近日，南昌大学生命科学学院生物灾害与安全团队在《Pesticide Biochemistry and Physiology》 期刊（农林科学中科院一区TOP）发表题为《Nanocarrier-delivered dsRNA targeting cuticular protein CPAP3-2 enhances Etoxazole efffcacy in tetranychid mites》的文章，深入揭示了 PcCPAP3-2 作为RNAi防治的新靶点，并开发出能增强农药效力的dsRNA纳米递送系统，为高效、低残留的害虫治理提供了新策略。
在全球柑橘主产区，柑橘全爪螨（Panonychus citri）因世代重叠、繁殖力强而长期危害柑橘产区，其取食可削弱光合作用，造成失绿、落叶与果实品质下降。目前主要依靠化学杀螨剂防控，乙螨唑作为几丁质合成抑制剂对若螨具有较高活性，但长期使用导致抗药性演化与生态风险累积。如何降低化学投入的同时维持防效，成为害螨绿色防控的关键问题。
在此背景下，RNA干扰（RNAi）技术因高度特异性和对非靶标生物影响小，被视为新一代精准农药的重要方向。通过外源dsRNA诱导基因沉默，可精准削弱害虫关键生理过程。然而，RNAi在田间应用面临稳定性不足、易降解等挑战。氧化石墨烯纳米片（GONs）等纳米载体可保护dsRNA免受降解，提高递送效率，增强沉默效果。将RNAi与化学杀螨剂整合，有望形成协同控制模式，实现减量增效与抗性延缓。
图1. “纳米载体-dsRNA-杀螨剂”策略的螨虫防治方法
核心研究成果
本研究首次系统评估了乙螨唑对柑橘全爪螨的毒力及对外骨骼形成的干扰。生物测定显示，乙螨唑对若螨LC₅₀为0.164 mg/L，LC₉₀为0.693 mg/L。处理后出现蜕皮失败、体壁破裂等异常，蜕皮率显著下降。分子分析显示多种几丁质代谢基因表达变化，提示乙螨唑引发外骨骼重塑网络的系统性调控。
图2. 乙螨唑毒力测定与处理效果
在此基础上，研究聚焦表皮蛋白基因PcCPAP3-2。该基因在乙螨唑处理后显著上调，24小时达峰值。序列分析显示其含几丁质结合结构域，属维持外骨骼稳定的重要蛋白。系统发育分析显示该基因在叶螨科物种间高度保守，与二斑叶螨同源基因核苷酸相似性达83.75%，具有广谱应用潜力。
图3. 乙螨唑诱导PcCPAP3–2的表达
功能验证实验明确了PcCPAP3-2的关键作用。RNA干扰沉默该基因后，若螨存活率与蜕皮成功率显著下降，72小时累计蜕皮率从80.25%降至53.86%，并出现角质层暴露与体壁破损等缺陷。更关键的是，基因沉默后再施用乙螨唑，死亡率显著高于单独处理，呈现明显协同增效，证明表皮结构稳态与药剂敏感性存在直接联系。
图4. RNAi介导的PcCPAP3–2沉默对柑橘全爪螨脱皮和生存的影响
为提升RNAi在实际应用中的稳定性与沉默效率，研究进一步构建了基于氧化石墨烯纳米片（GONs）的dsRNA递送体系。结果显示，GONs能够有效吸附并保护dsCPAP3–2免受降解，提高基因沉默效率，并显著增强与乙螨唑的协同致死效果。6天观察期内，乙螨唑/GONs-dsCPAP3–2处理组的存活率降至23.74%，明显低于单独药剂处理组，表明纳米载体不仅提高了RNAi效率，也实质性增强了化学药剂的生物学效力。
图5. GONs递送系统提升了靶向CPAP3–2的dsRNA沉默效率，并加以乙螨唑增强致死率
同源分析显示，PcCPAP3-2与二斑叶螨同源物核苷酸一致性达83.75%。研究验证了该策略的跨物种适用性，在二斑叶螨中应用GONs-dsCPAP3-2与乙螨唑联合施用时，有效沉默了TuCPAP3-2，减少产卵率并显著提高死亡率。这说明CPAP3-2在叶螨科物种间功能保守，使该RNAi策略具备广泛推广潜力。
图6. GONs-dsPcCPAP3–2对二斑叶螨的控制效应
总结
本研究针对柑橘全爪螨对乙螨唑产生抗性的问题，构建了基于氧化石墨烯纳米颗粒（GONs）的dsRNA递送系统，在提高防治效果、减少杀螨剂用量的同时，为开发先进RNAi生物农药提供了有前景的途径。本研究通过靶向CPAP3–2基因，显著增强了柑橘全爪螨对乙螨唑的敏感性，从而在降低药剂使用浓度的同时减轻了杀螨剂的选择压力，有助于延缓抗药性的演化。因此，该策略可作为综合害虫管理中的有力工具，用于提升现有杀螨剂的防效并延长其使用寿命。
南昌大学研究生王海凤为论文第一作者，生命科学学院夏斌教授为通讯作者，生命科学学院辛天蓉副教授为该研究和论文撰写提供了重要的支持和指导。研究生江晨煜、李悦菡共同参与研究。本研究得到国家自然科学基金（No.32460702，No. 32102204）和江西省自然科学基金（20224BAB215021）等项目资助。
南昌大学生物灾害与安全团队以实现农产品绿色有机为己任，聚焦黄龙病传媒—柑橘木虱及柑橘全爪螨等关键害虫，协同攻关利用天敌生物防治与RNAi新型生物农药的研发两大技术方向。
