综述：RNAi技术在作物保护中用于昆虫控制的进展

这篇综述系统阐述了RNA干扰（RNAi）技术在农业害虫防治中的应用进展，重点分析了影响RNAi效率的关键因素（如dsRNA递送方式、昆虫物种差异、系统RNAi机制），比较了宿主诱导（HIGS）、病毒诱导（VIGS）和喷雾诱导（SIGS）三种技术的优劣，并提出了纳米载体、共生菌介导等创新策略以提升田间防治效果。

　　

RNAi技术在作物保护中的昆虫控制应用

摘要
RNA干扰（RNAi）通过序列特异性沉默靶基因，已成为农业害虫防治的新兴技术。其核心机制依赖于双链RNA（dsRNA）被Dicer酶切割为21-24 nt的小干扰RNA（siRNA），进而引导RNA诱导沉默复合体（RISC）降解目标mRNA。尽管在鞘翅目昆虫中效果显著，但RNAi效率受昆虫物种差异、dsRNA递送方式和环境稳定性等多因素制约。

1. 影响昆虫RNAi效率的关键因素
1.1 昆虫对RNAi的差异性响应
鞘翅目昆虫（如科罗拉多马铃薯甲虫）对RNAi高度敏感，而鳞翅目和半翅目则因中肠碱性环境导致dsRNA降解而效率低下。研究发现，鞘翅目特有的Staufen C蛋白能促进dsRNA转化为siRNA，而鳞翅目细胞的内体陷阱现象阻碍了siRNA释放。

1.2 dsRNA的细胞摄取与系统RNAi
dsRNA通过跨膜通道蛋白Sid1或网格蛋白依赖的内吞作用进入细胞。例如，沙漠蝗虫中Sid1介导的系统RNAi具有组织特异性，而果蝇则通过纳米管结构传递RNAi信号。有趣的是，蚜虫摄食dsRNA后，荧光标记显示其通过中肠扩散至全身，且沉默效应可跨代传递。

1.3 三种RNAi通路的核心元件差异
siRNA通路中，Ago2和Dcr2的基因复制（如赤拟谷盗含多个Ago2拷贝）能增强RNAi效率；而亚洲柑橘木虱虽缺乏R2D2基因却仍保持高敏感性。在piRNA通路中，Piwi基因在蚜虫和蚊子中存在5-8个拷贝，可能与生殖细胞转座子抑制相关。

2. RNAi在作物保护中的应用策略
2.1 宿主诱导基因沉默（HIGS）
转基因玉米通过表达靶向西方玉米根虫snf7基因的hpRNA，使幼虫死亡率达80%。叶绿体转化技术（如杨树表达β-Actin dsRNA）因缺乏Dicer酶而能稳定积累长链dsRNA，对咀嚼式口器昆虫效果尤佳。

2.2 病毒诱导基因沉默（VIGS）
烟草花叶病毒载体递送柑橘木虱Awd基因dsRNA，导致成虫翅膀畸形。该技术虽高效，但需警惕病毒编码的RNAi抑制蛋白可能削弱效应。

2.3 喷雾诱导基因沉默（SIGS）
壳聚糖纳米颗粒包裹的dsRNA喷雾在温室中稳定28天，对马铃薯甲虫actin基因的沉默效率提升3倍。2023年获批的Ledprona生物农药即采用此技术。

3. 提升RNAi效率的创新策略
化学修饰（如2′-甲氧基核苷酸）可增强siRNA稳定性；GNA:dsRBD融合蛋白通过凝集素特异性提升鳞翅目中肠细胞摄取效率。微生物表达系统（如工程化大肠杆菌）与纳米载体（如BioClay）联用，可实现dsRNA的缓释与靶向递送。

4. 挑战与展望
未来需破解dsRNA跨物种递送屏障，开发多基因叠加（如Bt毒素+CYP6AE14 RNAi）的抗性管理方案。微生物发酵与无细胞合成技术将大幅降低dsRNA生产成本，推动RNAi农药的商业化进程。