(資料圖)
誘導(dǎo)宿主效應(yīng)基因的RNAi可以提高植物對(duì)根結(jié)線蟲和胞囊線蟲的抗性
植物寄生線蟲(Plant-parasitic nematodes,?PPNs)給世界范圍內(nèi)作物生產(chǎn)帶來(lái)重大威脅,其中最具破壞性和傳播最廣泛的是根結(jié)線蟲和胞囊線蟲。它們誘導(dǎo)植物細(xì)胞發(fā)生重要改變,通過形成定向發(fā)育來(lái)滿足線蟲自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖過程中所必需的物質(zhì)。PPNs從食管腺分泌特定的效應(yīng)蛋白用于建立宿主-寄生蟲關(guān)系,參與線蟲早期和后期寄生。線蟲的防治策略存在眾多問題,例如使用殺線蟲劑帶來(lái)的環(huán)境問題,PPNs產(chǎn)生的抗性問題等。
近來(lái),RNAi技術(shù)已成為防治PPNs最有效的策略之一。依據(jù)植物和線蟲的RNAi機(jī)制,以線蟲基因?yàn)榘悬c(diǎn),采用宿主介導(dǎo)RNAi的方法,是植物抗線蟲最有前途的方法之一。到目前為止,抑制效應(yīng)或分泌類蛋白可降低線蟲侵染率,從而使這類基因成為基于RNAi防控策略最佳的靶點(diǎn)。在這篇綜述中,介紹了利用效應(yīng)蛋白作為最有利的靶點(diǎn),利用宿主介導(dǎo)的RNAi提高植物抗根結(jié)線蟲和胞囊線蟲的抗性的研究成果。?
RNAi技術(shù)經(jīng)過過去十年左右的研究,已經(jīng)成為一種有效的病蟲害防控策略。隨著線蟲基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的不斷增加,在選擇高效的RNAi靶基因方面已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展,這使得應(yīng)用這一策略更加高效和有意義。然而,這種方法也存在一定的局限性和問題,比如沉默效率,對(duì)下一代的脫靶效應(yīng),都是需要解決問題。大量的研究報(bào)道了基于RNAi防治線蟲成功案例,通過靶向不同種類的靶基因來(lái)控制線蟲的侵染。迄今為止,食道腺體分泌并編碼效應(yīng)蛋白或分泌蛋白顯示出更有可能作為宿主介導(dǎo)/傳遞RNAi方法的靶標(biāo)基因。效應(yīng)蛋白在發(fā)展宿主-寄生蟲關(guān)系中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,靶向這類基因豐富了我們對(duì)宿主-寄生蟲關(guān)系的理解,最終將幫助開發(fā)更好的PPNs治理策略(圖1)。
利用系統(tǒng)生物學(xué)方法,如利用如轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、離子組學(xué)等來(lái)闡明線蟲效應(yīng)器的功能,將是非常有趣的,并可能在開發(fā)抗線蟲植物中發(fā)揮非常重要的作用。利用氫氧化物粘土納米片局部應(yīng)用dsRNA對(duì)抗病毒的成功范例是一個(gè)新的領(lǐng)域,可以用來(lái)探索和開發(fā)防治PPNs。應(yīng)用dsRNA方法具有低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和生物安全更高,是一種更可接受的防治方法,這一方法無(wú)疑將是未來(lái)防治線蟲的主要研究領(lǐng)域。
原文鏈接(文中圖片均來(lái)源于該論文):
.