RNAi技术控制害虫的机制与应用

闸雯俊++李三和++周雷++刘+凯++徐华山++陈志军++杨国才++刘凯++李培德++游艾青

摘要 RNAi能够抑制基因特异序列的表达，为昆虫学研究提供了新方法，尤其是可以分析基因的功能，控制害虫种群以及减少疾病病原体的感染。不同种群、RNAi摄入方式、靶标基因都会影响RNAi的效率，是转录本抑制程度存在差异的原因所在。对于不能稳定转基因的物种，如昆虫，利用dsRNA介导的 RNAi技术便成为快速分析基因功能的重要手段。介绍了RNAi技术的作用机制，并从控制害虫和保护益虫方面总结了RNAi技术的应用。

关键词 RNAi；害虫控制；dsRNA；机制；应用

中图分类号 S433；Q789 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0144-02

RNA干扰已经彻底改变了昆虫学的研究范围，使研究者能够通过抑制目的基因的表达，将改变的表型和基因功能联系起来。对于基础研究而言，RNAi（又称基因沉默）为所有的昆虫基因组学研究提供了一条路径，同时对应用昆虫学也有巨大的潜在作用。例如，RNAi能够通过抑制关键基因提高死亡率控制害虫。此外，利用无害的病毒序列启动抗病毒RNAi反应，能够有效防止益虫（如蜜蜂和家蚕） 感染高致病性病毒。

1 RNAi的机制

RNAi是利用非编码小RNA分子切割靶标mRNA抑制基因表达。主要分为以下3个阶段。

1.1 起始阶段

核糖核酸酶Ⅲ型家族的核酸酶Dicer，以 ATP 依赖的方式逐步切割加工导入生物体的外源或内源性转录生成的dsRNA，生成21～23nt的siRNA（small interfering RNA），其与靶标mRNA具有高度特异性，为成功降解提供保证。

1.2 效应阶段

siRNA 双链结合其他蛋白复合物形成RNA 诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex RISC），双链siRNA解链，RISC介导单链反义siRNA通过碱基配对原则从siRNA引导链中心所对应的靶基因位置切割靶mRNA，进一步降解mRNA，同时还可以引发宿主细胞的一系列反应。……