日前，植物保护学院王进军教授团队在细胞出版社（Cell Press）旗下子刊《生物技术趋势》（Trends in Biotechnology）发表了题为《dsRNAEngineer：智能双链RNA设计云平台助力绿色植保》（dsRNAEngineer: a web-based tool of comprehensive dsRNA design for pest control）的研究论文。该研究开发了一款名为“dsRNAEngineer”的在线工具（访问地址：https://dsrna-engineer.cn/），具备Screen-target（筛靶分析）、On-target（靶向分析）、Off-target（脱靶分析）和Multi-target（多靶点分析）四大功能，为RNA生物农药的开发提供了高效、安全的解决方案。随着RNA生物农药的兴起，该工具有望为RNAi生物技术在有害生物防治领域的应用提供有力支持，助力可持续农业的发展。
基于RNA干扰（RNAi）的害虫控制技术通过靶向沉默有害生物的关键基因实现精准防控，其核心在于设计高效且安全的双链RNA（dsRNA）分子。然而，当前的dsRNA设计主要集中在靶标基因的序列分析，缺乏全面的转录组水平评估，导致靶标筛选效率低且易产生脱靶效应。此外，现有的dsRNA设计工具多是基于模式生物的基因数据，而实际田间有害生物种类繁多，使得现有工具无法适用于非模式的有害生物，严重制约了RNA生物农药的创制和应用。
研究团队开发的dsRNAEngineer是一款基于云计算的RNA生物农药精准设计在线平台。该平台通过优化dsRNA序列，确保其特异性靶向有害生物基因，同时避免对非靶标生物产生潜在风险。同时，平台整合了943个物种的转录组数据，其中包括650种有害生物（昆虫、螨类、线虫、真菌等）和293种非靶标生物（水生生物、传粉昆虫、鸟类、农作物、家畜等）。这一丰富的数据资源使用户能够在大规模转录组水平上进行分析，确保设计的dsRNA在高效控制有害生物的同时，最大限度地减少对非靶标生物的潜在风险。
此外，dsRNAEngineer具备四大核心功能：一是Screen-target（筛靶分析），即通过转录组水平的序列比对（BLAST），筛选出在多个有害生物中高度保守的候选基因，为广谱RNA农药的设计提供理论基础，助力用户快速锁定潜在的共靶标基因。二是On-target（靶向分析），即评估dsRNA对有害生物的沉默效果，利用滑动窗口分析推荐最优dsRNA片段，确保高效靶向有害生物基因。三是Off-target（脱靶分析），即分析dsRNA对非靶标生物（如益虫、传粉昆虫等）的潜在影响，保障RNA农药对非靶标生物的安全性。四是Multi-target（多靶点分析），即设计融合型dsRNA，靶向多个基因或有害生物，提升RNA农药的广谱性与防控效果。
利用dsRNAEngineer对两种登记的RNAi控虫靶标（MON87411和Ledprona）开展评估。结果表明，dsRNAEngineer可精准量化dsRNA对非靶标物种的潜在风险，验证了该平台在RNA农药生态安全评估中的可靠性，为基于RNAi的绿色防控技术提供了标准化安全性评价工具。
植物保护学院王进军教授和牛金志教授为论文通讯作者，硕士生陈洋为第一作者，John Vontas教授、Christos Andronis博士、博士生王自国、安欣、魏丝雨、硕士生史宇菲参与本研究工作。本研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金重点国际(地区)合作研究项目等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2025.01.002
平台网站：https://dsrna-engineer.cn/
视频介绍：https://dsrna-engineer.cn/tutorial
