湖北大学考研(湖北大学考研分数线)




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湖北大学考研,湖北大学考研分数线

责编 | 王一

在作物生长过程中,由于害虫而导致的粮食减产和品质降低是不容忽视的问题,西花蓟马(Frankliniella occidentalis,蓟马科,缨翅目)是一种全球性的重大经济害虫。由于其体积小,食性杂且成虫会迁飞,它们很容易被携带而扩散传播,现已广泛分布于世界各地。再者,西花蓟马成虫的生育率高繁殖快,世代周期短,且传播多种植物病毒,对农业作物和景观植物造成了巨大的危害。

RNAi介导的抗虫策略是一种依赖于序列特异性的害虫防治策略,可以有效阻碍害虫正常的生长发育,进而达到防控的目的。前期的研究表明,由于质体中不存在RNAi机制,通过质体转基因技术在质体中表达的双链RNA(dsRNA)可以大量积累,可以有效防治咀嚼式口器害虫如马铃薯甲虫等,而质体介导RNAi技术能否用于防治其他非咀嚼式口器害虫还不清楚。

2022年4月5日,湖北大学张江教授团队与德国马普分子植物生理所Ralph Bock教授合作在PNAS发表了题为“Efficient control of western flower thrips by plastid-mediated RNA interference”的研究论文,报道了一种通过质体介导RNAi高效防控西花蓟马的新策略。

作者首先探索了利用质体工程技术来防治西花蓟马的可行性,证明了西花蓟马在取食宿主植物的过程中可以摄取到质体内容物。通过质体和细胞核分别表达针对西花蓟马4个关键基因(肌动蛋白β-actin、微管蛋白的Tubulin、液泡ATP合成酶B亚基V-ATPase-B和内体分选复合物重要亚基Snf7)的dsRNA。相比于细胞核转化植物,西花蓟马在取食质体转化植物时,可以摄取到更多的dsRNA。通过生物测定发现,质体转化植物导致了西花蓟马更高的致死率;西花蓟马取食质体转化叶片的取食量更低;抑制靶标基因表达的程度更低;质体转化烟草的生长状态更好。表明了质体介导RNAi策略相比传统细胞核转化策略能更好的防控西花蓟马(图1)。

图1. 质体转基因策略相比核转基因策略对西花蓟马有更好的防控效果

进一步,该研究还比较了质体表达不同构象dsRNA的差异,发现表达发卡RNA(hpRNA)的质体转基因植物中可能会发生非交互性重组和微同源介导的DNA删除,而表达dsRNA的质体基因组则更稳定。

综上所述,该研究首次证明了质体介导RNAi在防控一些非咀嚼式口器害虫中的应用潜力,并发现了其抗虫效率与靶标害虫的取食方式有关(图2)。

图2. 西花蓟马取食质体转基因和核转基因植物的示意图

湖北大学生命科学学院博士研究生吴梦婷为该论文第一作者,张江教授和Ralph Bock教授为该论文共同通讯作者,湖北大学为第一单位。该课题获得了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金创新群体、德国马普学会和留学基金委等项目的支持。

论文链接:

https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.2120081119

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