近日，Journal of Integrative Plant Biology (JIPB) 在线发表了tyc7111cc太阳成集团梁文星教授团队题为 “Engineered Yarrowia lipolytica inducing gene silencing confers control ability against gray mold in plants” 的研究论文。该研究利用解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）为底盘菌，表达靶向病原菌关键基因的双链RNA（dsRNA），开发了微生物诱导的基因沉默（Microbe-induced gene silencing, MIGS）技术，实现了对作物灰霉病的绿色防控，为RNA干扰（RNAi）技术的应用供了新的策略。

　　由病原真菌灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病，是严重威胁全球农业生产的重要病害。该病原菌寄主范围极广，可侵染包括番茄、葡萄等高经济价值园艺作物及苜蓿等饲料作物在内的1400多种植物，常造成巨大的产量与经济损失。更为严峻的是，灰葡萄孢已对多类常用杀菌剂产生了抗药性，使得传统化学防治的效力日益衰减，亟需开发新型、高效的绿色防控策略。基于RNAi技术的RNA农药作为一种新兴的植保技术，在灰霉病防治中展现出巨大的应用潜力。然而，dsRNA在生产成本、环境稳定性及递送效率等方面的瓶颈，一度制约了其产业化应用。近年来，随着合成生物学与递送技术的突破，尤其是基于工程微生物的“活体”生产与递送平台的出现，为RNAi技术真正走向田间，实现高效、经济的病虫害管理开辟出切实可行的路径。

　　本研究中，团队通过前期筛选，获得了灰葡萄孢的三个关键基因（BcRpd3, BcNat1, BcArd1），可作为dsRNA的有效靶标。对dsRNA进一步优化设计，通过串联构建了能够同时干扰三个靶标基因的嵌合dsRNA（BcANR-dsRNA），这种“多靶点”设计显著提升了dsRNA对灰霉病的防治效果。进一步利用能够在番茄、苜蓿等多种作物上高效定殖的解脂耶氏酵母菌MP181-2菌株，通过遗传改造，构建了能稳定生产这种嵌合dsRNA的工程酵母菌株 Yl-dsANR。表达干扰灰葡萄孢关键靶标基因的dsRNA，使MP181-2菌株获得了对灰葡萄孢菌丝的直接抑制作用。在盆栽实验中，叶面喷施工程酵母Yl-dsANR能持续提供超过5天的有效保护，防效达70%以上（图1）。这种方法的特色在于可将酵母菌的环境友好、在植物表面持久定殖优势，与RNAi技术的高度特异性、不易产生抗性优势结合，为灰霉病等气传病害的绿色防控提供了有效的方案。

　　此外，所建立的基于Y. lipolytica的MIGS平台具有高度可扩展性，通过更换靶基因序列，同一平台可用于开发针对不同病虫害的活体RNA农药。随着全球对农产品安全和环境可持续性的要求不断提高，这种基于工程微生物的精准生物防治技术，有望为绿色农业提供全新的解决方案。

　　tyc7111cc太阳成集团刘孟洁副教授为论文第一作者，在读硕士研究生申恒为共同第一作者, 梁文星教授为唯一通讯作者，已毕业研究生李捷、在读本科生郝梅和孙叶蕾参与了论文的研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、山东省“外专双百”计划和山东省高等学校青年创新团队科技支撑计划的资助。

　　论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.70364

图1. 基于解脂耶氏酵母开发的MIGS工程菌株Yl-dsANR对番茄和苜蓿灰霉病表现出高效且持久的防治作用