近日，中国农业科学院植物保护研究所作物线虫与细菌病害监测与防控团队联合国内多家研究单位，利用RNAi技术在根结线虫防控领域取得新突破，为RNAi农药的田间推广提供了关键技术支撑。相关研究成果以“Star Polycation Nanoplatform Improves dsRNA Stability and Delivery for RNAi-Based Control of Meloidogyne enterolobii”为题发表于国际农业领域权威期刊《现代农业化学》（Advanced Agrochem，JCR Q1，IF=9.2）。
根结线虫是危害蔬菜等经济与粮食作物最严重的植物寄生线虫之一，寄主超3000种，全球年经济损失达数百亿美元。传统化学杀线虫剂面临抗药性和环境风险，亟需绿色替代技术。RNAi技术通过外源dsRNA特异性沉默靶基因，具有高度选择性和环境友好性，目前在害虫和病毒防治领域已率先实现商业化。然而，裸露的dsRNA在土壤中易降解，线虫对其摄取效率低下，加之不同物种及靶基因对RNAi的敏感性差异大、缺乏通用递送系统，长期制约其田间应用，相关研究仍多停留在实验室阶段。
本研究从基因组层面系统鉴定出了根结线虫属中高度保守且对非靶标生物安全的通用靶标基因Mekk-3。在此基础上，建立了工程菌发酵生产靶向Mekk-3的dsRNA的大规模制备体系，同时引入星形聚阳离子SPc作为纳米递送载体，保护dsRNA免受核酸酶降解，线虫摄取量提高42.3%，基因沉默效率增强1.9倍，幼虫死亡率提升24.2%。温室试验结果表明，dsRNA灌根施药后45天，处理组根结数量减少56.6%；SPc纳米载体与dsRNA结合，对根结线虫的防效提升至78.4%。分子机制研究表明，Mekk-3沉默通过抑制线虫中保守的MAPK应激与免疫通路，导致其发育停滞和死亡，为理解RNAi致死机制及靶标优化提供了新见解。该研究从广谱靶标筛选、机制解析、合成生物学生产到温室验证的RNAi防控完整技术链条，证明了Mekk-3可作为根结线虫属的通用RNAi靶标，为开发兼具广谱性和安全性的RNAi生物农药奠定了重要基础。
中国农业科学院植物保护研究所与湖南大学联合培养的博士后坚晋卓、吉林农业大学硕士研究生丛远浦、广西壮族自治区农业科学院陆秀红教授为论文的共同第一作者，中国农业科学院植保保护研究所彭焕研究员、孔令安研究员和中国农业大学闫硕教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、中国博士后科学基金、广西作物病虫害生物学重点实验室开放基金等资助。
RNA干扰防控根结线虫作用机制
