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農(nóng)化巨頭搶先布局核酸農(nóng)藥，或?qū)⑿纬赊r(nóng)藥市場(chǎng)新格局
來(lái)源:
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作者:梅蘭
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發(fā)布時(shí)間: 2024-09-18
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2024年4月，RNA動(dòng)植物保護(hù)劑（生物制造）創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在上海成立，為中國(guó)農(nóng)業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)力。QYResearch（恒州博智）調(diào)研顯示，2023年全球RNA生物農(nóng)藥市場(chǎng)規(guī)模大約為1.16億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到2.09億美元，2024—2030年間復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)8.8%。
基于RNA干擾（RNAi）技術(shù)創(chuàng)制的新型核酸農(nóng)藥被稱為農(nóng)藥史上第三次革命，特別適用于那些頑固的、抗性極強(qiáng)難以防治的重大病蟲害防治。采用RNAi進(jìn)行防治的優(yōu)勢(shì)在于不易形成抗性；無(wú)需海量匹配與篩選，可以根據(jù)特定基因定制開發(fā)，研發(fā)成本低，從設(shè)計(jì)到進(jìn)入田間測(cè)試僅需要3～6個(gè)月；且RNA是有機(jī)物，在環(huán)境中可以降解并被作物吸收利用，對(duì)環(huán)境友好。
核酸農(nóng)藥主要通過(guò)沉默病蟲害的關(guān)鍵基因來(lái)達(dá)到防治效果。目前，核酸農(nóng)藥主要有兩種應(yīng)用方式：一種是基于轉(zhuǎn)基因作物的植物衍生保護(hù)劑，另一種是直接將雙鏈RNA（dsRNA）制成噴霧劑，噴灑在作物上以控制害蟲。
1 轉(zhuǎn)基因植物介導(dǎo)RNAi的應(yīng)用
2017年孟山都表達(dá)昆蟲雙鏈RNA的抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米獲得美國(guó)環(huán)境保護(hù)署批準(zhǔn)，一下子給農(nóng)化行業(yè)帶來(lái)新希望。RNAi轉(zhuǎn)基因作物是通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法，在植物中導(dǎo)入表達(dá)害蟲干擾RNA的載體，當(dāng)害蟲取食轉(zhuǎn)基因植物后，干擾RNA可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入害蟲體，影響害蟲生長(zhǎng)代謝，達(dá)到抗蟲的效果。
例如美國(guó)孟山都公司通過(guò)將蘇云金桿菌基因插入棉花植株，成功研發(fā)出轉(zhuǎn)基因棉花。在田間試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)基因棉花的葉片受損面積比正常植株減少了46%～53%，單鈴重量較正常植株增大了48%，有效減少了綠盲蝽對(duì)棉花產(chǎn)量和質(zhì)量的損害。此外，借助轉(zhuǎn)基因棉花表達(dá)真菌vdH1基因的dsRNA能夠成功運(yùn)輸?shù)秸婢?xì)胞中，阻礙真菌的繁殖，從而提高對(duì)大麗輪枝菌的抗性。
拜耳、先正達(dá)等國(guó)際農(nóng)藥公司投入大量的人力和財(cái)力，并掀起了研發(fā)和商品化轉(zhuǎn)基因植物的熱潮。目前，拜耳公司在轉(zhuǎn)基因玉米方面的研發(fā)已取得了顯著成果，并基本投入商業(yè)化生產(chǎn)。
2 借助于噴灑載體的RNAi的應(yīng)用
借助于噴灑載體，遞送RNA的方式在甲蟲類害蟲中效果更明顯，部分原因在于甲蟲類具有較少的RNA降解酶，保證了RNAi制劑的穩(wěn)定性。
2019年，拜耳公司申請(qǐng)了噴灑型dsRNA用于防治蜜蜂狄斯瓦螨的產(chǎn)品登記。2023年12月，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）已批準(zhǔn)登記全球首款噴灑型RNA生物農(nóng)藥Ledprona，登記有效期為3年，Ledprona是一種噴灑用dsRNA產(chǎn)品，主要用于防治科羅拉多馬鈴薯甲蟲，這是一種抗藥性日益嚴(yán)重、國(guó)際公認(rèn)的馬鈴薯重要?dú)缧詸z疫害蟲。在防治植物病害方面，GreenLight Bioscience（美國(guó)綠光生物科學(xué)公司）宣布正在積極研發(fā)基于RNAi策略防治白粉病和灰霉病的噴霧型產(chǎn)品，預(yù)計(jì)于2025年作為第一款RNAi殺菌劑進(jìn)行批準(zhǔn)上市。2024年4月，硅羿科技（上海）有限公司申報(bào)的《黃曲跳甲核酸干擾素母藥（暫定名）》和《馬鈴薯甲蟲核酸干擾素母藥（暫定）》兩個(gè)項(xiàng)目獲得立項(xiàng)。
在未來(lái)幾年內(nèi)，我們可能會(huì)看到更多基于RNAi的生物農(nóng)藥問(wèn)世，特別是在防治抗藥性強(qiáng)、難以控制的害蟲和病害方面，它們將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。這不僅將為全球農(nóng)業(yè)提供一種更環(huán)保、更高效的解決方案，還可能改變傳統(tǒng)農(nóng)藥市場(chǎng)的格局，引領(lǐng)農(nóng)業(yè)邁向一個(gè)更加可持續(xù)和健康發(fā)展的新時(shí)代。
