山楂叶螨中基于 RNAi 的生物农药的靶基因选择

基于 RNA 干扰 (RNAi) 的生物农药是一种具有精准防控的害虫防治替代品，已在美国和加拿大解除管制并商业化。山楂叶螨 Amphitetranychus viennensis Zacher 是蔷薇科植物的主要害虫，目前主要由化学杀虫剂进行防治。为了解决 A. viennensis 中新出现的耐药性问题，我们启动了一个项目来开发基于 RNAi 的生物农药。

在这项研究中，1) 使用叶盘为 A. viennensis 开发了一个饲喂 RNAi 系统（图 1）。

图 1. 叶盘法饲喂RNAi系统

2) 评估了多个控制基因在该 RNAi 系统中区分序列特异性沉默和非特异性效应的适用性，以及 3) 筛选目标基因候选者。β-葡萄糖醛酸酶 (GUS) 是一种源自大肠杆菌的酶，也是一种广泛用于植物的报告基因，是 A. viennensis RNAi 的合适对照，而绿色荧光蛋白 (GFP) 则不适合，因为其死亡率显著高于其他对照。对于目标基因筛选，所有候选基因均得到抑制，包括两个管家基因（液泡型 H+-ATP 酶亚基 A (V-ATPase A) 和甘油醛 3-磷酸脱氢酶 (GAPDH)），以及三个与发育相关的基因 （ATP 依赖性 RNA 解旋酶 DDX3Y (Belle)、CREB 结合蛋白 (CBP) 和法尼酸O-甲基转移酶 (FaMet)）（图 2）。

图 2. RNAi候选基因

与其他候选者相比，敲低 V-ATPase A 导致死亡率最高（~90%）和繁殖力降低（超过 90%）。至于与发育相关的基因，Belle 和 CBP 的抑制导致约 65% 的死亡率，以及分别降低 86% 和 40% 的繁殖力（图 3）。

图 3. 饲喂RNAi 对体色的影响

然而，FaMet 的沉默对 A. viennensis 的生物学影响可以忽略不计。本项研究，不仅建立了一种有效的 dsRNA 递送方法，而且还为基于 RNAi 的生物农药提供了潜在的防治A. viennensis 靶标基因。

https://doi.org/10.1002/ps.7437

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