近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所經(jīng)濟(jì)作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀在 Science China Life Sciences （《中國科學(xué)：生命科學(xué)》）上在線發(fā)表了題為“The new kid on the block in insect pest management: sprayable RNAi goes commercial”的論文，重點(diǎn)闡述了全球首款噴曬式RNA生物農(nóng)藥商業(yè)化用于馬鈴薯害蟲防控面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
害蟲對(duì)農(nóng)作物的危害嚴(yán)重威脅著全球糧食安全。氣候變化、殺蟲劑抗藥性以及由于殺蟲劑的使用所導(dǎo)致的環(huán)境安全問題加劇了這一問題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上迫切需要更加安全有效的害蟲綠色防控技術(shù)以滿足日益增長的全球糧食需求。2023年12月22 日，美國環(huán)保署（EPA）正式批準(zhǔn)了RNA生物農(nóng)藥 Ledprona的商業(yè)化，用于防控抗藥性日益嚴(yán)重、國際公認(rèn)的馬鈴薯重要?dú)缧詸z疫害蟲---馬鈴薯甲蟲（Colorado potato beetle）。這是世界上第一款被允許在農(nóng)作物上商業(yè)使用的可噴灑RNA生物農(nóng)藥，對(duì)馬鈴薯害蟲的綠色防控具有劃時(shí)代的里程碑意義。
然而作為全球首款批準(zhǔn)商業(yè)化的RNA生物農(nóng)藥，在害蟲綜合防控策略體系中，同樣面臨著多方面的挑戰(zhàn)。其中，在RNA生物農(nóng)藥長期使用過程中，田間抗藥性問題的出現(xiàn)將對(duì)該技術(shù)的可持續(xù)利用提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。迄今為止，已在632種節(jié)肢動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)有對(duì)殺蟲劑（364種）產(chǎn)生抗藥性的報(bào)道18871例。自1996年轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲作物商業(yè)化種植后，對(duì)靶標(biāo)害蟲的治理發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，但Bt抗性問題仍然嚴(yán)重影響了轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的可持續(xù)利用。
為充分發(fā)揮RNAi在害蟲防治方面的潛力，提高RNA生物農(nóng)藥的可持續(xù)利用，本文提出了RNA生物農(nóng)藥要全面實(shí)施害蟲綜合治理（IPM，Integrated Pest Management）和害蟲抗性治理（IRM, Insect Resistance Management）的雙治理策略。在雙治理策中，需明確馬鈴薯甲蟲對(duì)Ledprona抗性的遺傳基礎(chǔ)和抗性基因頻率，積極開展田間抗性動(dòng)態(tài)監(jiān)測，設(shè)計(jì)合理的IRM策略。同時(shí)，將RNA生物農(nóng)藥Ledprona與其他害蟲防控策略有效結(jié)合并將Ledprona納入IPM體系對(duì)IRM策略的成功至關(guān)重要。
已有研究顯示，目前dsRNA產(chǎn)品主要針對(duì)馬鈴薯甲蟲、玉米根葉甲等少量鞘翅目害蟲，對(duì)鱗翅目和半翅目等大多數(shù)農(nóng)業(yè)重大害蟲的效果還有待提升。文章進(jìn)一步指出，RNAi作為害蟲防控的新技術(shù)，需要投入更多的研究來深入了解其局限性，進(jìn)而提高dsRNA對(duì)鱗翅目和半翅目等大多數(shù)農(nóng)業(yè)害蟲的防控效果，從而拓寬RNAi技術(shù)用于害蟲防控的廣譜性。
經(jīng)濟(jì)作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)閆俊杰博士為論文的第一作者，高玉林研究員為論文的通訊作者。該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目支持。
論文鏈接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-024-2612-1
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