李飛教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)利用miRNA防治水稻二化螟新途徑
? ?近日，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院李飛教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Plant Biotechnology Journal（IF=6.3）上在線發(fā)表題為“Transgenic microRNA-14 rice shows high resistance to rice stem borer”的研究論文，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)microRNA水稻可以對(duì)二化螟產(chǎn)生較高的抗性，能夠控制二化螟的危害。
?長(zhǎng)期以來(lái)，二化螟作為水稻的重要害蟲，其防治主要依靠化學(xué)農(nóng)藥，因此也帶來(lái)了抗藥性、環(huán)境污染以及食品安全性問(wèn)題，新的防治方法亟待開發(fā)。microRNA是一類內(nèi)源的、長(zhǎng)度約20-24個(gè)核苷酸的小RNA，在動(dòng)植物中廣泛參與基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，但是利用microRNA進(jìn)行害蟲防治卻鮮有報(bào)道。李飛教授團(tuán)隊(duì)在二化螟中發(fā)現(xiàn)了昆蟲特有的microRNA（miR-14），靶向蛻皮激素信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)關(guān)鍵基因Spook和蛻皮激素受體Ecdysone receptor基因，注射miR-14類似物可以引起二化螟致死及畸形現(xiàn)象（圖1）。通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)，在野生型水稻中花11中表達(dá)該基因，篩選到3株miR-14單拷貝高表達(dá)植株，以T0代轉(zhuǎn)基因株系（C#24）喂食二化螟，3天即可引起60%的死亡率，同時(shí)T1代接蟲實(shí)驗(yàn)也證明該轉(zhuǎn)基因株系對(duì)二化螟有較高的抗性（圖2）。
?此前，李飛教授團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn)存在多個(gè)miRNA基因協(xié)同調(diào)控蛻皮激素合成通路，維持二化螟發(fā)育的穩(wěn)定性，相關(guān)研究成果發(fā)表在RNA研究領(lǐng)域的著名期刊RNA上（IF=4.6）。在此基礎(chǔ)上，該研究通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法，進(jìn)一步探索利用昆蟲微小RNA進(jìn)行害蟲防治的可能性，為害蟲綜合治理提供了新的思路。
? ? ? ??浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所博士后賀康為第一作者，李飛教授和宜春學(xué)院肖花美講師為共同通訊作者。論文參與單位還有南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院和江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所。該項(xiàng)目受到國(guó)家重大研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0200900，2016YFC1200600）以及國(guó)家自然科學(xué)基金（31772238，31701785，31760514）的資助。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （昆蟲所供稿）
PBJ文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.12990
RNA文章鏈接：http://rnajournal.cshlp.org/content/23/12/1817
?圖1.miR-14負(fù)調(diào)控Spo和EcR基因，過(guò)表達(dá)miR-14導(dǎo)致二化螟死亡及畸形
圖2?轉(zhuǎn)miR-14水稻對(duì)二化螟具有抗性
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