RNA生物农药商品化进展

RNAi技术在农业病虫害防治中的应用方式主要有两种：一是通过转基因手段在植物中表达针对病虫害靶标基因的dsRNA，从而实现病虫害防控，是一种以转基因作物为主的植物源保护剂（plant incorporated protectant，PIP）；二是直接将dsRNA制成喷剂，利用喷洒的方式进行害虫防治，即非植物源保护剂（non plant incorporated protectant，non-PIP）。

• 植物源保护剂形式的RNAi产品  

针对植物源保护剂形式的产品，2017年，孟山都公司（现拜尔）新一代转基因玉米MON87411获得EPA批准，随后在多个国家获得种植许可，用于防治玉米根萤叶甲（Diabrotica virgifera virgifera）。该产品在玉米中同时表达了Bt蛋白（Cry3Bb1），耐除草剂基因cp4 epsps，以及针对于玉米根萤叶甲Snf7的dssnf7，MON87411是国际上首例在植物中表达dsRNA的产品。2021年1月21日，拜耳宣布该产品获得中国农业农村部颁发的转基因生物安全证书（进口和食品/饲料用途），进一步加速了该产品的商业化进程。同时，拜耳预计该产品于2022年在美国进行商业化种植，2023年在加拿大进行推广，未来几年内，推广1 500万英亩（约600公顷）。2021年2月9日，澳新食品标准局（FSANZ）批准基于RNAi的耐除草剂和抗虫玉米产品DP23211用于食品，该转基因玉米同时表达了dsDvSSJ1和IPD072Aa蛋白用于防治玉米根虫。

除此之外，还有多个基于RNAi技术的转基因植物获批，进行商业化种植。2014年，JR Simplot 的 InnateÔ （SPS-ØØE12-8 (E12)）马铃薯在美国获准种植，随后在马来西亚、加拿大、墨西哥、日本、澳大利亚和新西兰等多个国家获批。该种马铃薯携带4个RNAi基因，其中3个针对“改善”丙烯酰胺水平，第4个针对黑斑病毒控制基因。2018年，拜耳（孟山都）转基因大豆。该大豆能够通过特定基因修饰改善脂肪酸谱。此外，该公司已申请该作物的国际出口。

我国在植物源保护剂形式的RNAi产品研发和应用方面，也取得了较好的研究结果。中国科学院微生物研究所郭惠珊团队长期致力于RNAi技术进行棉花抗黄萎病的研究工作，2019年，该团队与新疆华晨合丰投资有限公司达成战略合作协议，该公司将在最短时间内资助课题组改善中试、生产性试验以及品种审定等环节，加速成果的转化和产业化速度。

• 非植物源保护剂形式的RNA生物农药 

2019年，拜耳向美国EPA提交了新产品BioDirect，该产品是利用RNAi原理，通过dsRNA进行蜜蜂狄斯瓦螨防治，这是向EPA提交的第一份外源应用的RNA生物农药活性成分。2021年5月，拜尔将该部分专利授权给Greenlight Biosciences进行dsRNA 的生产，新产品预计2024年上市。除此之外，Greenlight Biosciences公司对外宣布，将在2022年向EPA提交注册一种用于防控科罗拉多马铃薯甲虫的dsRNA产品。同时，该公司也在积极研发针对白粉病以及灰霉病的RNAi产品，预计2025年能够作为第一款杀菌剂进行批准上市（https://greenlightbiosciences.com/）。

此外，还有多家公司布局直接喷洒型的RNAi产品。RNAissance Ag LLC在积极开发针对小菜蛾的喷雾式RNA生物农药（https://www.rnaissanceag.net/）；先正达公司在进行科罗拉多马铃薯甲虫的RNAi杀虫剂的研制，并且预计在7—10年实现商业化。

从目前的研发状况来看，基于RNAi技术的抗病虫产品在未来几年具备上市的可能性。目前，我国尚无提交注册的RNAi农用相关产品。

关若冰，李海超，苗雪霞，RNA生物农药的商业化现状及存在问题，中国农业科学