像棉花一类的农作物，因含有对昆虫有毒的物质，遇到有害昆虫的“袭击”时，具有一定自我保护能力。然而，棉铃虫的身上却有一种可以解毒的基因P450，轻易把棉花的“防线”化解。近日，中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所宣布，科学家找到了一种植物介导的昆虫RNA干扰技术，该成果已发表于国际著名期刊《自然·生物技术》。

棉花体内有一种有毒物质，称之为“棉酚”，可以抵挡许多外来侵袭者，但对棉铃虫却毫不起作用。于是，中国科学院院士陈晓亚课题组将一种与昆虫特定基因匹配的双链RNA分子，“种”入到烟草、拟南芥等植物中。当“贪嘴”的棉铃虫吃了后，它的“秘密武器”——P450基因的解毒本领大大降低。当被咀嚼的棉花进入昆虫的“胃”时，棉酚的毒性可以迅速在体内发起“反攻”。课题组成员毛颖波表示：“实验证明，该基因被抑制后，棉铃虫不会立即死亡，但却影响了它进食的欲望，影响了它的生长发育，最终可以导致死亡。”

取之于害虫基因，转入于植物体内，助其发挥天然毒素作用，从而抑制害虫危害，却对人体和环境无毒。中科院上海生科院植物生理生态研究所宣布：科学家的这项发明有可能发展成为不使用杀虫剂而使转基因农作物自主灭虫的新方法，相关成果作为“亮点论文”发表于《自然·生物技术》。

该所研究员陈晓亚院士及其博士生毛颖波，选择棉花和棉铃虫作为项目研究对象。我国棉花种植面积占世界13%到20%，但仅棉铃虫为害，每年造成的经济损失就达数十亿元，严重年份甚至超过100亿元。为解决这一世界性难题，20世纪80年代起，各国就对转基因抗虫棉展开大量研究工作。目前的抗虫棉主要将来自外界的一种“苏云金杆菌”毒素蛋白基因转入植物。但近年来发现，棉铃虫已对“毒素”产生了抗性，虫害又有逐步加重的趋势。

昆虫取食植物，植物可通过产生有毒物质抵抗取食；但昆虫又能分解植物产生的毒素——植物与昆虫之间长期形成了“道高一尺、魔高一丈”的协同进化关系。陈晓亚研究组开始把研究方向转向棉花自身。棉花中也存在一种防御害虫的“天然抗体”——棉酚，但棉铃虫却能通过体内的P450基因合成一种酶，将棉酚的毒性化解，从而肆无忌惮地取食棉花。

于是，科研人员致力于分离出棉铃虫的这种“解毒基因”P450，并针对P450基因“装配”出双链RNA分子，从而干扰该基因，抑制棉铃虫的解毒能力。这些双链小分子被转入棉花体内后，相当于给棉花打了“免疫预防针”，而对棉花生长以及人类和环境没有任何不良作用。

这样一来，棉铃虫的食物变成了毒物。实验发现，用内含双链RNA分子的转基因植物喂食后，棉铃虫“解毒基因”的表达作用显著降低，对棉酚毒素的耐受性也大大减弱。这些棉铃虫吃了含有棉酚的饲料或棉花叶片后，营养不良，生长缓慢，甚至死亡。

专家认为，由植物自身介导的昆虫双链RNA干扰技术，能针对特定的昆虫防御基因起效，为开发更有效的转基因抗虫植物开辟了新的方向，也为农业害虫防治提供了特异性更强、且对环境安全的新思路。

《自然》系列杂志认为：这是第一次成功报道利用植物自身表达昆虫基因的双链RNA、抑制植食性昆虫防御基因的论文；通过这一技术改良的植物，比利用杀虫剂不分青红皂白地将所有昆虫杀死，更符合社会发展需要。

RNA干扰是一种新发现的基因调控机制，已被广泛用于研究基因功能，在人类疾病治疗方面也很有前景。这一技术不仅为昆虫的功能基因组研究提供了便捷的方法，也为农业害虫的防治提供了特异性更强且环境安全的新思路、新技术。