使用不同功能基因融合盒的宿主递送RNAi介导基因沉默阻止根结线虫在烟草中增殖

由于当前管理方法的不足，根结线虫 (RKN)导致多种栽培作物产量大幅下降。针对不同功能效应器/基因的交替使用的基于 RNA 干扰 (RNAi) 的宿主传递基因沉默 (HD-RNAi) 策略已显示出对抗 RKN 的巨大潜力。在这个方向上，我们探索了使用融合方法同时沉默四种食管腺基因、六种植物细胞壁修饰酶 (PCWME) 和南方根结线虫丝氨酸蛋白酶基因的可能性。体外 RNAi 表明，组合基因沉默在减少番茄和小豆的引诱力、渗透、发育和繁殖方面影响线虫行为最有效。此外，浸泡在融合 dsRNA 中的南方根结线虫 J2s 的 qRT-PCR 分析显示，构成融合构建体的所有基因的表达都受到干扰，证实了 dsRNA 效率，这也得到了五个关键RNAi通路基因mRNA丰度增加的支持（图 1）。

图 1. 靶基因的体外RNAi效应

此外，开发了多基因融合盒的发夹 RNA 表达构建体，并将其用于产生烟草转基因植物。通过 Southern 和 Northern 印迹分析证实转基因事件中基因构建体的整合和 siRNA 的表达。此外，转基因的生物效能分析表明南方根结线虫繁殖减少了 87%（图 2）。

图 2. 融合基因的 HD-RNAi 对烟草中南方根结线虫发育和繁殖的影响以及对靶基因转录本丰度的影响

相应地，从转基因事件中提取的南方根结线虫雌性中靶基因转录物积累的减少证实了成功的基因沉默。本研究展示了通过融合基因策略同时沉默多个功能基因的多基因沉默方法，以保护植物免受根结线虫、Meloidogyne incognita 的侵害。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s00299-022-02934-2

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