本发明公开了一种对PLK1基因具有沉默活性且具有高血清稳定性的siRNA及其应用。该siRNA的正义链和反义链的长度均为21个核苷酸，正义链和反义链各自的3’端为两个连续的尿苷，两条链除去3’端的UU以外的19个碱基互补形成双链，正义链和反义链分别为如SEQ ID ****和2、或SEQ ID NO.3和4、或SEQ ID NO.5和6中的任一对所示；并对正义链和/或反义链进行化学修饰，使得正义链和/或反义链中所有的A、C、G和/或U碱基上的α磷酸位点的氧原子被修饰基团取代。本发明用硫原子取代siRNAs磷酸位点同一主族的氧原子，能在几乎不影响RNA干扰作用机制的情况下，显著提高siRNA的血清稳定性。