巴西利亞的巴西國家農(nóng)業(yè)研究公司（Embrapa）的遺傳與生物資源部門于2016年6月7日就RNA干擾技術(shù)生產(chǎn)抗蟲植物的新方法申請專利。
該項專利是對粉虱有抗性的生菜植物的研發(fā)。粉虱是農(nóng)業(yè)面臨的嚴(yán)重的害蟲之一，全世界有一百多種，粉虱吸收植物的營養(yǎng)物質(zhì)并影響植物生長，對植物造成直接或間接的損害。粉虱危害發(fā)生在巴西和尼日利亞等國家。在巴西，該項害蟲幾乎攻擊所有重要的經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物，特別是番茄、菜豆和大豆。
而近年來昆蟲抗藥性的產(chǎn)生使得使用化學(xué)方法控制該項害蟲愈加困難，如何使用生物技術(shù)手段增加植物對該害蟲抗藥性值得研究。而利用小RNA片段控制粉虱重要基因沉默是一種新的行之有效的思路。
Embrapa研發(fā)的抗粉虱的新方法基于RNA干擾技術(shù)，該項技術(shù)能沉默對昆蟲生存至關(guān)重要的基因。RNA干擾技術(shù)已經(jīng)由多個國家應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等各個領(lǐng)域，科學(xué)家可運用該技術(shù)干擾個體的基因鏈，修改基因功能，使基因沉默。來自農(nóng)業(yè)遺傳資源和生物技術(shù)實驗室的基因分析表明小的RNA片段能夠沉默對粉虱生存至關(guān)重要的基因。“該項基因是在細(xì)胞膜上合成細(xì)胞生存所必需的能量物質(zhì)的質(zhì)子蛋白質(zhì)基因，”研究者FranciscoArago解釋到。
科學(xué)家將這些基因序列克隆并應(yīng)用到粉虱基因鏈后發(fā)現(xiàn)在四天內(nèi)，粉虱的數(shù)量減少到四分之一。實驗室的體外試驗完成后，科學(xué)家們決定對生菜植物基因進(jìn)行改良，將該基因片段插入生菜基因鏈并用于生產(chǎn)。在轉(zhuǎn)基因生菜植物中獲得的結(jié)果更顯著。粉虱食用傳統(tǒng)生菜后產(chǎn)卵數(shù)量為300個/株，而在轉(zhuǎn)基因的生菜上下降到20個/株。此外，該項技術(shù)對昆蟲的后代也會造成影響！斑@意味在這20個卵中下一代將無成年粉虱”Arago強(qiáng)調(diào)。
該研究的下一步是將這些基因片段插入到粉虱食用的其他作物-大豆和西紅柿上。目前，將該基因片段應(yīng)用于西紅柿的試驗已經(jīng)開始，大豆試驗也將很快開展。除此之外，對該遺傳修飾是否會損害其他昆蟲和以植物為食的其他生物還需進(jìn)一步評估。初步研究結(jié)果表明，該基因修飾對其余生物無不利影響，但該項結(jié)果還需進(jìn)一步驗證。“該基因片段影響其他生物的概率是非常低的，因為該RNA片段在粉虱基因組外被明確排除，”Arago補(bǔ)充道。
關(guān)于上述技術(shù)除了知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，專利申請也是非常重要的。Arago認(rèn)為專利申請有助于巴西農(nóng)業(yè)研究所與未來的合作伙伴的技術(shù)協(xié)商。