新型喷雾剂或可保护橄榄树免受木质部菌的侵害

研究人员开发了一项技术，只需喷洒一次即可使特定植物基因失活。

植物分子与细胞生物学研究所的一个研究团队开发出一项突破性技术，只需喷洒一次即可精确且持久地使植物基因失活。

该研究成果发表于《核酸研究》期刊，详细介绍了创新性方法：利用一种良性病毒释放定制的小RNA分子，在不改变植物基因组结构的前提下，有选择性地沉默目标基因。

这一特点在欧盟具有重要意义，因为欧盟对转基因生物（GMO）的监管非常严格。因此，该研究团队已提交了一项欧洲专利申请，以保护这项由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和瓦伦西亚理工大学共同拥有的技术。

该技术依赖于人工微RNA（amiRNA）——一种具有类似 DNA 的特性但体积小得多的微小 RNA 分子。

这些 amiRNA 经过精心设计，以确保高特异性，防止意外的基因失活。它们源自更大的前体分子，这些前体分子的尺寸是利用拟南芥（Arabidopsis thaliana）进行优化的，拟南芥是一种在分子生物学和植物遗传学研究中经常使用的草本植物。

该方法为在市场上广泛应用开辟了可能性。该技术可应用于提高作物产量、保护植物免受疾病侵害，以及增强其应对环境变化的韧性。

这种含有无害病毒的喷雾剂被喷洒在目标植物上。一旦进入植物体内，病毒就会繁殖并释放出人工 RNA 分子，这些分子对于失活目标基因是必不可少的。

“一方面，我们成功地显著缩小了人工微RNA前体分子的尺寸，同时又不影响其活性，”西班牙国家研究委员会（CSIC）的研究员阿尔贝托·卡博内尔（Alberto Carbonell）说道。

“另一方面，我们已经证明，通过喷洒含有无害病毒载体的植物提取物，这些载体能从最小的前体分子中产生amiRNA，从而使植物基因失活，”他补充道。

这项技术具有一系列优势。首先，只需喷洒一次，即可将无害病毒引入目标植物组织并产生 amiRNA，从而无需多次处理，并降低了应用成本。

例如，研究人员证明，通过一次喷洒即可失活与叶绿素生物合成相关的基因，导致受影响的组织变黄。

卡博内尔表示，这种方法通过选择性地抑制基因表达，从而提高作物产量，并增强其应对环境变化的适应能力。

此外，该技术还可用于使作物对包括病毒在内的各种病原体产生免疫力。

通过沉默橄榄树中的特定基因，可以增强其对橄榄快速衰退综合征（OQDS）的抗性，这是一种由细菌Xylella fastidiosa引起的毁灭性疾病。研究人员已确定了橄榄树内的关键基因，一旦将其沉默，就能增强橄榄树抵御 OQDS 的能力。

橄榄树具有自身的防御机制，研究人员正在探索如何增强这些天然的防护能力。通过针对橄榄树自身的特定基因，研究人员旨在增强其对 OQDS 的抵抗力。

被确定用于沉默的这些特定基因在橄榄树与Xylella fastidiosa的相互作用中起着至关重要的作用。其中部分基因参与了橄榄树对该细菌的应答过程，从而影响橄榄树梭状芽孢杆菌病（OQDS）症状的严重程度。通过沉默这些特定基因，研究人员希望改变橄榄树对梭状芽孢杆菌的反应，使其对该病害具有更强的抗性。

在橄榄树内沉默这些基因，为防治OQDS提供了一种潜在解决方案，同时最大限度地减少了对广谱杀虫剂的需求。这种方法不仅能增强橄榄树对该疾病的抵抗力，还有助于推行可持续且环保的农业实践。