植物的真菌病害通常通過使用殺真菌劑來控制，殺真菌劑不僅對(duì)引起這些疾病的病原體有毒，而且對(duì)其他生物體有毒，包括人類、動(dòng)物和環(huán)境，尤其是在長(zhǎng)期和重復(fù)施用后。最近的一篇文章總結(jié)了使用 dsRNA 分子來控制真菌植物病害的嘗試，dsRNA 分子本身無毒且存在于所有生物體中。
“我們的研究探索了使用 dsRNA 分子(類似于輝瑞和現(xiàn)代疫苗中使用的 mRNA 分子)作為控制植物真菌病害的生物殺菌劑的潛力，”路易斯安那州立大學(xué)農(nóng)業(yè)部植物病理學(xué)家陳志元解釋說。中心。“DsRNA 對(duì)非靶向生物沒有毒性或?qū)Νh(huán)境有害。它們攜帶特定物種的遺傳信息，使它們只對(duì)目標(biāo)病原體有毒。”
作為概念驗(yàn)證研究的第一步，研究生 Marija Zivanovic 和他的導(dǎo)師陳志元博士從大豆尾孢葉枯病 (CLB) 的致病因子中選擇了五個(gè)基因，并合成了具有序列的 dsRNA 分子與那些基因相同。
“通過修改和微調(diào)，我們能夠持續(xù)大量生產(chǎn) dsRNA。這種生產(chǎn)方法比以前用于研究真菌病原體的商業(yè)方法便宜得多，它使我們能夠篩選這些 dsRNA 抑制病原體產(chǎn)生尾孢菌素的能力，”陳說。“我們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞中大量產(chǎn)生的 dsRNA 可用于抑制實(shí)驗(yàn)室條件下真菌毒素的產(chǎn)生。”
由幾種真菌基因制成的 DsRNA 可有效抑制毒素產(chǎn)生，這有望進(jìn)一步應(yīng)用于植物和管理美國南部最重要的大豆真菌病害之一 通過這種簡(jiǎn)單的篩選方法鑒定的兩種最有效的 dsRNA 目前正在正在測(cè)試它們減少大豆植物 CLB 的能力。
“我們相信這是 dsRNA 首次成功用于抑制這種大豆主要病原體的毒素產(chǎn)生，證明了使用細(xì)菌中產(chǎn)生的 dsRNA 來控制真菌植物病害的潛力，”Zivanovic 補(bǔ)充道。“通過應(yīng)用針對(duì)保守基因的 dsRNA，這種方法還可用于有效管理一個(gè)屬的多種病原體。”
他們的研究為管理植物病害和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性提供了一種新的、經(jīng)濟(jì)的且可能更有效的方法。與需要提前施用以將殘留物降解至安全水平的商業(yè)殺蟲劑不同，DsRNA 可能在收獲前一天施用而不會(huì)對(duì)消費(fèi)者造成傷害。這種方法還提供了一種減少病原體種群中殺菌劑抗性發(fā)展的解決方案。
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