综述：利用RNA干扰和CRISPR技术进展改善生物害虫防治

《Current Opinion in Insect Science》：Leveraging advances in RNAi and CRISPR for improved biological pest control

本综述系统阐述了RNA干扰（RNAi）与CRISPR基因编辑技术在害虫防治领域的突破性应用。作者指出这两种分子工具可通过靶向沉默（RNAi）或精确修饰（CRISPR）害虫关键基因，直接控制种群数量；或通过增强天敌昆虫的性状（如抗逆性、繁殖力）提升生物防治效能。文章强调需建立基于风险的适应性监管框架（含基因驱动技术规制），以推动这些可持续技术负责任地应用于农业系统。

　　

RNAi-based pest control

RNA干扰（RNAi）技术通过引入双链RNA（dsRNA）激活外源性小干扰RNA（siRNA）通路，特异性降解靶标基因的信使RNA（mRNA），从而实现基因沉默。该技术已成功应用于鞘翅目害虫防治，如针对西方玉米根虫（Diabrotica virgifera virgifera）的转基因玉米以及针对科罗拉多马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）的喷雾式dsRNA生物农药。然而其应用面临四大挑战：靶基因选择缺乏通用性、物种间RNAi效率差异（鳞翅目昆虫存在耐受性）、dsRNA易被双链核糖核酸酶（dsRNases）降解以及细胞内吞小体滞留问题。新型递送系统（如BioClay包被、病毒样颗粒封装）可显著增强dsRNA稳定性和摄取效率。环境安全性方面，dsRNA在自然环境中易降解，但仍需通过生物信息学工具严格评估非靶标效应（如旁系同源基因沉默风险），并确保对天敌昆虫（寄生蜂、捕食者）和传粉昆虫无害。

CRISPR-based genetic biocontrol and gene drives

CRISPR基因编辑技术通过Cas9蛋白与向导RNA（gRNA）复合物在基因组特定位点产生双链断裂，实现基因敲除（非同源末端连接修复）或敲入（同源重组修复）。该技术衍生出两大防控策略：一是需持续释放的不育昆虫技术（如精度导向型SIT/pgSIT），通过编辑雌性不育或性别决定基因实现种群压制；二是具备自主传播能力的基因驱动（gene drive）系统，通过同源定向修复实现超孟德尔遗传，甚至可传播致死性性状（如雌性不育）。技术瓶颈包括物种间转化效率差异（如按蚊高效而小菜蛾无效）、生殖系特异性表达调控要求以及靶标物种生态特性（交配行为、种群结构）的制约。当前pgSIT已在果蝇（Drosophila suzukii）开展田间试验，而基因驱动仍限于实验室研究，其环境风险与跨边界传播可能性要求采取分级监管策略（区分局部/全局驱动系统）。

Biocontrol with RNAi- or CRISPR-enhanced natural enemies

分子工具可显著提升天敌昆虫的生物防治性能。RNAi技术可通过调控共生微生物（如Wolbachia）介导的生殖异常（性比扭曲）或休眠特性，改善寄生蜂（如Trichogramma brassicae）的繁殖效率。CRISPR技术则直接编辑天敌的关键功能基因：例如通过敲除异色瓢虫（Harmonia axyridis）的休眠相关基因增强环境适应性；编辑七星瓢虫（Coccinella septempunctata）的烟碱型乙酰胆碱受体α亚基（nAChR-α）获得杀虫剂抗性而不影响生存能力；或调控寄生蜂（Nasonia vitripennis、Habrobracon hebetor）的宿主搜寻能力与生殖性状。这些遗传改良需确保不损害天敌的生态功能与自然行为。

Considerations for governance and biosafety

RNAi与CRISPR技术的应用需建立兼顾创新与安全的监管体系。RNAi制剂需评估环境残留、非靶标效应及免疫激活风险；CRISPR基因驱动则需遵循《卡塔赫纳生物安全议定书》实施跨境管控。当前挑战包括：缺乏针对分子生物防治的专属法规、遗传资源获取与惠益共享（ABS）协议限制天敌资源获取、以及注册流程复杂度堪比化学农药。建议采用基于案例的风险评估框架（如美国EPA、欧盟EFSA标准），通过国际协调与利益相关方参与，推动这些精准技术融入害虫综合治理（IPM）体系，平衡生态保护与农业可持续发展需求。