喷雾诱导基因沉默鉴定白粉病基因靶标及防治白粉病的方法

喷雾诱导的基因沉默（SIGS）是一种新兴的作物害虫防治手段。它利用外源性的dsRNA，通过诱导内源性的RNAi机制，来特异性地降低目的基因的表达。

白粉病为真菌性病害，能够广泛的感染农作物。在这项研究中，利用Golovinomyces orontii–Arabidopsis thaliana致病系统中已知的唑类杀菌剂靶标cytochrome P450 51（CYP51），为白粉病真菌开发并优化了SIGS方法。

图 1. Golovinomyces orontii能够吸收细胞外RNA

此外，还研究了对白粉病增殖重要的保守基因靶点，包括：细胞基本代谢和应激反应中的凋亡拮抗转录因子；能量生产中的脂质分解基因脂肪酶a、脂肪酶1和乙酰CoA氧化酶；以及通过脱落酸代谢代谢（9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶、黄素脱氢酶和一个假定的落酸G蛋白偶联受体）和分泌效应蛋白（候选效应因子2）参与操纵植物宿主。

图 2. 喷雾诱导的针对CYP51的基因沉默减少孢子产生和菌丝长度

白粉病是影响葡萄的最主要的病害，而目前的研究表明，白粉病对所使用的杀真菌剂具有抗性。因此，该文章使用G. orontii-A. thaliana系统的SIGS的方法用于葡萄白粉病防治，筛选并测试了六个成功的SIGS靶标基因。这些测试结果，都观察到了显著抑制白粉病的表型。

图 3. 靶向Erysiphe necator基因的长dsRNA能够减少孢子产生

这表明在Golovinomyces orontii–Arabidopsis thaliana系统中筛选靶标基因的可行性，以及SIGS用于白粉病防治的可行性。

图 4. 喷雾诱导基因沉默方法流程图

原文链接：

https://doi.org/10.1111/mpp.13361