陈晓亚课题组RNAi技术找到棉铃虫“死亡基因”

　　

生物通综合：来自中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所的消息，该所最近在植物抗虫与生物技术领域的研究工作取得突破性进展。该所研究员、中国科学院院士陈晓亚和他的博士研究生毛颖波发明了一种植物介导的RNA干扰技术。该技术可有效地、特异性地抑制昆虫基因的表达，从而抑制害虫的生长。研究的相关论文已发表在11月4日的《自然·生物技术》网络版上，并且被《自然》杂志列为本期突出亮点论文之一。

 

《自然》杂志评价该论文：第一次成功报道利用植物自生表达昆虫基因的双链RNA来抑制植食性昆虫防御基因的论文”，“通过该技术改良的植物比利用杀虫剂不分青红皂白地将所有昆虫杀死更符合社会发展的需要。”

 

像棉花一类的农作物，因含有对昆虫有毒的物质，遇到有害昆虫的“袭击”时，具有一定自我保护能力。然而，棉铃虫的身上却有一种可以解毒的基因P450，轻易把棉花的“防线”化解。利用RNA干扰技术，植生所的研究人员利用植物表达与昆虫特定基因匹配的双链RNA分子，当昆虫取食这类植物后，其靶基因的表达被明显降低。

棉花中有一种主要毒素叫棉酚，它对大多数生物体有毒性。但棉铃虫对它有抗性，它以棉花为食物，为自己提供养料。研究组首先分离了棉铃虫参与棉酚解毒的基因―P450，用双链RNA的转基因植物喂食后，棉铃虫P450基因的表达显著降低，对棉酚的耐受性大大减弱。再用含有棉酚的棉花叶子喂食，这些棉铃虫生长缓慢，甚至死亡。

 

实验发现，用内含双链RNA分子的转基因植物喂食后，棉铃虫“解毒基因”的表达作用显著降低，对棉酚毒素的耐受性也大大减弱。这些棉铃虫吃了含有棉酚的饲料或棉花叶片后，营养不良，生长缓慢，甚至死亡。

 

据了解，棉铃虫每年对我国造成经济损失就达数十亿元，这一新的植物抗虫技术不仅为昆虫的功能基因组研究提供了便捷的方法，也为农业害虫的防治提供了特异性更强且环境安全的新思路、新技术。

 

陈晓亚，研究员、博士生导师，现任中科院上海植物生理生态研究所所长。1955年8月生，江苏扬州人。1982年2月毕业于南京大学生物系并获学士学位，1985年12月获英国Reading 大学博士学位。此后在南京大学生物系任教，并于1991年至1994年分别赴德国Tubingen 大学和美国Purdue 大学作博士后究研究。1994年10月应聘至中国科学院上海植物生理研究所、植物分子遗传国家重点实验室工作。现任植物分子遗传国家重点实验室副主任，所学术委员会主任，中国植物生理学会副理事长。

 

陈晓亚主要从事植物分子生物学研究，主要内容包括：棉花和青蒿萜类生物合成的分子调控研究，重点是棉酚合成途径有关酶的分子克隆，关键酶基因表达调控机制分析；对杜松烯合成酶和杜松烯羟化酶的研究取得良好进展；植物次生代谢物的生理功能分析；棉纤维发育的分子生物学研究和棉纤维品质的基因工程改良。在国内外学术刊物发表论文40余篇，已公开专利2项，其中一项已申请国际专利。1999年获国家杰出青年基金资助。（生物通雪花）