近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所經(jīng)濟作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊應邀在 Science China Life Sciences （《中國科學：生命科學》）上在線發(fā)表了題為“The new kid on the block in insect pest management: sprayable RNAi goes commercial”的論文，重點闡述了全球首款噴曬式RNA生物農(nóng)藥商業(yè)化用于馬鈴薯害蟲防控面臨的機遇與挑戰(zhàn)。

 

　　害蟲對農(nóng)作物的危害嚴重威脅著全球糧食安全。氣候變化、殺蟲劑抗藥性以及由于殺蟲劑的使用所導致的環(huán)境安全問題加劇了這一問題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上迫切需要更加安全有效的害蟲綠色防控技術以滿足日益增長的全球糧食需求。2023年12月22 日，美國環(huán)保署（EPA）正式批準了RNA生物農(nóng)藥 Ledprona的商業(yè)化，用于防控抗藥性日益嚴重、國際公認的馬鈴薯重要毀滅性檢疫害蟲---馬鈴薯甲蟲（Colorado potato beetle）。這是世界上第一款被允許在農(nóng)作物上商業(yè)使用的可噴灑RNA生物農(nóng)藥，對馬鈴薯害蟲的綠色防控具有劃時代的里程碑意義。

 

　　然而作為全球首款批準商業(yè)化的RNA生物農(nóng)藥，在害蟲綜合防控策略體系中，同樣面臨著多方面的挑戰(zhàn)。其中，在RNA生物農(nóng)藥長期使用過程中，田間抗藥性問題的出現(xiàn)將對該技術的可持續(xù)利用提出嚴峻的挑戰(zhàn)。迄今為止，已在632種節(jié)肢動物中發(fā)現(xiàn)有對殺蟲劑（364種）產(chǎn)生抗藥性的報道18871例。自1996年轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲作物商業(yè)化種植后，對靶標害蟲的治理發(fā)揮了至關重要的作用，但Bt抗性問題仍然嚴重影響了轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的可持續(xù)利用。

 

　　為充分發(fā)揮RNAi在害蟲防治方面的潛力，提高RNA生物農(nóng)藥的可持續(xù)利用，本文提出了RNA生物農(nóng)藥要全面實施害蟲綜合治理（IPM，Integrated Pest Management）和害蟲抗性治理（IRM, Insect Resistance Management）的雙治理策略。在雙治理策中，需明確馬鈴薯甲蟲對Ledprona抗性的遺傳基礎和抗性基因頻率，積極開展田間抗性動態(tài)監(jiān)測，設計合理的IRM策略。同時，將RNA生物農(nóng)藥Ledprona與其他害蟲防控策略有效結(jié)合并將Ledprona納入IPM體系對IRM策略的成功至關重要。

 

　　已有研究顯示，目前dsRNA產(chǎn)品主要針對馬鈴薯甲蟲、玉米根葉甲等少量鞘翅目害蟲，對鱗翅目和半翅目等大多數(shù)農(nóng)業(yè)重大害蟲的效果還有待提升。文章進一步指出，RNAi作為害蟲防控的新技術，需要投入更多的研究來深入了解其局限性，進而提高dsRNA對鱗翅目和半翅目等大多數(shù)農(nóng)業(yè)害蟲的防控效果，從而拓寬RNAi技術用于害蟲防控的廣譜性。

 

　　經(jīng)濟作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊閆俊杰博士為論文的第一作者，高玉林研究員為論文的通訊作者。該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目支持。

 

　　論文鏈接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-024-2612-1