RNA农药通过沉默特定基因，实现对害虫生长发育、繁殖以及关键生理过程的精准调控。凭借高度的靶标特异性、良好的环境兼容性以及灵活的研发模式，RNA农药被认为是继传统化学农药和转基因作物之后的″第三次农药革命″。然而，从实验室研究走向农业生产应用，RNAi技术仍面临诸多关键挑战。一方面，高效、稳定的RNAi靶标基因筛选仍存在较大难度；另一方面，裸露双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA）容易受到昆虫体内核酸酶以及环境因素的降解，同时其跨越昆虫表皮和肠道屏障并进入细胞的效率较低，导致田间应用效果不稳定。此外，dsRNA规模化生产、制剂加工及递送体系构建成本较高，也限制了RNA农药的大规模推广应用。
中国农业大学植物保护学院沈杰、闫硕团队在Insect Science发表题为Synergistic RNA interference in pest management: Targets, synergistic mechanisms, and integrated design strategies的综述论文。该综述系统总结了RNAi技术在害虫绿色防控中的应用基础，并首次提出″协同RNAi（Synergistic RNAi）″的发展框架，即通过将RNAi技术与化学农药、生物农药、植物源活性物质以及纳米递送体系等进行合理组合，实现不同作用机制之间的优势互补，构建″1+1>2″的协同防控模式，为下一代RNA农药设计提供了新的理论指导。
综述首先系统梳理了当前RNAi防控害虫的五类关键作用靶点，包括神经传导、能量代谢、表皮形成、免疫调控以及解毒代谢网络等重要生理过程。研究指出，通过沉默神经递质受体、离子通道等关键基因，可以增强害虫对神经毒性杀虫剂的敏感性；通过干扰细胞色素P450（P450）、谷胱甘肽转移酶（GST）等核心解毒系统，则能够削弱害虫代谢抗性，提高传统杀虫剂的防控效率，为抗药性治理提供新的分子策略。
图1 基于纳米载体的RNAi在害虫治理中的五个关键靶标通路
在此基础上，研究进一步提出了多类型RNAi协同防控策略。其中，″RNAi+化学农药″通过同时干扰同一靶标或相关生理通路，实现快速杀虫与持续调控的协同作用；″RNAi+生防微生物″则通过削弱害虫表皮屏障或免疫防御能力，提高病原微生物侵染效率，增强生物防治效果；针对害虫抗药性问题，通过RNAi抑制关键解毒调控因子，可恢复害虫对传统杀虫剂的敏感性，为延缓和治理抗药性提供新方案。
图2 基于RNAi的害虫防控策略的多尺度协同机制
值得关注的是，综述进一步总结了RNAi协同体系从传统物理混配向纳米融合共组装的发展趋势。传统混配主要依赖不同组分之间的生物学互补，而纳米融合策略则利用静电作用、疏水作用以及氢键等分子间相互作用，将dsRNA与农药活性成分整合至同一纳米体系中，实现多组分精准递送和协同释放。该策略不仅能够提高dsRNA稳定性和利用效率，还能够改善活性成分在植物表面的沉积、吸收以及害虫体内运输过程，为构建高效、低剂量、智能化RNA农药体系提供了新的技术路径。
图3 两种dsRNA递送策略（物理混合与纳米融合共组装）的机制
该研究提出的″协同RNAi″突破了传统RNA农药依赖单一基因沉默的作用模式，将RNA干扰技术由单一精准调控工具拓展为多组分协同防控平台。未来，通过结合纳米材料、智能递送、生物防控以及多组学解析等技术手段，有望进一步推动RNA农药从实验室研究走向精准化、低风险和可持续应用，为绿色植保技术发展提供新的解决方案。
来源: 公众号：昆虫科学
