综述：植物抗病毒生物技术途径：CRISPR-Cas还是RNA干扰？

（编辑推荐）本综述系统比较了CRISPR-Cas与RNA干扰(RNAi)技术在植物抗病毒领域的应用原理与效果，涵盖对DNA/RNA病毒基因组的直接抑制及宿主易感基因调控，为作物抗病育种提供了技术选择策略。

　　

Abstract

基因组编辑技术CRISPR-Cas与RNA干扰(RNAi)已成为植物抗病毒研究的重要工具。这两种技术通过不同分子机制实现病毒防御：CRISPR-Cas系统通过向导RNA(gRNA)引导Cas核酸酶靶向切割病毒DNA/RNA基因组，而RNAi则通过小干扰RNA(siRNA)介导病毒mRNA降解。在模式植物和农作物中，二者均展现出对单链/双链DNA病毒（如菜豆金色花叶病毒）和正/负链RNA病毒（如黄瓜花叶病毒）的广谱抑制作用。

技术原理对比

CRISPR-Cas9通过形成RNA-蛋白复合物识别PAM序列（5'-NGG-3'）实现DNA双链断裂，其衍生系统如CRISPR-Cas₁₂（靶向DNA）和Cas₁₃（靶向RNA）进一步扩展了应用范围。RNAi则依赖Dicer酶将病毒双链RNA加工为21-24nt siRNA，经RISC复合体引导靶标降解。实验数据显示，CRISPR-Cas对DNA病毒抑制效率达70-90%，而RNAi对RNA病毒清除率约60-80%。

宿主基因调控

除直接靶向病毒外，两种技术均可沉默宿主易感基因（如翻译起始因子eIF4E）。通过编辑烟草eIF4E基因座，CRISPR使植株对马铃薯Y病毒(PVY)抗性提升5倍；RNAi介导的番茄SlTOM1基因沉默则显著降低烟草花叶病毒(TMV)复制效率。

应用限制与突破

CRISPR-Cas面临递送效率低和脱靶风险（约15%非特异性切割），新型纳米载体和碱基编辑技术正解决该问题。RNAi存在siRNA稳定性差和系统沉默现象，化学修饰siRNA和病毒载体改造显著提高其持久性。田间试验表明，CRISPR编辑的水稻对条纹病毒(RSV)抗性维持至少3代，而RNAi处理的马铃薯对卷叶病毒(PLRV)防护周期约2个生长季。

未来展望

将CRISPR-Cas的精准性与RNAi的RNA靶向优势结合，开发CRISPR-RNAi杂交系统成为新趋势。同时，利用植物内源miRNA通路增强RNAi效率，以及优化Cas变体实现多重编辑，将推动新一代抗病毒作物的诞生。