



图1 人造纳米囊泡可以保护并有效地将dsRNA传递给真菌病原体灰霉菌(Botrytis cinerea)


图2 外用dsRNA或AV-dsRNA抑制病原体毒力
AV-dsRNA通过增加dsRNA的稳定性和持久性,扩展了rRNA介导的抗灰霉病效果。评估洗涤对AV-dsRNA在拟南芥叶片上的稳定性和粘附的影响,使用荧光素标记的Bc-VDS-dsRNA和Northern blot检测叶片表面的dsRNA含量,发现冲洗后dsRNA处理的组合显著下降并明显低于AV-dsRNA处理的组合。作者还发现AV-dsRNA可以稳定的存在10天,且加AV-dsRNA组合中抗灰霉菌的效果随着时间降低的要慢很多。总之,AV-dsRNA在植物叶片上的粘附性和稳定性比dsRNA强,抗灰霉菌的时间更持久。同样的实验也在番茄、葡萄和葡萄叶片得到了相同的结论。清楚地表明了AVs如何保护dsRNA不被降解,从而延长植物对抗灰霉菌的时间。

图3 AV-dsRNA处理可延长对番茄、葡萄和葡萄叶片的抗灰霉菌的水平
成本是任何作物保护策略的关键考虑因素,因此作者接下来检测了是否更具成本效益的AV制剂可以用于dsRNA递送和RNAi活性。不使用PEG并使用了一种更便宜的阳离子脂质DODMA,与胆固醇以2:1的比例形成DODMA-Avs。检测发现,DOTAP和DODMA都能有效保护Bc-VDS dsRNA免受核酸酶降解。检测DOTAP+PEG,DOTAP和DODMA用于包裹dsRNA的三种脂质组合是否会影响真菌对dsRNA吸收或RNAi活性,结果表明DOTAP+PEG和DODMA AV的摄取速度略快。在采摘后的番茄中也进行了实验。与此同时,没有发现Avs对植物有其他副作用毒性。

图4 三种脂质类型的AVs可保护 dsRNA 免受核酸酶降解,并且容易被灰霉菌吸收
脂质体(liposome)在科研和临床中有广泛的应用,该研究首次证明了纳米囊泡也可以用于农业环境中,以将dsRNA传递到植物抵抗病原体侵害。其优势在于延长保护时间和效率,降低成本,使SIGS成为一种在生长和成熟后更可行的作物保护策略。有助于减少田间喷洒的化学杀菌剂的数量,并为限制真菌病原体对作物生产和粮食安全的影响提供一个可持续的选择。
来源:植物生物技术Pbj