SCLS | 中国农科院植保所发表“RNA生物农药防控马铃薯害虫面临的机遇与挑战”观点文章

近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队在Science China Life Sciences上在线发表了题为The new kid on the block in insect pest management: Sprayable RNAi goes commercial的观点性文章，重点阐述了全球首款喷晒式RNA生物农药商业化用于马铃薯害虫防控面临的机遇与挑战。

害虫对农作物的危害严重威胁着全球粮食安全。气候变化、杀虫剂抗药性以及由于杀虫剂的使用所导致的环境安全问题加剧了这一问题。农业生产上迫切需要更加安全有效的害虫绿色防控技术以满足日益增长的全球粮食需求。2023年12月22 日，美国环保署（EPA）正式批准了RNA生物农药 Ledprona的商业化，用于防控抗药性日益严重、国际公认的马铃薯重要毁灭性检疫害虫—马铃薯甲虫（Colorado potato beetle）。这是世界上第一款被允许在农作物上商业使用的可喷洒RNA生物农药，对马铃薯害虫的绿色防控具有划时代的里程碑意义。

然而作为全球首款批准商业化的RNA生物农药，在害虫综合防控策略体系中，同样面临着多方面的挑战。其中，在RNA生物农药长期使用过程中，田间抗药性问题的出现将对该技术的可持续利用提出严峻的挑战。迄今为止，已在632种节肢动物中发现有对杀虫剂（364种）产生抗药性的报道18871例。自1996年转Bt基因抗虫作物商业化种植后，对靶标害虫的治理发挥了至关重要的作用，但Bt抗性问题仍然严重影响了转基因抗虫作物的可持续利用。

RNA干扰技术在害虫防控中的应用

为充分发挥RNAi在害虫防治方面的潜力，提高RNA生物农药的可持续利用，本文提出了RNA生物农药要全面实施害虫综合治理（IPM，Integrated Pest Management）和害虫抗性治理（IRM, Insect Resistance Management）的双治理策略。在双治理策中,需明确马铃薯甲虫对Ledprona抗性的遗传基础和抗性基因频率，积极开展田间抗性动态监测，设计合理的IRM策略。同时，将RNA生物农药Ledprona与其他害虫防控策略有效结合并将Ledprona纳入IPM体系对IRM策略的成功至关重要。

已有研究显示，目前dsRNA产品主要针对马铃薯甲虫、玉米根叶甲等少量鞘翅目害虫，对鳞翅目和半翅目等大多数农业重大害虫的效果还有待提升。 RNAi作为害虫防控的新技术，需要投入更多的研究来深入了解其局限性，进而提高dsRNA对鳞翅目和半翅目等大多数农业害虫的防控效果，从而拓宽RNAi技术用于害虫防控的广谱性。

中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队闫俊杰博士为文章的第一作者，高玉林研究员为通讯作者。中国农业科学院农业基因组所张江研究员，德国拜尔公司Ralf Nauen研究员，美国俄勒冈州立大学Stuart Reitz教授和Silvia I. Rondon教授、缅因大学Andrei Alyokhin教授、密西根州立大学David Mota-Sanchez教授、肯塔基大学Subba Reddy Palli教授、康奈尔大学Brian A. Nault教授、田纳西大学Juan Luis Jurat-Fuentes教授，特拉华大学Michael S. Crossley教授、佐治亚大学William E. Snyder教授、亚利桑那大学Bruce E. Tabashnik教授，韩国安东国立大学Yonggyun Kim教授，英国纽卡斯尔大学Angharad M.R. Gatehouse教授，以及澳大利亚昆士兰大学Myron P. Zalucki教授参与了该项工作。感谢陈晓亚院士、曹晓风院士、Guy Smagghe教授、Carolina Rausell教授，以及Olivier Christiaens教授对论文初稿提出了宝贵修改建议。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程项目支持。

论文链接：

http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-024-2612-1