植物の真菌病原体のRNAベースの制御

グローバルな自然の生態系を節約する義務は、拡大する人口を養う必要性とますます対立しています。従来の農薬の使用は、環境と脆弱な生物多様性に損害を与えるだけでなく、害虫や病原体のために20〜40％の作物の損失を防ぐこともできません。より生態学的に持続可能な病原体制御測定をより多くの呼びかけがあります。RNAベースのバイオ農薬は、作物保護のための従来の殺菌剤の使用に代わる環境に優しい代替品を提供します。作物の遺伝的修飾（GM）は多くの国で議論の余地がありますが、病原体特異的RNA干渉（RNAI）を誘導するトランスゲンの発現は、多くの農学的に重要な真菌病原体に対して効果的であることが証明されています。病原体特異的RNAi誘導スプレーの局所適用は、従来のRNAi導入遺伝子ベースの作物保護に対するより反応性の高いGMフリーのアプローチです。必須病原体遺伝子の特定のターゲティング、RNAiナノ粒子キャリアスプレー製剤の発達、およびRNA分子自体に対する可能な構造的修飾は、この新しい技術の成功に不可欠です。ここでは、植物や菌類の遺伝子サイレンシング経路の現在の理解を概説し、スプレー誘発遺伝子サイレンシング（SIG）に焦点を当てた、真菌病原体に対する作物保護のためのRNAベースのバイオ農薬を探求する先駆的および最近の研究を要約します。さらに、RNA農薬のコストと設計だけでなく、植物の宿主と病原体内、および植物宿主と病原体の間、および植物宿主と病原体の間のRNAの取り込み、安定性、増幅、および動きなど、RNAベースの制御戦略の成功に影響を与える可能性のある要因について説明します。

Our duty to conserve global natural ecosystems is increasingly in conflict with our need to feed an expanding population. The use of conventional pesticides not only damages the environment and vulnerable biodiversity but can also still fail to prevent crop losses of 20-40% due to pests and pathogens. There is a growing call for more ecologically sustainable pathogen control measures. RNA-based biopesticides offer an eco-friendly alternative to the use of conventional fungicides for crop protection. The genetic modification (GM) of crops remains controversial in many countries, though expression of transgenes inducing pathogen-specific RNA interference (RNAi) has been proven effective against many agronomically important fungal pathogens. The topical application of pathogen-specific RNAi-inducing sprays is a more responsive, GM-free approach to conventional RNAi transgene-based crop protection. The specific targeting of essential pathogen genes, the development of RNAi-nanoparticle carrier spray formulations, and the possible structural modifications to the RNA molecules themselves are crucial to the success of this novel technology. Here, we outline the current understanding of gene silencing pathways in plants and fungi and summarize the pioneering and recent work exploring RNA-based biopesticides for crop protection against fungal pathogens, with a focus on spray-induced gene silencing (SIGS). Further, we discuss factors that could affect the success of RNA-based control strategies, including RNA uptake, stability, amplification, and movement within and between the plant host and pathogen, as well as the cost and design of RNA pesticides.