鉴定叶绿体特异性启动子，减少马铃薯块茎中dsRNA的积累，有效防治科罗拉多马铃薯甲虫

通过在马铃薯质体中表达针对科罗拉多马铃薯甲虫（CPB）β-肌动蛋白（ACT）基因的双链RNA（dsRNA），转基因植物可以触发甲虫的RNAi反应以杀死CPB幼虫。由rn16启动子（Prrn）驱动的dsACT在转基因植物的叶绿体中的高表达可赋予其对CPB的强抗性。但块茎中仍有残留的dsRNA，这对CPB的控制是不必要的，并可能引起潜在的食物暴露问题。

图 1. 野生型马铃薯植株叶片和块茎的rn16、rbcL和psbD的表达水平

为了减少块茎中dsRNA的积累，同时保持对CPB的稳定抗性，该研究从马铃薯质体编码的rbcL和psbD基因中选择了两个启动子（PrbcL和PpsbD），并比较了它们与Prrn启动子在叶绿体和块茎淀粉体中合成dsRNA的活性。

图 2. 表达dsACT的转基因马铃薯品系

发现，与St-Prrn-ACT相比，转基因植物St-PrbcL-ACT和St-PpsbD-ACT叶片中的dsACT积累水平明显降低，但它们仍然保持对CPB的高抗性。相比之下，St-PrbcL-ACT的块茎中仍有少量的dsACT积累，而St-PpsbD-ACT的块茎中检测不到dsACT的积累。

图 3. 转基因马铃薯品系的叶片和块茎中的dsACT积累水平

图 4. CPB幼虫对转基因马铃薯植株离体叶片的摄食试验

该研究发现PpsbD是一个有用的启动子，可以减少马铃薯块茎中dsRNA的积累，同时保持马铃薯叶片对CPB的高抗性。

https://doi.org/10.1002/ps.7516