Science：“轉葉綠體”——轉基因抗蟲作物的新策略

　　傳統生產轉基因抗蟲作物的策略是在植物核基因組中轉入Bt毒蛋白的基因，但是目前已經發現一些害蟲有對Bt毒蛋白產生了抗性，所以科學家們正致力于研究生產轉基因抗蟲作物的新策略。德國馬克斯·普朗克研究所的科學家2月27日在《科學》（Science）雜志發表論文宣稱，他們利用一種在葉綠體中轉入雙鏈RNA的策略，生產出一種抗蟲的轉基因馬鈴薯。

　　通常情況下，RNA在細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，然后被害蟲細胞內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入雙鏈RNA，卻不能很好的起到抗蟲的作用。因為只有長度大于60個堿基對（bp）的雙鏈RNA才能被害蟲吸收，而雙鏈RNA在植物體內就被植物的核酸酶切割成了21bp的小片段。

　　德國科學家發現，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基因，將特異的雙鏈RNA轉入馬鈴薯的葉綠體，這種"轉葉綠體"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。研究人員還發現，如果用傳統的轉基因策略，將同樣的雙鏈RNA轉入馬鈴薯的核基因組，則完全不能使馬鈴薯有抗蟲效果。

　　研究人員認為這種"轉葉綠體"的方法，將會成為生產轉基因抗蟲作物的一種新策略。以后的轉基因作物不必再轉入外源的蛋白質，而只需要在葉綠體或者其他質體里轉入雙鏈RNA，從而可以特異性的干擾不同害蟲的不同基因，影響害蟲的生長發育。