“基因農(nóng)藥”或?qū)⑸鲜?能抗蟲(chóng)還能讓花變色
不喜歡你家陽(yáng)臺(tái)上或院子里玫瑰花的樣子？沒(méi)關(guān)系，一種即將上市的“基因噴劑”——農(nóng)用RNA（核糖核酸）噴劑，也叫“基因農(nóng)藥”，能通過(guò)基因沉默技術(shù)改變玫瑰花的顏色，帶給你不一樣的驚喜。
近日出版的《自然·植物》雜志刊登了澳大利亞昆士蘭大學(xué)開(kāi)發(fā)的這項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)將RNAi（RNA干擾）分子與黏土納米顆粒緊密結(jié)合，讓RNAi長(zhǎng)時(shí)間停留在植物葉面，從而首次將RNAi沉默基因的作用時(shí)間延長(zhǎng)到20天以上。
農(nóng)民朋友們可以運(yùn)用這類基因沉默噴劑提高作物產(chǎn)量、增加營(yíng)養(yǎng)成分、增強(qiáng)抗旱力并誘導(dǎo)其早熟。英國(guó)劍橋大學(xué)長(zhǎng)期研究基因沉默技術(shù)的大衛(wèi)·鮑爾庫(kù)姆表示，新噴劑不改變DNA（脫氧核糖核酸）就可讓植物的“外貌特征”煥然一新，不像轉(zhuǎn)基因或傳統(tǒng)育種技術(shù)那樣需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的研發(fā)，因此能很快投入使用。
“基因農(nóng)藥”抗病毒 長(zhǎng)達(dá)20天
基因沉默技術(shù)利用了一種純天然防御系統(tǒng)。當(dāng)病毒侵入細(xì)胞后，細(xì)胞會(huì)將病毒的RNA剪成多個(gè)短小片段，這些短鏈RNA能識(shí)別出細(xì)胞內(nèi)匹配的RNA序列并與其結(jié)合。RNAi技術(shù)通過(guò)注射與病毒RNA序列匹配的RNAi，能阻止病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，從而讓基因沉默。在醫(yī)療方面，RNAi藥物目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)跨越式進(jìn)展，主要是由于這些注射到血液的RNA被迅速降解后失去了活性。
但RNAi技術(shù)在植物防蟲(chóng)方面獲得良好效果。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)噴灑含有與特定基因序列匹配的小分子雙鏈RNA，可以讓一些病蟲(chóng)和植物體內(nèi)的特定基因關(guān)閉。孟山都公司近日表示，其靶向蚜蟲(chóng)的RNAi殺蟲(chóng)噴劑已進(jìn)入研發(fā)的最后階段，但其中一大挑戰(zhàn)始終無(wú)法攻克：噴劑中的RNA容易分解，在植物中的抗蟲(chóng)性只能維持幾天時(shí)間，多次噴灑會(huì)增加農(nóng)民成本。
而新技術(shù)噴灑一次能讓煙草植物保持抗病毒能力長(zhǎng)達(dá)20天之久，創(chuàng)造了前所未有的紀(jì)錄。研究組核心成員許志平接受記者采訪時(shí)解釋道，他和同事妮娜·米特用普通化合物如氯化鎂等，制備成層疊并帶正電的黏土納米粒子，與帶負(fù)電的RNA結(jié)合并提供保護(hù)。潮濕的黏土粒子會(huì)與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)并分解，從而緩慢釋放RNA，達(dá)到持久作用效果。
除此之外，新噴劑還可能適用于多種植物，甚至用來(lái)改變植物的顏色和外觀等各種性狀（目前這項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)表明這些應(yīng)用）。生物技術(shù)公司Apse創(chuàng)始人約翰·吉爾莫對(duì)此研究結(jié)果非常興奮，他認(rèn)為，除了防治害蟲(chóng)和疾病，新噴劑還將開(kāi)啟各種各樣的植物“修飾”潮流。
市場(chǎng)前景“有利可圖” 也有風(fēng)險(xiǎn)
植物病蟲(chóng)害是困擾全世界農(nóng)民的一大難題，現(xiàn)有技術(shù)都不能直接靶向作用這些害蟲(chóng)，只能通過(guò)培育抗蟲(chóng)性品種或殺滅蚜蟲(chóng)等能傳播植物病毒的微生物進(jìn)行防治。因此，這種抗病毒噴劑如果田間試驗(yàn)成功，將會(huì)產(chǎn)生巨大需求，是一種“有利可圖”的商用技術(shù)。
市場(chǎng)化的最大障礙是其成本過(guò)高。許志平告訴記者，目前RNA的成本是每克100美元到200美元，應(yīng)用成本太高。但吉爾莫的公司正在開(kāi)發(fā)一種大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，如果降到每克2美元到5美元，成本不再是問(wèn)題，因此應(yīng)用前景將非常廣闊。
與常用殺蟲(chóng)劑相比，基因沉默噴劑更加安全，RNAi不會(huì)被人體皮膚吸收，而且食用后也會(huì)被胃酸快速降解。雖然2012年曾有報(bào)道指出，通過(guò)食物攝入的外來(lái)RNA會(huì)影響人體基因，但隨后展開(kāi)的數(shù)項(xiàng)相關(guān)試驗(yàn)都沒(méi)有找到改變?nèi)祟惢虻淖C據(jù)。但存在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，RNAi可能會(huì)讓土壤中非靶向微生物——含匹配序列的有益蠕蟲(chóng)和真菌產(chǎn)生基因沉默，而且靶標(biāo)病蟲(chóng)也會(huì)逐漸改變其基因，對(duì)噴劑產(chǎn)生抗藥性。（世界農(nóng)化網(wǎng)）
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