利用RNAi技术控制害虫

RNAi能够抑制基因特异序列的表达,为昆虫学的研究提供了新方法,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。昆虫RNAi的相关文献发现不同的种群、RNAi的摄入方式、靶标基因都会影响RNAi的效率,这也是转录本抑制程度存在差异的原因所在。对于那些不能稳定转基因的物种,如昆虫,利用dsRNA介导的RNAi技术是快速分析基因功能的重要手段。     

昆虫几丁质合成关键酶功能及其RNAi技术在害虫防治中的研究进展

几丁质对昆虫的生长发育至关重要,且不存在于植物和哺乳动物中,因此其合成途径的关键酶是较为理想的杀虫剂靶标。近年来,多种害虫的几丁质合成关键酶基因被克隆和鉴定,通过RNAi技术应用于一些重要害虫的防治研究工作中。本文较为系统的总结了近些年害虫几丁质合成关键酶的基因克隆及功能研究进展,重点阐述了几丁质合成酶、海藻糖酶基因基于RNAi技术应用于害虫防治取得的研究进展,分析了RNAi技术通过转基因植物表达dsRNA（RNAi抗虫作物）以及作为核酸农药（dsRNA）直接进行作物喷施的两种应用途径,文章最后还探讨了RNAi在害虫防治中面临的主要瓶颈问题以及主要应对策略。上述较为系统的归纳和总结,目的是为今后基于几丁质合成关键酶的RNAi技术应用于害虫绿色防控研究提供有价值的理论指导。     

RNA干扰技术在农作物害虫防治中的应用

RNA干扰(RNAi)技术作为基因沉默的工具,已被广泛应用于农作物害虫防治研究。准确选择靶基因、将dsRNA或siRNA导入昆虫体内、siRNA在昆虫体内的扩增和扩散是RNAi技术应用于农作物害虫防治的基础。应用RNAi技术能有效地保护农作物抵抗害虫危害,在农作物遗传改良进行精准抗虫方面具有重大的应用前景。     

用携带绝育基因来控制害虫

英国普里格菜植物保护研究所研究了一种控制害虫的新方法，用携带绝育基因来控制害虫。该技术首先是繁育一批不育害虫，然后将雄性与雌性分离，将雄性释放到自然种群中，经过几代以后则可降低种群数量。在采用果蝇作试验时，不育雄性种群是采用遗传基因分离技术来完成的，携带绝育基因的雄性虽然同样能够追逐雌性，但却不能令雌性果蝇繁殖后代果蝇，因而使果蝇的种蝇的种群的数量大大减少。     

RNA干扰技术在防治农业害虫中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,缩写为RNAi)是一种分子生物学上由双链RNA(dsRNA)诱发的基因沉默现象,该技术为农业害虫的防治开辟了一条新途径。从dsRNA导入方式、靶标基因选择、使用剂量及昆虫不同生长发育阶段4个方面阐述了其对RNAi技术的影响,介绍了国内外RNAi技术在农业生产中的应用情况,并探讨了昆虫RNAi的信号系统传递机制以及今后的研究方向。     

RNAi及其在害虫防治中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由非编码的小分子双链RNA引发的序列特异性转录后基因沉默现象,普遍存在于线虫、真菌、昆虫和动植物等多种生物中。近年来,RNAi技术在昆虫中的成功应用为一系列新颖的、环境友好的害虫防治策略提供了理论依据。文章综述了RNAi技术的作用机制、dsRNA吸收机制及在害虫防治等领域的研究成果,并展望了该技术的应用前景。     

水稻高效RNA干涉体系的建立及其在受体激酶基因功能研究中的应用

利用RNA干涉(RNAi)技术，可以特异性的抑制真核生物体中目标基因的表达。本研究构建了适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341。为检测其有效性，使用它构建了针对GUS基因的RNAi载体，并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织。GUS染色分析结果表明该载体中RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达。为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素，对针对某个目标水稻基因的水稻RNAi植株进行了详细的分析。通过Southern和Northern杂交检测了T0代RNAi植株中T-DNA插入的拷贝数和目标基因的表达量，筛选出T-DNA为单拷贝插入，且目标基因的表达被高效抑制的株系。对来源于该株系的T1代植株进行了半定量RT-PCR检测，结果表明RNAi效应可以遗传给后代转基因水稻植株，但是不同个体中的RNAi效率存在差异。RNAi系统的表达量可能是决定RNAi效率的最关键因素。我们建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义，利用这个系统我们已经构建了60多个水稻受体激酶基因的RNAi载体，系统的研究正在进行中。     

RNAi在哺乳动物中的研究新进展

RNA干扰（RNA interference,RNAi）是一种高度保守的、基于RNA水平的特异性降解机制,它通过特异性地抑制基因的表达来快速、简便以及大规模地鉴定基因的功能。虽然dsRNA不能应用于哺乳动物,但是小分子干扰型RNA（siRNA）的技术却证明RNAi可以成功应用于哺乳动物。近年来,RNAi技术在哺乳动物中得到了飞速发展和广泛应用,包括设计更加合理、更加有效的siRNA,在更多的已经分裂或者尚未分裂的细胞系中诱导RNAi,通过瞬时RNAi或转基因RNAi在活体动物中抑制基因的表达,建立时空调控或组织特异性的RNAi以及利用RNAi对哺乳动物基因组功能进行大规模的筛选和鉴定。本文对近几年RNAi在哺乳动物中的研究新发展进行综述。     

RNAi技术在农作物育种中的应用及其环境安全性评价研究进展

RNA干扰是由双链RNA介导,诱发靶基因发生转录后沉默的现象。RNAi技术作为一种高效的基因抑制技术,在抗病虫、品质改良、非生物胁迫耐受性等作物遗传改良领域广泛应用。在对RNAi作物进行生态风险评估时,应主要关注脱靶效应、对非靶标生物的影响、dsRNA分子的环境归趋以及其他非预期效应。本文介绍了RNAi技术在作物育种中的应用现状,阐述了RNAi作物环境安全性评价的关键内容及程序,并对我国RNAi作物研究和安全评价做了展望。     

RNA干扰研究现状

RNA干扰(RNAi)是指生物体内利用双链RNA(dsRNA)诱导同源靶基因的mRNA特异性降解,从而导致转录后基因沉默的现象。其在抵抗病毒感染、抑制转座子活动、调控内源性基因表达等方面发挥重要作用。RNAi以其高特异性、高效性等显著优势将成为研究基因功能的全新手段。简要概括RNAi作用机制和siRNA技术的原理,同时也讨论了RNAi技术在其他领域,如在基因信号通路研究、高通量研究基因功能、基因治疗如肿瘤研究和疾病治疗等方面的应用。     

浅析RNAi技术的应用及发展前景

RNA干涉(RNA interference,RNAi)作为研究基因治疗、基因功能、生物品种改良等方面的一种有效方法已经被研究者广泛接受。作为基因抑制的一种有力工具,与其他的方法相比,RNAi的操作过程更简单,成功率更高。通过RNAi可以实现对特定的mRNA的选择性降解,进而抑制其翻译过程。对RNAi技术的应用及发展前景进行了探讨。     

害虫种群动态的蝴蝶突变模型与分析

【目的】利用蝴蝶突变模型的性质分析害虫种群数量发生突变的条件和机理。【方法】在已有的害虫种群动态模型基础上添加农药影响因素,建立受天敌、气象环境因素、农药及植被状况影响的害虫种群动态蝴蝶突变模型,并对蝴蝶突变分歧点集所分各个控制区域的系统势函数和平衡点情况进行分析。【结果】建立了害虫种群动态的蝴蝶突变模型,并利用蝴蝶突变的性质描述了害虫种群数量变化中的突跳和滞后等现象,解释了害虫种群动态的蝴蝶突变特征。【结论】害虫种群动态蝴蝶突变模型可用于解释昆虫种群动态的蝴蝶突变特征。     

利用RNA干扰技术沉默稻纵卷叶螟几丁质合成酶A基因

稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)是一种主要的水稻害虫,几丁质合成酶是昆虫体内几丁质合成通路中的一个关键酶,在昆虫生长发育中具有重要作用,是控制害虫的理想靶标。本文采用RNA干扰(RNAi)技术,以稻纵卷叶螟几丁质合成酶A基因(CmCHSA)为靶标,设计两个靶位点CmCHSA-I和CmCHSA-II,在体外分别合成其双链RNA(dsRNA),用显微注射法导入3龄幼虫体内,然后通过表型观察和荧光定量PCR(RT-q PCR)检测干扰效应。结果表明,注射两种dsRNA后纵卷叶螟对水稻的取食明显下降,生长发育阻滞,虫体变小变黑和畸形,有的出现死亡。RT-q PCR表明,注射CmCHSA-I和CmCHSA-II两种dsRNA在96 h后,CmCHSA的表达量相比对照分别下降了59%和64%。注射CmCHSA-I和CmCHSA-II两种dsRNA 7 d后,稻纵卷叶螟的死亡率分别为80%和83.33%,与对照组相比,分别增加了66.67%和70%。本研究用注射法RNAi技术成功实现了对稻纵卷叶螟几丁质合成酶A基因的沉默,为利用该技术研究昆虫基因的功能,以及通过转基因RNAi技术防治稻纵卷叶螟奠定了基础。     

转CmTre1基因RNA干扰水稻的室内和田间抗虫性鉴定

稻纵卷叶螟是一种主要的水稻害虫,海藻糖酶是昆虫几丁质合成通路上的关键酶之一。该研究对转稻纵卷叶螟可溶性海藻糖酶基因(CmTre1)双链RNA(dsRNA)水稻进行了室内和田间抗虫性鉴定。叶片测定结果表明,取食转CmTre1基因dsRNA水稻株系608的稻纵卷叶螟死亡率为70.00%,校正死亡率为50.95%。定量PCR检测表明,幼虫取食608株系后其体内CmTre1基因的mRNA水平下降59.00%,该基因的表达被抑制。田间抗虫性检测结果表明,608株系的卷叶率为15.06%,白叶率为13.98%,与对照差异显著。转CmTre1基因RNA干扰(RNAi)水稻对稻纵卷叶螟具有抗性。该研究为利用RNAi技术对稻纵卷叶螟进行绿色防控奠定基础。     

昆虫几丁质代谢与植物保护

正几丁质是昆虫外骨骼和围食膜的重要组成成分,昆虫蜕皮和生长发育依赖于几丁质合成和降解的精细调控。几丁质代谢酶参与昆虫表皮和围食膜几丁质的形成,在昆虫蜕皮发育等生命活动中具有重要的生理功能,利用几丁质代谢酶的调控作用研发分子靶标,在植物保护领域具有潜在的应用价值。RNA干扰(RNAi)技术作为反向遗传学研究的有效工具,在昆虫基因功能研究方面发挥了重要作用,同时在害虫控制方面展示出广阔的应用前景~([1-4])。RNAi技术的发展也推动了昆虫几丁质代谢关键基因生物学功能的解析     

转基因抗虫作物对刺吸式昆虫的效果评价技术

转Bt基因抗虫作物的成功种植,有效地控制了以鳞翅目昆虫为主的咀嚼式口器害虫,但刺吸式口器害虫的危害却呈现加重趋势。目前,致力于抗刺吸式昆虫的外源基因筛选、转基因作物培育,及其抗虫效果评价成为转基因抗虫作物的研究重点。本文作者对目前常用的人工饲喂、建立种群生命表、蜜露检测、刺吸电位技术、酶和相关代谢产物检测和对天敌的影响等常用评价技术进行了概述,以期为转基因抗虫作物的推广应用提供参考。     

RNA干涉技术及其在哺乳动物中的应用进展

RNA干涉(RNA interference,RNAi)作为一种有效的用于转录后基因沉默,从而抑制特定基因表达的技术,近年来在哺乳动物细胞中的研究已取得了长足发展,且在基因功能以及疾病治疗的研究中有着广阔的应用前景。研究表明,哺乳动物细胞中的RNAi作用方式与植物有所不同,笔者对哺乳动物RNAi技术的发展、作用机制及其在基因功能、基因治疗、转基因动物研究、药物开发等方面的应用做了综述。     

RNAi技术概述

RNAi(RNA interference)是指外源性双链RNA(dsRNA)能抑制细胞内与其序列同源的基因的表达。在进化上,这可能是生物调控基因表达及抵御病毒侵染或转座子诱导DNA突变的一种共有的生理机制。本文对RNAi技术进行介绍。     

昆虫不育分子研究进展

不育是应用在害虫防治上的一种有效手段。昆虫不育技术（Sterile insect techniques,SIT）作为一种大面积有害生物综合治理（Area-wide Integrated Pest Management, AW-IPM）的措施,能最大程度阻断外来物种的入侵与防治农业害虫危害,同时生物分子技术的迅速发展也促进了 SIT 的研究取得很多创新性成果。阐述了各种新颖的昆虫不育技术与思路,着重对其优点与局限性进行总结与评价,为不同技术的合理使用提供参考。通过以昆虫辐照技术为引,归纳了各种分子遗传防控机理研究关于应用的思路进展,结合目前的不育技术做出了独特思考,对其大规模实践应用提出了相应建议。使用昆虫不育技术应做到高效简洁,在野外大量释放带有低耐辐照基因的品系,使该性状在野生种群内传播,通过使用超低剂量辐照即可达到控制昆虫种群数量的目的。关键词：昆虫不育技术;辐照;显性致死基因;基因沉默;基因编辑;精确诱导不育（pgSIT）     

双价RNA干扰载体转基因水稻抗飞虱研究

借助转基因技术,培育稳定遗传表达靶向昆虫基因dsRNA的转基因植物,对于防治刺吸式害虫褐飞虱具有潜在意义。研究在已获得V-ATPase D和V-ATPase H亚基基因片段的融合基因,并通过体外合成dsRNA喂食褐飞虱若虫后导致死亡率增加的基础上,构建了该融合基因的pcambia 1300-Ubi-hp(VAD-H)-RNAi植物表达载体,转化日本晴水稻(Oryza sativa L.ssp.japonica cv.11)获得转基因植物,褐飞虱若虫取食转基因植株后飞虱体内靶标基因的转录水平有所下降,同时飞虱发育历期和世代周期有所延长,虽然没有造成飞虱的死亡,但双价RNAi载体的构建为利用RNAi技术进行植物抗飞虱研究奠定了基础,同时通过技术改进提高RNAi抗飞虱水平,可进一步培育出抗飞虱转基因水稻。