sRNAs：植物与植物病原菌战争的新武器？

随着杀菌剂被证明是生态灾难性的，需要一种新的武器来保护植物免受植物病原真菌的侵害。小干扰rna（siRNAs）和小rna（sRNAs）是这些新兴的抗真菌武器之一。在这里告诉我们关于这一新的植物防御是约汉恩佩蒂特，他出席了在加利福尼亚州举行的第29届真菌基因会议。

真菌是植物中最具破坏性的病原体之一，包括具有重要经济意义的作物和许多蔬菜作物。常用几种控制方法来限制其致病性，包括遗传和化学控制。

然而，由于真菌种群对多种杀真菌剂的抗性迅速进化，这两种方法常常被忽略。杀菌剂的使用似乎在生态上也是一场灾难，因此人们正在努力寻找对付植物病原真菌的其他武器。

第29届真菌遗传学大会在美国加利福尼亚州的阿西洛玛会议场举行，是一个重要的场合，概述了抗真菌武器库中的一种新武器：小干扰rna（siRNAs）和小rna（sRNAs）。

什么是siRNAs和sRNAs？

sirna是参与RNA干扰（RNAi）过程的短（21-24个碱基对长）非编码RNA，导致其特异性信使RNA（mRNA）靶点降解，从而抑制基因表达或翻译。

RNAi分两步进行：首先，细胞双链RNA被Dicer核糖核酸酶降解，形成21-24个碱基对长的RNA片段。这些小RNA随后被转移到RNA诱导沉默复合物（RISC），一种将双链RNA切割成单链形式的多蛋白复合物。在RNAi的第二步中，这些单链rna将RISC复合物靶向互补rna，导致它们被RISC复合物降解。

sirna在植物-真菌相互作用中的存在已被证明在真菌和植物方面都存在。植物siRNA的活性已经广泛应用于植物科学中，通过宿主诱导的基因沉默（HIGS）等技术在分子水平上解密植物生物学。近年来，越来越多的研究者致力于将siRNA应用于作物保护。

siRNAs与抗真菌耐药性

siRNAs经常被植物的真菌病原体所使用，但也用于哺乳动物，如环纹毛霉，一种机会主义的病原体。以前的研究表明，环状分枝杆菌可以通过RNA干扰产生对抗真菌药物FK506的短暂抗性，导致杀菌剂靶基因的沉默。

此外，来自杜克大学（美国）的科学家已经证明，对另一种杀菌剂（5-FOA）的抗药性是在目标基因pyrF和pyrG（大会期间未发表的数据）没有突变的情况下发生的。这种耐药性似乎与FK506的耐药性一样，是通过表达抗真菌药物靶基因的siRNAs来控制的，这为sirna介导的抗真菌药物耐药性提供了无价的线索。

siRNAs和真菌毒素

siRNAs还参与真菌毒素的产生；真菌在植物-真菌相互作用过程中分泌的有毒次级代谢物。真菌毒素是农作物上的一种主要污染物，其中一些能导致人类严重疾病，包括癌症。

利用HIGS，人们已经有可能破译sRNAs如何影响脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的产生，这是一种由小麦病原菌镰刀菌（Fusarium graminearum）产生的一种农学上重要的真菌毒素。这些研究结果将为植物病原真菌产生真菌毒素提供一种新的生态友好的控制方法。

美国加利福尼亚大学的科学家们在siRNA研究方面取得了最有希望和令人兴奋的进展。他们强调了植物病原真菌和寄主植物之间通过siRNAs进行的双向跨王国对话。他们表明，siRNAs被灰葡萄孢菌广泛用于感染1000多种寄主植物。这些sirna在植物细胞内转运，绕过植物的防御系统，构成一类新的与感染有关的效应蛋白。

但最重要的是，研究表明，拟南芥植物表达siRNA，其靶向与RNAi有关的灰霉病B.cinerea基因，并且能够避开真菌的发育。这一发现促使科学家们开发了一种喷雾诱导的基因沉默（SIGS）方法。看来，通过在通常受到真菌感染的植物上应用合成sirna，可以帮助这些植物更好地抵抗感染。

这一发现有两个潜在的漏洞。首先，一种生物技术工具可以使真菌基因沉默，而不需要使用遗传上易于改变基因表达的系统，只需在实验室条件下应用合成sirna。第二，通过喷雾传播人工合成sirna，可以开发出一种新的控制真菌流行的方法。

siRNAs的未来

植物和真菌sirna为许多生物技术和作物管理工具开辟了道路。人工合成siRNAs的喷雾分散可以解决许多其他控制方法带来的问题。重要的是，这可能是一种生态友好的控制农作物真菌病害的方法，相比之下，在生态尺度上合成杀菌剂的成本惊人地昂贵。

然而，这些人工合成的sirna是否真的“生态友好型”仍有待阐明：它们是否能通过非特异性沉默在该领域的其他生物体中对环境产生影响？或者它们会影响人类健康吗？在这些处理方法能够广泛应用于农作物之前，这些问题仍有待解决。