

植物基因沉默面临着巨大的挑战,主要是由于RNA分子难以通过植物细胞膜运输并实现全身效应。传统的基因工程方法耗时长,而且常常受到植物基因型的限制。由于这些挑战,迫切需要创新的解决方案来促进有效的基因沉默和提高作物生产力。
康涅狄格大学和橡树岭国家实验室的研究人员开发了一种创新的方法,利用阳离子化牛血清白蛋白(cBSA)和双链RNA (dsRNA)纳米复合物在植物中实现有效的系统基因沉默。
发表在《园艺研究》杂志上的这项研究表明,这些纳米复合物具有克服传统RNA递送方法局限性的潜力,为植物生物技术提供了一种新工具。
研究了cBSA/dsRNA纳米复合物在烟草和杨树系统基因沉默中的应用。通过修饰牛血清白蛋白使其携带正电荷,研究人员创造了结合dsRNA分子的纳米复合物,促进了它们的运输和系统基因沉默。
实验表明,DR5-GUS和35S-GUS基因成功沉默,显著降低了基因表达。事实证明,该技术有效地跨越植物细胞膜传递RNA分子,克服了裸RNA应用的负电荷障碍。
该方法提供了一种方便、快速和非转基因的方法,由于其可扩展性和成本效益,它有望用于基因功能表征、作物改良和大规模农业应用。
该项目的首席研究员Yi Li博士说:“cBSA/dsRNA纳米复合物的开发代表了植物生物技术的重大进步。该技术不仅促进了有效的基因沉默,而且为提高作物生产力提供了实用和可扩展的解决方案。我们相信这种方法将为基因编辑和农业研究的新应用铺平道路。”
这项研究的意义是巨大的,为包括果树在内的大田作物的瞬时基因沉默提供了潜在的解决方案。这项技术可以通过瞄准影响抗旱性、果实发育和抗逆性的基因来提高作物产量,而不需要进行基因改造。
这种方法的可扩展性和廉价性可能使其成为可持续农业的游戏规则改变者。