基于RNAi技术的厄瓜多尔香蕉枯萎病菌基因沉默研究及dsRNA在植株内稳定性评估

本研究针对香蕉产业面临的毁灭性病害——由尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)引起的枯萎病，通过RNA干扰(RNAi)技术靶向沉默Focβ-tub、FocERG3和FocChs1基因，发现dsRNA-FocChs1抑制效果最佳(IC50 156.84 mg/L)。研究还首次评估了dsRNA在香蕉植株内的稳定性，为开发新型生物农药提供重要依据。

　　

香蕉作为全球最重要的水果之一，其产业正面临尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)的严重威胁。这种病原菌引起的香蕉枯萎病通过阻塞维管束导致植株死亡，目前尚无有效防治措施。厄瓜多尔作为全球最大香蕉出口国，虽然尚未发现热带4号生理小种(FocTR4)，但周边国家已有报道，防控形势严峻。传统杀菌剂效果有限，而转基因技术又受当地法律限制，因此开发新型防治手段迫在眉睫。

针对这一重大农业问题，ESPOL理工学院生物技术研究中心的研究团队创新性地采用RNA干扰(RNAi)技术，对厄瓜多尔本地分离的Foc 1号生理小种(FocR1)开展基因沉默研究。研究人员选择了三个关键靶基因：β-微管蛋白(Focβ-tub)、C5-甾醇脱氢酶(FocERG3)和几丁质合成酶1(FocChs1)，通过体外抑制实验和植株内转运研究，为开发喷雾诱导基因沉默(SIGS)技术奠定基础。相关成果发表在《BMC Research Notes》上。

研究采用的主要技术方法包括：从FocR1菌株EC35-G-GM1中提取RNA并合成靶基因特异性dsRNA；通过体外孢子抑制实验计算半数抑制浓度(IC₅₀)；利用Northern blot技术检测dsRNA在香蕉植株不同组织中的稳定性；采用RT-qPCR验证靶基因表达水平变化。

研究结果部分，"FocR1孢子抑制"实验显示，dsRNA-FocChs1抑制效果最优，平均IC₅₀为156.84 mg/L，显著优于dsRNA-Focβ-tub(532.7 mg/L)和dsRNA-FocERG3(635.59 mg/L)。RT-qPCR证实dsRNA-FocChs1处理24和48小时后，FocChs1表达量分别降至对照的53%和33%。"dsRNA分子转运"实验发现，喷施的dsRNA-FocAdcy在香蕉叶片上可稳定存在48小时，但未检测到向其他组织转运的现象。

结论与讨论部分指出，该研究首次系统评估了RNAi技术对厄瓜多尔FocR1的抑制效果，证实FocChs1是最有效的沉默靶点。虽然dsRNA在植株内转运效率有限，但在施用部位保持稳定的特性为局部防控提供了可能。这项研究为开发基于RNAi的新型生物农药提供了重要实验依据，特别是针对法律禁止转基因作物的地区具有特殊意义。未来研究需要优化dsRNA递送系统，延长其在植物体内的持久性和移动性，以进一步提高防治效果。