RNA?干擾?(RNAi)?是可用于治理雜草的新一代技術(shù)。噴灑小RNA?能有效誘導(dǎo)雜草的基因沉默（稱為噴霧誘導(dǎo)基因沉默，SIGS），它不涉及使用轉(zhuǎn)基因，即能達(dá)到化學(xué)防治的目的。這篇文章介紹了使用?SIGS?作為雜草管理工具面臨的主要挑戰(zhàn)和機(jī)遇。與昆蟲學(xué)和植物病理學(xué)等其他作物保護(hù)領(lǐng)域相比，SIGS?在雜草科學(xué)中的發(fā)展較慢。因此，需要大規(guī)模合成?sRNAs，促進(jìn)其在田間應(yīng)用的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)，開發(fā)sRNAs的制劑配方，保護(hù)其在植物體內(nèi)外的穩(wěn)定性；大幅增加雜草的基因組和轉(zhuǎn)錄組信息等。一旦解決這些問(wèn)題，SIGS?技術(shù)就可以像今天使用的除草劑一樣在田間使用，直接噴灑在作物上并選擇性地控制雜草。這將為雜草管理、除草劑抗性管理和潛在探索新的植物酶靶標(biāo)提供新工具。

?RNAi技術(shù)是一種強(qiáng)大的基因沉默工具，廣泛應(yīng)用于功能基因組學(xué)和基因表達(dá)研究。目前，該技術(shù)在害蟲防治領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。然而，在雜草科學(xué)中，盡管它是一種可行的治理抗除草劑雜草和作為補(bǔ)充雜草綜合防治的替代工具，但是發(fā)展緩慢。

?SIGS技術(shù)在雜草防治中，可以主要靶向以下基因mRNA：1)?除草劑靶標(biāo)；2)?基因沉默后，會(huì)引起靶標(biāo)生物致死的基因；3)?維持靶標(biāo)生物正常生長(zhǎng)和發(fā)育相關(guān)的基因（圖?1）。

這項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，超出迄今為止化學(xué)防治所能達(dá)到的范圍（圖?2）。除了沉默已知的除草劑目標(biāo)，由于各種因素（如商品成本或監(jiān)管問(wèn)題）尚未開發(fā)的除草劑的潛在目標(biāo)也可能被沉默；在耐藥性管理中，通過(guò)增加基因表達(dá)賦予耐藥性的基因，甚至在非靶位點(diǎn)耐藥性中引起代謝解毒的基因；以及與作物開花、不育、胚胎形成、休眠和細(xì)胞破碎有關(guān)的新基因都是潛在靶標(biāo)基因。

盡管?RNAi?技術(shù)在植物病理學(xué)和昆蟲學(xué)方面取得了重要進(jìn)展，但它在雜草科學(xué)中的發(fā)展受到了限制。用于雜草控制的?RNAi?技術(shù)沒(méi)有像其他作物保護(hù)領(lǐng)域一樣快速發(fā)展的主要原因有四個(gè)：1. sRNAs?在植物內(nèi)部的穩(wěn)定性和傳遞；2.?許多雜草與作物在屬或種水平上的密切相關(guān)性，給靶標(biāo)基因的雜草種間特異性帶來(lái)了挑戰(zhàn)；3.?雜草的測(cè)序和注釋基因組信息較少；4. sRNAs?的生產(chǎn)成本。

?與其他作物保護(hù)領(lǐng)域相比，雜草科學(xué)中的?SIGS?需要克服更多的障礙。例如，在植物中應(yīng)用時(shí)，可噴霧的sRNA必須采用穩(wěn)定的配方，才能使其通過(guò)葉表皮和細(xì)胞壁傳遞到目標(biāo)。此外，昆蟲和植物之間的遺傳分化遠(yuǎn)高于雜草和作物之間的差異，這也為雜草特異性靶標(biāo)基因的篩選帶來(lái)了一定的困難。然而，SIGS?仍有望成為下一代雜草控制技術(shù)（圖?3）。該工具是全新的，可與其他雜草管理措施聯(lián)合使用。同時(shí)，納米技術(shù)，制劑技術(shù)，醫(yī)學(xué)研究開發(fā)的設(shè)計(jì)工具等，都能夠促進(jìn)RNAi技術(shù)在雜草防治中的應(yīng)用與開發(fā)。

原文鏈接：https://doi.org/10.51694/AdvWeedSci/2022;40:seventy-five006