Western Grains Research Foundation финансирует исследование по использованию РНК-интерференции для эффективной борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. В первую очередь с проволочниками, сообщает сайт producer.com. 
Метод интерференции рибонуклеиновых кислот, более известная как RNAi, изучают исследователи Agriculture Canada из Летбриджа. Новая технология позволит более эффективно бороться с проволочниками, которые питаются зерновыми и зернобобовыми культурами в начале вегетационного периода, вызывая снижение урожая либо пожелтение растений.
В течение последних 15 лет производители пшеницы стран Северной Америки обрабатывают семена неоникотиноидами против вредителей. Но инсектицид только обездвиживает проволочников; он не убивает насекомых и не уменьшает их популяцию.
В 2020 году BASF зарегистрировала новый инсектицид под названием брофланилид, который уменьшает количество проволочников в почве, но до окончательной победы над вредителем пока далеко.
В последние годы ученые стали более пристально изучать РНК. Ее основная роль в биологии заключается в том, чтобы действовать как посредник, передавая информацию от ДНК для создания белков. РНК играет центральную роль в превращении генетической информации в белки.
РНК-интерференция - это процесс, при котором РНК ингибирует экспрессию генов и образование белков. RNAi возникает естественным образом в ответ на чужеродную ДНК и двухцепочечную РНК (дцРНК) и является важнейшим инструментом борьбы с вирусами.
В сельском хозяйстве RNAi можно использовать для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, разработав двухцепочечную РНК, которая нацелена на определенные гены вредителя.
Bayer использовала RNAi для борьбы с кукурузным корневым червем, основным вредителем этой культуры.
«Вмешиваясь в способность кукурузного корневого червя вырабатывать специфический белок, важный для его собственного выживания, технология RNAi эффективно вызывает гибель вредителя после попадания внутрь насекомых», - говорится в резюме Bayer о своей технологии Smartstax Pro, которая будет доступна в этом году для возделывания гибридов кукурузы в Америке.
Тестирование технологии RNAi начнется, скорее всего, через несколько лет.
Джон Лори, молекулярный биолог, который вошел в состав исследовательской группы к Agriculture Canada в 2017 году, ее возглавил.
«Проволочники приближаются близко к поверхности почвы, их притягивает все, что производит CO2. Как известно, углекислый газ производят и прорастающие семена», - сказала Хэйли  Кэттон, сотрудник Agriculture Canada , энтомолог. – «Очень молодое растение или даже семя, которое только прорастает, очень уязвимо при повреждении вредителем».
Чтобы понять, возможен ли применение RNAi против проволочников, Лори и его коллеги секвенировали РНК трех видов проволочников, которые являются личиночной стадией жуков-щелкунов. Теперь у них есть типы генов, которые экспрессируются РНК.
Гены-мишени у проволочника могут быть связаны с метаболизмом или каким-то пищеварительным процессом, который эффективно убивает личинок.
«Вот почему это очень многообещающая технология. Потому что мы можем сконструировать двухцепочечную РНК так, чтобы она была нацелена именно на тот организм, который вы хотите уничтожить», - сказала Лори. «У ученых есть возможность реконструировать РНК так, чтобы они не приносили вред полезным насекомым».
Однако мало разработать нужную RNAi, надо каким-то образом ввести ее в клетки насекомых-вредителей.
Bayer использует трансгенный подход, при котором растение кукурузы вырабатывает двухцепочечную РНК. Кукурузный корневой червь умирает, когда он поедает ткани растения, потому что РНК вмешивается в биологический процесс в кукурузном корневом черве.
Однако есть и другой подход - покрытие семян растений двухцепочечной РНК. Сложность в том, что проволочники не надкусывают растения, а выделяют ферменты, которые переваривают пищу, и лишь затем ее всасывают. Это тоже самое, как плевать на крекер, ждать, пока он растворится, а затем сосать его через соломинку. Но вместе с остатками семян проволочники проглотят и РНК.
То есть вместо того, чтобы быть генетически модифицированными, растения улавливают двухцепочечную РНК.
В этом году сотрудники лаборатории протестируют различные способы «скармливания» РНК проволочникам, чтобы выяснить, какой из них лучший. Следующим этапом станет испытание новой технологии уже в почве.
Все эти исследования возможны, потому что технология РНК теперь более доступна по цене. Пандемия действительно помогла в этом, потому что частные компании и государственные органы вложили миллиарды в разработку вакцин с мРНК. Сегодня производство РНК в больших масштабах составляет лишь малую часть прежних затрат.
Каких-то 10-15 лет назад производство РНК было очень дорогим, а использовать технологию в полевых условиях было своего рода мечтой.
Фото - pxhere.com

---