(节选)

本文由中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所陈晓亚院士和他的博士生毛颖波撰写。作者开发了一种利用RNA干扰机制、以植物作为载体来抑制昆虫生长的方法，即将包含正向和反向昆虫基因(或片段)序列导入到植物内，在植物中表达昆虫基因的dsRNA，当昆虫在取食了转基因植物后，体内的靶基因通过RNA干扰途径被抑制，从而使害虫的生长发育受到抑制。作者分离了棉铃虫参与棉毒素解毒的P450基因CYP6AE14。该基因在棉铃虫中肠高表达，能被棉酚专一诱导。当食物中存在棉酚时，其表达水平与棉铃虫的生长呈正相关。这个结果提示，CYP6AE14基因的正常表达对棉铃虫以棉花为食是必须的；如果该基因的表达受到干扰，棉铃虫可能难以在棉花上正常生活。为此，作者设计了特异的基因载体，转入植物后在植物组织中产生了与CYP6AE14相匹配的dsRNA和小分子干扰RNA。当棉铃虫幼虫进食了这些转基因植物后，CYP6AE14基因的表达显著降低，对棉酚的耐受性大大减弱。用棉花叶片喂食这些棉铃虫时，幼虫生长缓慢或停止生长，发育受到抑制。接着，用植物介导昆虫RNA干扰的方法成功抑制了棉铃虫一个谷胱甘肽-S-转移酶基因GST1的表达，这说明植物体内的dsRNA通过昆虫取食进入到昆虫体内并干扰昆虫靶基因的表达是一种普遍机制。这一方法的一个显著优点是通过昆虫直接取食植物来干扰昆虫体内靶基因的表达，这比目前常用的注射dsRNA简便得多，使RNA干扰抗虫植物在农业生产中的应用成为可能。相关论文在国际著名杂志《自然-生物技术》上作为封面论文发表。《自然》杂志对该项研究成果给予了高度评价，认为是“第一次成功报道利用植物自身表达昆虫基因的双链RNA来抑制植食性昆虫防御基因的论文”。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2008科学发展报告》）