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介孔二氧化硅纳米颗粒介导 siRNA 传递,实现完整植物中的长期多基因沉默

Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2023-12-25 , DOI: 10.1002/advs.202301358
Yao Cai 1 , Zhujiang Liu 1 , Hang Wang 1 , Huan Meng 1 , Yuhong Cao 1, 2
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RNA 干扰 (RNAi) 是理解和操纵植物科学信号通路的强大工具,有可能促进新植物性状的加速发展和作物产量的提高。使用农杆菌或病毒将 siRNA 导入完整植物的常见策略复杂且耗时,限制了 RNAi 在植物研究中的应用。在此,报道了一种基于介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)的新型递送方法,该方法可以通过局部应用将 siRNA 有效递送到成熟植物叶片中,无需机械力的帮助,实现瞬时基因敲低,沉默效率高达 98%在分子水平上。此外,该方法对植物叶片无毒,能够重复递送 siRNA 以实现长期沉默。喷洒针对八氢番茄红素去饱和酶和镁螯合酶基因的 MSN-siRNA 复合物后,观察到白斑和泛黄表型。高光处理后,通过将针对基因的 MSN-siRNA 喷入光系统 II 修复周期,也可以观察到光漂白表型。此外,研究表明 MSN 可以同时沉默多个基因。结果表明,MSN介导的siRNA递送是长期多基因沉默的有效工具,在植物功能基因组分析和作物改良中具有巨大的应用潜力。




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更新日期:2023-12-25
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