[发明专利]一种通过昆虫体壁渗透dsRNA干扰昆虫基因表达的方法

说明书

本发明涉及纳米材料与基因干扰领域，具体公开了一种通过昆虫体壁渗透dsRNA干扰昆虫基因表达的方法，将纳米载体与dsRNA功能大分子络合，借助表面活性剂的作用，实现外源dsRNA分子在昆虫体表附着、展布、渗透体壁并进入体内各种器官组织，高效干扰基因表达。本发明借助纳米载体和表面活性剂的双重增效作用，实现外源dsRNA分子高效、无创导入虫体细胞内，最终促进dsRNA分子正确靶向，提升RNA干扰效率。本发明所述方法简单、高效、误差小，对昆虫基因干扰科学研究工作和高效安全、靶向型RNA农药制剂的应用具有重要的实际意义。

技术领域

本发明涉及纳米材料与基因干扰领域，具体地说，涉及一种通过昆虫体壁渗透dsRNA干扰昆虫基因表达的方法。

背景技术

RNA干扰(RNA interference，RNA干扰)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA分子)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。这些特殊设计的外源dsRNA分子，能够特异、高效、持久地降低特定基因的表达，对于研究未知基因功能、调控昆虫的发育和行为、保护植物免受病毒侵害具有重要意义。RNA干扰已作为一种重要手段，被广泛应用于各类基因功能鉴定、功能基因表达调控领域。同时，由于dsRNA分子高度的特异性、释放后易降解等特性，使其成为一种专门靶向害虫的、对非靶标生物安全的遗传学控制策略。

由于昆虫免疫系统的防卫和器官基底膜与细胞膜的屏障，外源 dsRNA分子难以高效进入昆虫体内细胞；再加上昆虫种类多、基因种类多，注射法和饲喂法应用dsRNA常常效果不佳。其中，dsRNA分子的细胞吸收率低是昆虫基因RNA干扰效果不佳的重要因素之一。注射法和饲喂法是目前最普遍的将dsRNA分子导入细胞的方法，通过显微注射器直接将dsRNA分子注射入昆虫体内指定部位，但对于体积微小、体液较多的昆虫，虫体的机械创伤和术后感染不可避免，且对注射仪器和操作技术要求较高，仅限于中、大型昆虫的实验室科学研究，操作难度高、不利于大量昆虫的实验研究工作，更无法在农田中推广使用。饲喂法相对于注射法具有操作简便，创伤小且耗时少等优点，但饲料中的dsRNA分子穿透昆虫肠道围食膜和肠细胞膜屏障效率低，大量外源dsRNA分子随粪便排出，导致靶标基因的干扰效率低、dsRNA用量大、成本高等缺点；且有些昆虫缺乏有效的人工饲料，饲喂法容易造成昆虫营养不良和死亡，增加误差，影响实验结果的准确度。

近年来，纳米科技迅猛发展，在农业领域应用迅速发展，其中之一就是利用纳米载体的靶向传输与控释功能，递送核酸药物(DNA 或RNA)至昆虫体内，打破昆虫体内的器官基底膜和细胞膜屏障和肠道围食膜屏障，促进细胞吸收外源核酸分子，提高外源核酸分子的作用效率。目前已在注射法和饲喂法中取得成功应用，纳米载体递送 dsRNA分子能够大幅度提升对昆虫基因的干扰效率。

但即便如此，仍然存在显微注射方式易引起昆虫内部组织受伤、体液流失甚至死亡，而饲喂方式难以排除昆虫因营养不良造成误差的问题。

因此，开发一种无需注射和饲喂即可高效干扰昆虫基因表达的方法，对研究未知基因功能、调控昆虫的发育和行为、保护植物免受病毒侵害具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，弥补注射法和饲喂法中的缺陷，本发明目的是提供一种通过昆虫体壁渗透dsRNA干扰昆虫基因表达的方法。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种通过昆虫体壁渗透dsRNA干扰昆虫基因表达的方法，将纳米载体与dsRNA功能大分子络合，借助表面活性剂的作用，实现外源dsRNA分子在昆虫体表附着、展布、渗透体壁并进入体内各种器官组织，高效干扰基因表达。

所述方法具体包括如下步骤：

1)将纳米载体溶液、dsRNA溶液与表面活性剂混合，得到复合体药液；

2)将所述复合体药液置于昆虫体表。