RNAi 生物农药

RNAi 生物农药利用 RNA 干扰机制：施于作物的、与害虫必需基因匹配的双链 RNA （dsRNA）被昆虫摄入，加工成小干扰 RNA，并沉默该基因，以高度物种特异性杀死害虫。 首个喷施型 dsRNA 杀虫剂直到 2023 年底才上市，但在约两年内，该品类已涵盖 5 个里程碑产品，涉及杀虫、杀螨与杀菌用途。与转基因植物内置 RNAi 不同，喷施型 dsRNA 不在作物中留下遗传改造，并在数天至数周内降解，这是其良好环境特性的基础。 核心挑战是 dsRNA 成本、环境稳定性与递送。

RNAi 生物农药的关键方向：

1. 喷施型 dsRNA 杀虫剂（Sprayable dsRNA Insecticides）： 针对马铃薯甲虫等 咀嚼式害虫的叶面 dsRNA，现已获 EPA 登记。
2. dsRNA 杀螨剂与杀菌剂（dsRNA Miticides & Fungicides）： 首个 RNA 瓦螨治疗 产品已登记，RNAi 杀菌剂已推进至美国、欧盟与巴西的申报。
3. 纳米颗粒保护递送（Nanoparticle-Protected Delivery）： 脂质与黏土纳米载体 保护 dsRNA 免于降解并提升细胞吸收。
4. 计算靶标设计（Computational Target Design）： AI/生物信息平台在合成前筛选 物种特异、脱靶安全的基因序列。

行业价值链#

[靶标设计] ──> [dsRNA 合成] ──> [配方] ──> [田间喷施]
                                  │
                          (基因沉默)
                                  │
                                  ▼
[害虫死亡] <─── [昆虫摄入] <─────┘

价值链层级#

行业横切技术：

• 无细胞 dsRNA 合成（Cell-Free dsRNA Synthesis）： 酶法生产使成本与发酵规模解耦。
• 纳米颗粒递送（Nanoparticle Delivery）： 脂质/黏土载体延长田间半衰期。
• dsRNA 设计平台（dsRNA Design Platforms）： 用于靶标筛选的 dsRNAEngineer 等软件。

该技术栈结合低成本 dsRNA 生产、保护性递送与计算设计。

1. 无细胞 dsRNA 合成（Cell-Free dsRNA Synthesis）：
   • 基于 T7 RNA 聚合酶的酶法体外转录使产量与发酵产能解耦。
   • 降低每克成本——田间规模 RNAi 的主要障碍。
2. 纳米颗粒递送（Nanoparticle Delivery）：
   • BioClay 平台——由昆士兰大学开发的层状双氢氧化物（LDH，Mg/Al）纳米黏土——以静电结合 dsRNA，保护其免受核酸酶与紫外线损伤。
   • 脂质与黏土纳米载体提升表皮与肠道吸收以延长田间药效。
3. 计算靶标设计（Computational Target Design）：
   • dsRNAEngineer 等平台挑选必需、物种特异的基因。
   • 多靶标堆叠——同时瞄准多个必需基因的 dsRNA——降低抗性风险；序列对照非靶标基因组筛选以限制脱靶效应。