RNA干扰不能在鳞翅目昆虫中操作？纳米载体打破草地贪夜蛾所有发育阶段的瓶颈

RNA 干扰 (RNAi) 已成为昆虫基因功能分析和害虫管理的重要技术。然而，对 RNAi 不敏感是限制鳞翅目昆虫功能基因鉴定的主要障碍。在此，我们探索了一种有效的纳米载体（星型聚阳离子，SPc）介导的 dsRNA 递送系统，可以在鳞翅目昆虫 Spodoptera frugiperda 的所有发育阶段实现高效的 RNAi（图 1）。

图 1. SPc介导的RNAi系统适用于草地贪夜蛾的各个发育时期

双链 RNA (dsRNA) 选择了所有发育时期一致表达的基因 V- ATP 酶亚基 d (ATP-d) 以及增强型绿色荧光蛋白 (eGFP) 。在卵和幼虫早期，载有 SPc 的 dsRNA 可以穿透卵壳和幼虫体壁的物理障碍（图 2）。这说明，加载 SPc 的 dsRNA 的浸泡和局部应用分别适用于卵和 1-2 龄幼虫阶段的有效 RNAi。 

图 2. 浸泡草地贪夜蛾卵可以实现RNAi效果

同时，SPc可以保护dsRNA不被中晚期幼虫的中肠液降解。与单独的 dsRNA 相比，口服装载 SPc 的 dsRNA 在中晚期幼虫阶段能更有效地沉默靶基因（图 3 ）。

图 3. 中肠液处理的载有 SPc 的 dsRNA 的稳定性和通过口服的 RNAi 效率

最后，对于蛹和成虫阶段，注射载有 SPc 的 dsRNA 可以诱导高 RNAi 效应（图 4）。

图 4. 用蛹血淋巴处理的载有 SPc 的 dsRNA 的稳定性和通过注射的 RNAi 效率

以发育关键基因几丁质脱乙酰酶1（CDA1）为例，测试基于SPc的RNAi系统的害虫防治效率，结果显示，构建的系统可以显著诱导CDA1的敲低并导致生长迟缓和死亡（图 5）。

图 5. 通过局部应用和口服喂养法对 SfCDA1 进行 RNAi

总体而言，本研究为鳞翅目昆虫的整个发育阶段构建了一个高效的基于纳米载体的 RNAi 系统，这将为鉴定鳞翅目昆虫的功能基因提供强有力的工具。

关注我们：