水稻是一种重要的粮食作物,水稻的高产稳产对于保障粮食安全有重要的战略意义。水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf disease, RBSDV)和水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)是危害水稻的两种主要病毒病害,每年给水稻生产带来巨大经济损失。目前我国水稻病毒病防治主要以化学防治为主。而化学防治又存在诸如农药残留,污染生态环境和诱发传毒介体抗药性等问题。RNA介导的病毒抗性(RNA-mediated virus resistance)指依托于基因工程技术,构建包含病毒基因发夹RNA的植物表达载体,转化植物,以抵抗病毒侵染。目前利用该策略已转化获得多种抗病毒转基因植物。RNA介导的病毒抗性具有表型近乎免疫、抗性持久、生物安全性高等特点。尽管如此,由于公众出于对转基因植物生态风险和食品安全性的考虑,抗病毒转基因植物的应用仍然受到极大地限制。用细菌等原核生物表达病毒dsRNA处理植物,通过RNA沉默技术抵御病毒侵染,为我们提供另一条有效途径。本研究选取RBSDV和RSV的外壳蛋白基因(Coat Protein, CP)作为靶序列,利用PCR技术分别扩增两个CP基因的中间区域长度为400bp的cDNA片段,分别构建发夹RNA (hpRNA)结构的原核表达载体,转入大肠杆菌M-JM1091acY菌株中,经IPTG诱导,均可表达400bp的dsRNA。对单一变量温度、IPTG终浓度、诱导时间进行初步筛选,然后优化组合三个变量,进行诱导表达优化实验。结果显示,dsRNA的最适表达条件是在0.4mmol/L IPTG和32℃条件下,诱导3h, dsRNA的相对表达量最大。在病毒传毒介体飞虱迁飞时期即秧田期,用稀释不同倍数的表达载体菌液破碎液喷施水稻幼苗,进行水稻田间病毒防效实验。统计结果显示,喷施终浓度2.4×10-3μg/μL pGEM-RBSDVCP400表达载体菌液破碎液的水稻发病率为25.1%,喷施终浓度2.4×10。μg/μL pGEM-RSVCP400dsRNA表达载体菌液破碎液的水稻发病率为11.7%,与同组其他稀释浓度相比发病率最低；而喷施TE缓冲液和水的对照组发病率分别为56.1%和62.8%；表明原核表达双链RNA可以有效地抵抗RBSDV和RSV的侵染。Northern blot检测显示,用原核表达dsRNA处理的水稻植株中,可以分别检测到RBSDV和RSV的siRNA,表明抗性是由RNA介导的。