综述：从杀菌剂抗性中学习：指导基于RNAi的真菌作物病原体控制的进化见解

这篇综述深入探讨了如何借鉴杀菌剂抗性演化的经验教训，结合真菌基因组学最新发现，为基于双链RNA（dsRNA）的作物保护策略提供进化生物学指导。文章系统分析了RNA干扰（RNAi）技术在防治真菌病原体中的应用潜力，重点讨论了喷雾诱导基因沉默（SIGS）技术的优势，并提出通过靶标基因优化、多基因组合策略和整合病虫害管理（IPM）框架来延缓抗性演化。

　　

从杀菌剂抗性到RNAi革命：真菌防控的进化智慧

引言：迫在眉睫的作物保护挑战

真菌病原体每年导致全球作物减产10-23%，传统杀菌剂的广泛使用面临抗性演化、环境毒性等多重困境。无机杀菌剂（如铜盐）和有机多效杀菌剂（如二硫代氨基甲酸盐）虽历史久远，但存在环境残留问题。而现代单作用位点杀菌剂（如靶向β-微管蛋白的苯并咪唑类、作用于CYP51的DMIs）虽高效却更易诱发抗性。

杀菌剂抗性的进化启示

抗性机制主要分为靶标位点突变（如CYP51基因点突变导致三唑类失效）和非靶标抗性（如ABC转运蛋白过表达）。小麦叶枯病菌（Zymoseptoria tritici）通过转座子插入调控MFS1转运蛋白基因启动子，快速获得多重抗性。值得注意的是：

• 靶标基因拷贝数变异（如葡萄白粉病菌CYP51基因10kb区段重复）

• 水平基因转移（如曲霉菌中抗三唑基因簇的转移）

• 表观遗传调控（ Mucor circinelloides 的RNAi介导表观突变）

基因组时代的靶标选择策略

基于20,000+真菌基因组数据，理想RNAi靶标需平衡特异性与持久性：

核心代谢基因：如EF1-α延伸因子、几丁质合成酶（CHS），但可能影响共生真菌

致病关键因子：如灰霉病菌（Botrytis cinerea）的PLS1侵染结构基因

RNAi通路元件：靶向Dicer（DCL）或Argonaute（AGO）可能诱发全局抗性

实验显示，200-500bp的dsRNA在纳米黏土（BioClay?）包裹下田间稳定性提升3倍，但Colletotrichum等属存在天然dsRNA摄取障碍。

抗性管理的前瞻设计

创新性部署方案包括：

• 基因堆叠：同时靶向CYP51与MAPK信号通路基因

• 时空调控：在锈病菌（Puccinia spp.）吸器形成期施用

• 剂量优化：亚致死浓度维持敏感种群比例

  监管层面需建立专属评估框架，如欧盟应修订1107/2009法规以适应RNAi特性。美国已上市首款dsRNA产品Calantha（靶向科罗拉多马铃薯甲虫），其活性成分Ledprona被IRAC列为第35类作用模式。

结论：进化智能的作物保护

未来突破点在于解析真菌sRNA（如milRNAs）与宿主互作网络，并通过实验室定向进化实验预判抗性风险。正如作者强调："任何施加选择压力的控制措施都需置于IPM框架中评估"，这或是打破"发明-抗性-淘汰"循环的关键。