河北大学的研究人员在……中发现了四个几丁质脱乙酰酶基因。 烟粉虱 MEAM1 并证实了这些靶点通过 RNA 干扰控制粉虱的潜力。该研究评估了 BtCDA1、BtCDA2a、BtCDA2b 和 BtCDA4 基因，这些基因与几丁质结构（例如角质层和中肠基质）的形成和重塑有关。
研究团队测试了两种递送双链RNA的方法。第一种方法使用纳米材料SPc，将其应用于若虫。第二种方法是使用能够产生针对靶基因的双链RNA的转基因番茄植株。两种策略均降低了几丁质脱乙酰酶基因的表达。 烟粉虱.
RNA干扰通过转录后沉默发挥作用。将双链RNA导入细胞会导致特定信使RNA的降解。这一过程可导致靶基因功能缺陷，最终造成昆虫死亡。
生物信息学分析
该研究利用生物信息学分析在粉虱基因组中定位了七个候选几丁质脱乙酰酶。其中三个CDA样蛋白由于缺乏几丁质结合域而被排除。由此，研究人员确认了该物种基因组中存在四个CDA家族成员：BtCDA1、BtCDA2a、BtCDA2b和BtCDA4。
系统发育分析将 BtCDA1、BtCDA2a 和 BtCDA2b 归为 I 组。BtCDA4 基因被归为 III 组。II、IV 和 V 组未出现…… 烟粉虱根据文章所述，这种模式与其他半翅目昆虫（例如……）的模式不同。 褐飞虱、豌豆蚜 e 白背飞虱.
卵和若虫
这四个基因在卵和若虫中均有表达，但在成虫中表达水平较低。这种模式表明，这些基因更多地参与几丁质重塑剧烈的阶段，例如胚胎发生、孵化和若虫蜕皮。
研究人员利用双链RNA与SPc偶联物进行检测，并对四龄若虫进行处理。72小时后，所有靶基因的表达量均较dsEGFP对照组显著降低。BtCDA1表达量下降约60,7%，BtCDA2a/b表达量下降23,2%，BtCDA4表达量下降24,4%。
校正死亡率
120小时时，dsBtCDA1处理组若虫的校正死亡率达到84,1%，dsBtCDA4处理组达到88,1%，dsBtCDA2a/b处理组达到40,8%。成虫的相对羽化率分别为11,5%、7,5%和48,1%。
研究人员还设计了一种名为3CDA的基因融合体。该构建体将BtCDA1、BtCDA2a/b和BtCDA4的片段整合到一个双链RNA分子中。其目的是同时沉默多个基因。
ds3CDA处理降低了所有三个靶基因的表达。72小时后，BtCDA1表达下降了60,7%，BtCDA2a/b表达下降了23,1%，BtCDA4表达下降了34,3%。120小时后，若虫校正死亡率达到69,5%，成虫相对羽化率为16,8%。
舞台上摆放着植物
在植物阶段，研究团队培育了表达ds3CDA的Micro-Tom转基因番茄植株。新羽化的粉虱成虫在植株上停留了三天。取食期结束后，BtCDA1、BtCDA2a/b和BtCDA4的平均表达量分别下降至dsEGFP对照组的23,9%、30,0%和40,5%。
成虫释放三周后，研究人员观察到，与携带dsEGFP转基因的番茄植株相比，携带ds3CDA转基因的番茄叶片背面（下表皮）的卵、若虫和蜕皮数量较少。由于大多数转基因番茄植株在评估结束前枯萎死亡，因此该研究并未提供完整的植株阶段死亡率和发育数据。
研究结果表明，几丁质脱乙酰酶有望成为基于RNA干扰的粉虱防治策略的靶点。该研究还指出了两种技术途径：一是利用纳米载体递送双链RNA，二是培育表达双链RNA的植物。研究人员强调，在田间应用前，需要优化双链RNA的设计，评估喷雾制剂的性能，并研究其环境安全性和抗药性风险。
更多信息请访问 doi.org/10.3390/insects17060628
