傳統(tǒng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的策略是在植物核基因組中轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白的基因，但是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些害蟲有對Bt毒蛋白產(chǎn)生了抗性，所以科學(xué)家們正致力于研究生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的新策略。德國馬克斯·普朗克研究所的科學(xué)家2月27日在《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)表論文宣稱，他們利用一種在葉綠體中轉(zhuǎn)入雙鏈RNA的策略，生產(chǎn)出一種抗蟲的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯。
通常情況下，RNA在細(xì)胞中以單鏈的形式存在，雙鏈RNA(dsRNA)是一種特殊形式。如果用特異的雙鏈RNA喂食害蟲，雙鏈RNA可以被害蟲的腸子吸收，然后被害蟲細(xì)胞內(nèi)的核酸酶切割成小的干擾RNA(siRNA)，可以干擾與之序列一致的害蟲基因的正常功能，從而殺死害蟲。所以雙鏈RNA被認(rèn)為是一種非常特異的"殺蟲劑"。但是如果在植物核基因組中直接轉(zhuǎn)入雙鏈RNA，卻不能很好的起到抗蟲的作用。因?yàn)橹挥虚L度大于60個(gè)堿基對(bp)的雙鏈RNA才能被害蟲吸收，而雙鏈RNA在植物體內(nèi)就被植物的核酸酶切割成了21bp的小片段。
德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，植物的葉綠體中沒有切割雙鏈RNA的核酸酶，可以作為一種很好的載體。研究人員把馬鈴薯甲蟲生長必需的β-肌動蛋白基因作為目標(biāo)基因，將特異的雙鏈RNA轉(zhuǎn)入馬鈴薯的葉綠體，這種"轉(zhuǎn)葉綠體"的馬鈴薯有明顯的抗蟲效果。用這種馬鈴薯的葉片喂食甲蟲的幼蟲，5天之后所有的幼蟲全部死亡。研究人員還發(fā)現(xiàn)，如果用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因策略，將同樣的雙鏈RNA轉(zhuǎn)入馬鈴薯的核基因組，則完全不能使馬鈴薯有抗蟲效果。
研究人員認(rèn)為這種"轉(zhuǎn)葉綠體"的方法，將會成為生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的一種新策略。以后的轉(zhuǎn)基因作物不必再轉(zhuǎn)入外源的蛋白質(zhì)，而只需要在葉綠體或者其他質(zhì)體里轉(zhuǎn)入雙鏈RNA，從而可以特異性的干擾不同害蟲的不同基因，影響害蟲的生長發(fā)育。
