10月27日上午,澳大利亚昆士兰大学农业与食品创新联盟(QAAFI)Neena Mitter教授应邀作客77779193永利“三农讲坛”,于主楼三楼会议室作题为“粘土纳米片状材料传递基因沉默控制植物病虫害”的学术报告。公司农药学科李建洪教授主持了学术报告。
Neena Mitter教授讲述了纳米技术和基因沉默技术如何有机结合及其在植物保护中的应用。纳米技术指通过特定的技术设计,在纳米材料的表面实现原子/分子的排列组成,使其产生某种特殊结构,并表现特异的技术性能或功能。目前已成功用于生物、医药、农业、化工、材料、生物检测等领域,给人们的生活带来深远影响。纳米技术将引发一系列新的科学技术,当它与基因沉默(RNAi)技术结合时,为现代植物保护提供了新的科学技术。
如何实现该技术在植物保护中的应用?首先,选择合适的纳米材料作为载体十分重要。纳米粒子有球形、片状、棒状等,选择片状的纳米粒子材料作为载体,吸附性能较好。设计合成有效的dsRNA可以引起基因沉默效应,其带有大量的负电荷。因此,选择阳离子型纳米片状材料——双层氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)粘土纳米粒子(20-80 nm)作为载体十分理想。然后针对不同的有害生物,利用LDH纳米粒子负载合适的dsRNA,形成包埋dsRNA的纳米材料(类似于纳米农药)。将该纳米材料喷施于植物叶片表面,包埋dsRNA的纳米材料缓慢释放dsRNA,dsRNA可被植物细胞吸收进入植物叶片中,当病毒侵染叶片时,诱导RNAi机制,使病毒RNA降解。该方法可提高RNAi的效率,持效期长达20天,而直接喷施dsRNA(naked dsRNA)的持效期为5天。该技术同样适用于害虫的防治。
报告激发了老师和同学们对“纳米片状材料传递基因沉默技术在植物保护中的应用”的极大兴趣。李建洪教授与同学们分享了他听完报告后的启示:科研工作应注重创新思维和多学科交叉,同时要兼顾科研工作的完整性和前瞻性。
