近日，中國農業科學院煙草病蟲害綠色防控創新團隊基于DNA自組裝技術，結合CPP修飾和PDA-MSN包裹，開發一種智能響應酸性釋放的siRNA納米核酸抗病毒藥物，為RNAi綠色農藥的發展提出新思路、新方法。相關研究成果“A novel pH-responsive multi-component nanodelivery system with siRNA for plant disease management”發表在國際期刊《Chemical Engineering Journal》（IF2023＝13.3）。

RNAi是植物重要的抗病毒機制，在應用研究中，通常利用dsRNA構建發夾結構轉基因或病毒誘導基因沉默的方式對靶向基因進行降解，極易存在脫靶現象。而特異性siRNA可以有效觸發RNAi，降低脫靶問題，但其易降解的特性導致其利用率低下和使用受限等問題亟需解決。

該團隊挖掘鑒定了靶向降解70-kDa熱休克蛋白（HSP70）的特異性siRNA，避免長片段dsRNA盲目脫靶對植物生長發育造成的負面影響。以細胞穿梭肽（CPP）修飾的自組裝形成的四面體DNA框架結構（TDN）為核心，以聚多巴胺雜化介孔二氧化硅納米顆粒（PDA-MSN）為外殼，開發了一種尺寸約為130 nm的分層釋放的siRNA納米遞送系統。CPP對TDN的修飾極大提高了siRNA在植物組織內穿梭效率，PDA-MSN減緩了siRNA在體外易降解問題，并智能響應酸性釋放藥物，從提高遞送效率和減緩降解兩個方面增加了siRNA的利用效率，有效地降低HSP70基因表達，進而抑制TMV和PVY感染。該研究首次從提高siRNA穩定性以及穿梭性兩個角度提高siRNA利用效率和抗病毒效果，為病毒病精準抑制與靶向防控提供基礎架構。

煙草所2023屆碩士畢業生丁程瀛為第一作者，楊金廣研究員為通訊作者。該研究得到煙草綠色防控重大科技項目、中國農業科學院科技創新工程、山東省自然科學基金、青島市科技惠民等項目資助。