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安世恒教授团队在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表了题为“Research on HaNRX, a potential RNAi target gene in Helicoverpa armigera”的研究论文。该研究揭示棉铃虫中HaNRX基因可作为RNA生物农药防治棉铃虫的高效潜在靶标,并系统评估了植物介导RNAi技术在害虫绿色可持续防控中的可行性与应用潜力。研究成果为棉铃虫绿色综合防控策略提供了新的理论与技术依据。

本研究揭示,棉铃虫HaNRX基因在脑组织中表达水平最高,其次为腹神经节和表皮;在不同发育阶段中,蛹期的基因表达达到峰值,五龄幼虫期次之。跨物种比较显示,NRX氨基酸序列在不同昆虫间具有超过90%的一致性,且其dsRNA靶向区域在鳞翅目内呈现高度保守特征。通过dsHaNRX处理一龄棉铃虫幼虫,其存活率显著降低;幼虫体重在72小时与120小时后分别下降17.06%和19.69%。在四龄幼虫中注射dsHaNRX后,HaNRX基因表达量下调60.39%;96小时和144小时后幼虫体重分别减少32.54%和13.53%。此外,取食表达dsHaNRX的转基因烟草后,棉铃虫幼虫的叶 片取食量明显减少,体重增长受抑制,HaNRX基因表达水平下降,幼虫体长与蛹重均显著降低,但死亡率未出现显著变化。
该研究证实,NRX基因在鳞翅目昆虫中高度保守,针对该基因的dsRNA对棉铃虫和草地贪夜蛾均表现出良好防治效果,凸显其作为广谱RNAi靶标的潜力。同时,利用转基因烟草递送dsHaNRX成功抑制害虫生长,验证了植物介导RNAi在害虫防控中的可行性。展望未来,可通过提高转基因作物中dsRNA的表达效率、优化dsRNA分子结构以增强稳定性、设计多靶点dsRNA以降低抗性风险,或结合RNAi与低毒化学农药、Bt毒素等策略实现协同防控,从而进一步提升RNAi技术在农业害虫治理中的应用效能。
该研究证实,NRX基因在鳞翅目昆虫中高度保守,针对该基因的dsRNA对棉铃虫和草地贪夜蛾均表现出良好防治效果,凸显其作为广谱RNAi靶标的潜力。同时,利用转基因烟草递送dsHaNRX成功抑制害虫生长,验证了植物介导RNAi在害虫防控中的可行性。展望未来,可通过提高转基因作物中dsRNA的表达效率、优化dsRNA分子结构以增强稳定性、设计多靶点dsRNA以降低抗性风险,或结合RNAi与低毒化学农药、Bt毒素等策略实现协同防控,从而进一步提升RNAi技术在农业害虫治理中的应用效能。


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2023级研究生韩锐为第一作者,关若冰副教授和安世恒教授为共同通讯作者,已毕业研究生楚冬冬,2024级研究生郝志斌参与完成了部分工作。本研究得到了河南省科技攻关项目(252102111110)、河南省高等学校重点科研项目(25B210009)、以及棉花生物育种与综合利用全国重点实验室开放课题(CB2025A34)的支持。
论文连接:
//doi.org/10.1016/j.pestbp.2025.106936






