近日，米兰体育网页版王玉亮团队，在国际期刊 Pest Management Science 在线发表了题为“Screening of dsRNA targets in the salivary glands of Myzus persicae and development of a Trichoderma-based bio-expression system”的研究论文。该研究针对桃蚜这一全球性害虫，从唾液腺转录组中筛选出高特异性RNAi靶标，并首次构建了能够稳定合成并递送dsRNA/siRNA的木霉生物表达体系，为RNA干扰（RNAi）技术从实验室走向田间提供了关键的技术支撑。

一、害虫抗药之下，RNAi防虫卡在哪里？

蚜虫是传播植物病毒、危害园艺作物最严重的害虫类群之一，长期依赖化学防治已导致抗药性加剧、农药残留与非靶标生物受损等一系列环境与生态问题。RNAi技术凭借其序列特异性强、环境风险低的天然优势，被公认为下一代绿色植保技术的核心。然而，其实际应用长期受制于两大瓶颈：一是缺乏高效、安全的靶标基因；二是dsRNA在环境中极易降解、合成成本高、田间稳定性差，缺乏稳定可靠的递送载体。如何把“脆弱”的RNA分子安全、持续地送到害虫体内，成为领域内的关键科学问题。

二、创新一：锁定唾液腺，筛出“精准靶标”

唾液腺是蚜虫取食、分泌唾液调控植物免疫与虫媒病毒传播的“司令部”，其分泌蛋白基因对蚜虫高度特异，对蜜蜂、瓢虫、草蛉、蚜茧蜂等天敌昆虫几乎没有影响，是理想的RNAi靶标来源。研究团队对桃蚜若虫期和成虫期开展了系统的转录组测序与比较分析，共检测16341个基因，筛选出3613个差异表达基因；功能富集分析表明，若虫期活跃的代谢与信号通路与蚜虫发育转换密切相关。在此基础上，团队结合唾液腺分泌蛋白共表达网络，成功筛选出Mp5、Mp11、Mp44、Mp45、MpC002及V-ATPase亚基E六个呈“若虫期高表达、随发育下降”特征的候选靶标基因，并经qRT-PCR验证（图1）。生物信息学安全性评估显示，Mp44在蜜蜂等四种代表非靶标物种中均无显著同源序列，脱靶风险低，而对近缘种棉蚜仍保持有效控制能力，兼具安全性与广谱性，是田间应用的优选靶标。

图1. 候选唾液腺分泌蛋白基因在桃蚜不同发育阶段的表达模式

三、创新二：siRNA喂饲验证，六个靶标“实锤”有效

研究通过体外合成的dsRNA/siRNA人工喂饲实验，对候选靶标进行了系统的功能验证。结果令人振奋：六个靶标基因被沉默的效率达到62%–98%，其中Mp44的沉默效率高达97%；沉默MpC002、Mp11和Mp44后桃蚜存活率显著下降，MpC002与Mp44的处理组繁殖力下降超过50%（图2）。这一结果从分子和群体两个层面证明：针对唾液腺基因的RNAi/siRNA干预可以显著抑制蚜虫种群扩张，为精准防虫提供了直接的生物学证据。

图2. dsRNA喂饲实验流程及RNAi干扰效率、桃蚜存活率与繁殖力分析

四、创新三：把“RNA农药工厂”装进生防木霉

本研究的核心突破，在于构建了一套基于棘孢木霉（Trichoderma asperellum）GDFS1009的dsRNA生物合成递送体系。木霉是农业生产中广泛应用的生防菌与植物促生菌，具有强根际定殖能力，能诱导植物系统抗性、吸引天敌，却存在杀虫见效慢的短板；而RNAi杀伤迅速但“弹药”难以持续。团队通过农杆菌介导的遗传转化，将靶向V-ATPase亚基E+C002的双基因融合片段导入木霉基因组，成功获得34株稳定整合并表达外源基因的阳性转化子（图3）。工程化木霉由此成为一台“活的RNA农药工厂”：真菌的定殖与促生本领与RNAi的快速精准杀伤形成优势互补，既保护dsRNA免受降解、实现连续释放，又显著降低了对靶标害虫起效的时间成本，开创了“生防真菌+核酸农药”协同防控的新范式。安全性方面，研究所用载体不含完整mob基因，木霉以无性孢子繁殖，外源基因向土壤微生物水平转移的概率极低；团队还前瞻性地提出以营养缺陷型标记、可控“自杀基因”等策略进一步约束工程菌株的环境扩散，为后续生物安全评价与法规申报预留了技术接口。

图3. 工程化棘孢木霉转化子的获得与分子验证

五、从模式植物走向园艺与药用植物：绿色防虫的广阔前景

桃蚜寄主范围极广，茄果类、瓜类、十字花科蔬菜以及菊花、月季等观赏园艺作物均是其危害对象；药用植物因对农药残留的限制极为严格，害虫防治一直是产业痛点。木霉合成递送体系兼具“可喷施、可定殖、可持续释放”的特点，未来有望以菌剂或发酵液的形式直接应用于蔬菜、花卉、果树及药用植物的绿色生产，在减少化学农药使用的同时保障品质与安全。值得一提的是，该体系还具有“一菌多靶”的拓展潜力：只需替换表达盒中的靶标片段，即可针对不同害虫定制RNA分子，有望服务都市农业与特色园艺产业多元化的防控需求。研究团队也指出，该体系目前处于概念验证阶段，后续将在dsRNA产量与稳定性、温室与田间防效以及生态安全评价等方面继续攻关，并与国内外具备条件的团队开展活体喂饲验证合作。

论文第一作者侯宇欣为米兰体育网页版与上海应用技术大学联合培养硕士生，米兰体育网页版王玉亮、设计学院付雪晴和上海应用技术大学胡晓钧为共同通讯作者。研究得到上海市科技重大专项、国家重点研发计划、现代农业产业技术体系等项目的支持。同时感谢米兰体育网页版陈捷和王新华老师提供木霉菌种及相关技术支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/ps.71215