可食用植物的疫苗?一种新的植物保护方法在地平线上

人们正在寻求新技术来取代用于保护植物,特别是谷物等可食用植物的传统杀虫剂。赫尔辛基大学和法国国家科学研究中心(CNRS)之间的一个新合作项目揭示了保护植物bob体育下注安卓版免受病虫害的环境友好型rna疫苗的功效。

植物疾病和害虫导致相当大的作物损失和威胁全球粮食安全。传统上,疾病和害虫被伴随着化学农药,这些杀菌剂在我们的环境中传播,可能对人类健康,有益的生物和环境有害。

“一种新的植物保护方法涉及用双链RNA分子接种植物,该病原体可以直接喷洒在叶子上的双链RNA分子,”博士解释说明娜Poranen分子和综合生物科学研究计划在赫尔辛基大学bob体育下注安卓版生物与环境科学学院

疫苗触发称为RNA干扰的机制,这是植物,动物和其他对病原体的真核生物的先天防御机制。该疫苗可以通过使用共享的序列同一性与有害生物的基因,并防止它们的表达的RNA分子靶向到所选择的病原体。

RNA疫苗的植物

左边的两株植物已经接种了RNA疫苗,右边的两株植物没有接种对抗暴露病毒的疫苗。所有的植物都感染了病毒。(图片来源:Annette Niehl和Manfred Heinlein, Institut de Biologie Moléculaire des Plantes (IBMP), CNRS,法国)

这意味着双链RNA分子不影响被保护植物的基因表达,而只针对植物的病害或害虫。在自然界中,RNA也是一种常见的分子,它在环境中快速降解而不是形成。

“开发基于RNA的疫苗以保护植物的挑战涉及RNA分子的产生。通过化学合成生产双链RNA分子作为药物分子和研究目的,但这种生产方法对于植物保护而言,植物保护效率低,“Poranen州”。

作为芬兰科学院合成生物学研究项目的一部分,Poranen的团队开发了一种新的双链RNA分子生产方法。该小组与国家科学研究中心的研究人员一起,证明了使用这种新方法生产的rna疫苗对抗植物病毒感染的有效性。该方法利用噬菌体(即杀灭细菌的病毒)的RNA扩增系统,在细菌细胞中产生RNA。这种新方法将使rna疫苗的有效生产成为可能,并促进基于rna的植物保护方法的发展和采用。

Poranen说:“由于目前还没有相关的立法,很难预测疫苗何时能面世。”

原文:

Niehl Annette, Soininen Marjukka, Poranen Minna, Heinlein Manfred(2018)。利用dsRNA进行植物保护的合成生物学方法。植物生物技术杂志》上。
DOI:10.1111 / PBI.12904。