土壤中RNAi农药的新测定方法

新一代基因沉默“RNAi杀虫剂”正在通过监管系统，不久将可用于农业用途。

这些RNAi杀虫剂的工作原理是干扰RNA作物杀死害虫的功能，通过转基因技术植入农作物，让作物有自己的防御害虫的能力。直到最近，还没有方法来测量农业土壤动态环境中农药的含量。

然而，上个月，华盛顿大学圣路易斯分校麦凯维工程学院的研究人员发表了他们的技术，测量了几克土壤中含有多少RNAi杀虫剂。他们的研究发表在4月21日的《环境科学》杂志上。技术。

金伯利·帕克，能源、环境与工程学院助理教授。化学工程，领导了这项研究，并在论文中达到高潮。为了了解这些RNAi杀虫剂在现实世界中的行为，帕克说，“我们需要能够确定它们在环境中会发生什么

去年，帕克发表了她关于RNAi杀虫剂在实验室中穿过土壤时作用于它们的力的研究结果。基于实验室的研究之所以成为可能，是因为研究人员在杀虫剂分子中构建了一个放射性原子。它就像一个微小的灯塔，使跟踪分子’s的运动成为可能。

“帕克说，这些方法提供了大量信息，但不能用于实地评估。这是我们在真实的农田里使用的第一种方法，在那里你没有一个受控的实验室环境

为了量化样本中RNAi杀虫剂的含量，Parker和她的团队现在开发了一种两步提取和清洗的方法。他们首先从土壤颗粒中提取农药分子，然后将其转移到溶液中。我们需要在不破坏结构的情况下有效地提取它们，她说。

他们最终使用了“竞争者”分子——在这个例子中是磷酸盐——其结构类似于农药分子的骨架。当加入农药溶液时，竞争者吸附或附着在土壤颗粒上。由于材料上没有留下空间，农药没有附着在任何东西上，停留在溶液中。

不可避免地，一些来自土壤的有机物质会随车而来。这些过量的物质会使RNAi杀虫剂的分析变得困难。

这就是第二步开始的地方:清理阶段。接下来，他们必须开发一种方法，使用一种可以分离RNAi杀虫剂的材料。

一旦分子被分离出来，研究小组就可以使用定量逆转录-聚合酶链反应(RT-qPCR)，这是一种测量特定RNA数量的方法，包括RNAi杀虫剂。

这是第一个可以在环境相关浓度下定量RNAi农药的方法。自从开发了这种新方法以来，帕克和她的团队已经验证了它在真实的农业土壤中用于测量RNAi杀虫剂的有效性。

这项研究的下一步将涉及将这种方法投入使用，看看这些新的基因抑制农药实际上是如何在环境中持续存在或降解的。然而，已经很清楚的是，需要准确地测量土壤中的农药，以便了解农药在农业环境中的行为。

“在这个阶段，我们发现降解率将取决于分子的浓度，”帕克说。

她说:“因此，我们的方法能够检测出环境中我们所期望的浓度水平是很重要的。因此，我们可以在真实的浓度下进行实验，并能代表你在环境中所能看到的浓度。”