双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA）是由两条互补的核糖核苷酸链通过碱基配对（A-U， G-C）形成的双螺旋结构分子。在真核生物中，dsRNA是RNA干扰（RNAi）通路的关键激活分子，也是抗病毒先天免疫的重要病原相关分子模式。近年来，随着RNAi机制研究的深入和核酸生产技术的进步，dsRNA在基因功能研究、疾病治疗及农业病虫害防控等领域的应用取得了显著进展。

本文结合泓迅生物的真实服务案例，系统梳理双链RNA在农业病害防控领域的技术进展与应用实践。

RNAi的发现

1998年，Andrew Fire与Craig Mello团队在线虫（Caenorhabditis elegans） 中发现双链RNA（dsRNA）能够高效、特异地阻断特定基因的表达，而此前的正义RNA和反义RNA单独注射仅产生微弱且不稳定的效果，他们将该现象命名为RNA干扰（RNA interference, RNAi）¹。2002年，RNAi研究因揭示小RNA在基因表达调控和染色质修饰中的全新作用，被《Science》评为“年度突破”（Breakthrough of the Year），位列十大科学成就之首²。

随后的研究表明，RNAi现象广泛存在于线虫、果蝇、斑马鱼、真菌以及植物等真核生物中。这些生物体利用RNAi抵御病毒感染、阻断转座子活动。在线虫和果蝇中，RNAi可实现接近基因敲除的效果；在小鼠和人的体外培养细胞中，RNAi同样成功实现了序列特异性的基因沉默。2006年，Fire与Mello因RNAi的发现获得诺贝尔生理医学奖³。

长链dsRNA与短链siRNA的关键差异

在RNAi研究和应用中，dsRNA的长度是决定其功能和应用场景的关键参数。长链dsRNA（通常>200 bp，常见500-1000 bp）与短链siRNA（21-23 bp）在多个维度上存在显著差异：

在农业应用中，长链dsRNA具有明显优势：昆虫或病原体摄入长链dsRNA后，可在体内经Dicer酶切割产生大量siRNA，实现高效靶标基因沉默。因此，长链dsRNA是RNAi农药开发的首选分子形式。

dsRNA在农业病害防控中的应用进展

1.喷洒dsRNA实现水稻病害长效防控

2025年，南京农业大学赵弘巍团队联合江苏省农科院在《Journal of Integrative Plant Biology》发表研究⁴，系统评估了喷洒dsRNA在水稻病害防控中的应用效果。

该研究采用体外转录和细菌表达系统生产靶向稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）和水稻条纹病毒（RSV）的dsRNA，并利用层状双氢氧化物（LDH）纳米材料包裹以增强RNA稳定性、吸收效率和田间持效期。LDH偶联的dsRNA对稻瘟病和条纹病毒病均提供持久的增强保护，显著降低病害发生率，同时处理组表现出改善的农艺性状或提高的作物产量。

2.昆虫dsRNA降解酶对RNAi效率的影响

2025年发表于《Scientific Reports》的研究⁵，从水稻害虫稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis）中克隆鉴定了dsRNA降解酶基因CmdsRNase2。

关键数据：

单独沉默几丁质合酶基因CmCHS的RNAi效率为56.84%；

同时沉默CmCHS和CmdsRNase2后，RNAi效率提升至83.44%，绝对效率提高26.60个百分点。

RNAi efficiency and survival rate at different times.

昆虫肠道及血淋巴中的dsRNA降解酶会迅速分解外源dsRNA，限制RNAi效率。通过共沉默降解酶基因，可有效延长dsRNA在虫体内的半衰期，提高靶标基因沉默效果。这一策略为优化RNAi农药的分子设计提供了明确方向。

案例分享| dsRNA合成用于农药喷洒试验

近期，我们定制合成了靶向农业病害相关基因的长链dsRNA，长度范围为100-1000 bp，用于田间喷洒防控试验。结果如下：

· 琼脂糖凝胶电泳检测

· BCA蛋白浓度检测

· 核酸纯度综合评估

该批次dsRNA的质量控制结果显示：电泳条带单一、灰度纯度高（91.1%）、核酸纯度优异（99.66%），在靶标病害防控中展现出显著效果。

泓迅生物的长链dsRNA定制合成平台已具备稳定的生产能力和严格的质量控制体系，可支持从科研级到工业级应用的全链条需求。

泓迅生物—长链dsRNA定制合成服务

基于成熟的核酸合成技术平台和对RNAi应用场景的深入理解，泓迅生物提供高质量、定制化的长链dsRNA合成服务（长度范围100-1000 bp） ，全面满足从基础研究到农业应用的全链条需求。

• 独特的生物制造平台：采用有别于常规酶转录体系的独特生物制造方法，在产物纯度和批次一致性方面具有显著优势。

• 严格的质量控制体系：每批次产品均经琼脂糖凝胶电泳+灰度分析（主条带占比≥85%）、Nanodrop检测（RNA纯度≥90%）、BCA法（精确定量残留蛋白浓度）三重质控，确保产品质量。

• 高效的服务流程：从靶标序列设计、质粒合成（1-2周）到克隆后生产交付（1-2周，1克以下规格），标准化流程确保快速可靠的交付。

• 完整的质量文件：每批产品随附完整COA报告，含凝胶电泳图谱、灰度分析数据、Nanodrop及BCA检测结果，全面满足农业及科研应用对高质量dsRNA的需求。

适用研究场景

• 农业害虫防治研究：靶向害虫或病原体关键基因的dsRNA候选分子开发

• 植物抗病研究：基于RNAi的作物抗病种质创新

• 昆虫功能基因组学：基因功能筛选及机制研究

• RNAi递送系统开发：纳米载体、脂质体包裹等递送体系测试

泓迅生物致力于为科研和产业用户提供符合严格质量标准的长链dsRNA定制合成服务，助力RNAi技术的转化应用。

Fire A, Xu SQ, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, Mello CC. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 1998;391:806-811.

Science. The Runners-Up. 2001.

Abbott, A. Youthful duo snags a swift Nobel for RNA control of genes. Nature 443, 488 (2006).

Chen, P., et al. RNA interference-based dsRNA application confers prolonged protection against rice blast and viral diseases. Journal of Integrative Plant Biology, 2025, 67(6).

Wang X, Du J, Li S, Li J, Zha R. Identification and characterization of a dsRNA-degrading nuclease CmdsRNase2 influencing RNAi efficiency in the rice leaffolder Cnaphalocrocis medinalis. Sci Rep. 2025 May 29;15(1):18795.

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