喷雾诱导dsRNA递送的人工纳米囊泡基因沉默用于作物保护

喷雾诱导基因沉默(SIGS)是一项创新的环保技术，将病原体基因靶向RNA局部应用于植物材料中可以实现疾病控制。由于RNA的不稳定性，当暴露于各种环境条件下时，RNA会迅速降解，因此SIGS的应用仍然有限。

受胞外囊泡运输跨界RNAi自然机制的启发，我们在此描述了人工纳米囊泡(AVs)用于RNA包封和控制真菌病原体灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的应用。

采用DOTAP + PEG、DOTAP和DODMA三种不同的阳离子脂质配方合成AVs，并检测其保护和传递双链RNA (dsRNA)的能力。这三种制剂都能使绿芽孢杆菌递送和摄取dsRNA（图 1）。

图 1. AVs 包封 dsRNA

此外，在AV中封装dsRNA提供了强大的保护，防止核酸酶降解和避免叶片水冲洗后dsRNA的减少（图 2）。

图 2. 外用裸dsRNA或AV - dsRNA抑制病原体的毒力

这种稳定性的提高导致在收获前和收获后使用AV的植物材料上延长了RNAi介导的对灰葡萄球菌的保护（图 3）。

图 3. AV-dsRNA比裸dsRNA在植物叶片上具有更强的粘附性和稳定性

具体而言，AVs将dsRNA对番茄和葡萄果实的保护时间延长至10天，对葡萄叶的保护时间延长至21天（图 4）。

图 4. 用AV-dsRNA处理番茄果实、葡萄果实和葡萄叶可延长对葡萄灰霉病的防治

这项工作的结果表明，AVs可以作为一种新的纳米载体来克服作物保护中SIGS的RNA不稳定性。

https://doi.org/10.1111/pbi.14001