，这一方法无疑将是未来防治线虫的主要研究领域。

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