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為了保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人類(lèi)不斷創(chuàng)制新型農(nóng)藥，但施用一段時(shí)間后，害蟲(chóng)往往會(huì)產(chǎn)生抗藥性，使得藥效大打折扣。昆蟲(chóng)為何會(huì)產(chǎn)生抗藥性從而實(shí)現(xiàn)自我解毒？近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）楊青團(tuán)隊(duì)找到了昆蟲(chóng)體內(nèi)的一種獨(dú)特蛋白——ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，揭示了它將農(nóng)藥從蟲(chóng)體細(xì)胞內(nèi)排出到細(xì)胞外以解毒的完整過(guò)程，為新型綠色農(nóng)藥的創(chuàng)制提供了新靶標(biāo)。相關(guān)論文于北京時(shí)間12月24日24時(shí)在線發(fā)表于國(guó)際期刊《細(xì)胞》。
楊青介紹，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織估算，全世界每年因農(nóng)作物病蟲(chóng)害造成的糧食產(chǎn)量損失高達(dá)40%，經(jīng)濟(jì)損失也超過(guò)千億美元，創(chuàng)制農(nóng)藥十分重要。然而，傳統(tǒng)的殺蟲(chóng)農(nóng)藥雖有效，但容易有毒副作用，造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，且容易使害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性。因此，創(chuàng)制高效、低抗、人畜安全的綠色農(nóng)藥是必然趨勢(shì)。
創(chuàng)制綠色農(nóng)藥的關(guān)鍵，在于找到對(duì)人畜安全的農(nóng)藥分子靶標(biāo)。ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的生理功能如同一個(gè)擠壓泵，能將脂質(zhì)從昆蟲(chóng)體內(nèi)運(yùn)輸?shù)奖砥?。研究發(fā)現(xiàn)，它同樣可以將進(jìn)入昆蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)的農(nóng)藥分子輸送到細(xì)胞外，從而幫助昆蟲(chóng)解毒?？蒲腥藛T同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了這個(gè)獨(dú)特蛋白質(zhì)的“克星”——抑制劑分子。研究明確，這種抑制劑分子可以“卡”住ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，使其不能外排脂質(zhì)和農(nóng)藥分子。
楊青團(tuán)隊(duì)設(shè)想，找到控制昆蟲(chóng)自我解毒的關(guān)鍵蛋白質(zhì)和對(duì)應(yīng)的“克星”，可以以此為新靶標(biāo)，為創(chuàng)制低抗藥性的新型農(nóng)藥奠定基礎(chǔ)。令人欣喜的是，ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只存在于昆蟲(chóng)，不存在于人類(lèi)、脊椎動(dòng)物和植物中，以此為靶標(biāo)創(chuàng)制的新型農(nóng)藥將只對(duì)昆蟲(chóng)產(chǎn)生滅殺作用，有望實(shí)現(xiàn)人畜安全、環(huán)境友好。
中國(guó)工程院院士錢(qián)旭紅評(píng)價(jià)，綠色農(nóng)藥創(chuàng)新研究和原創(chuàng)性靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)是當(dāng)今植物保護(hù)行業(yè)和農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程的必然趨勢(shì)，是研究中必須攀登和搶占的制高點(diǎn)。該項(xiàng)研究將極大地推動(dòng)并提升農(nóng)藥分子靶標(biāo)導(dǎo)向的ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
中國(guó)科學(xué)院院士康樂(lè)表示，脂質(zhì)分子在細(xì)胞內(nèi)合成后如何進(jìn)入表皮層，昆蟲(chóng)如何實(shí)現(xiàn)外源物質(zhì)的外排，這些機(jī)制都是昆蟲(chóng)學(xué)中的未解之謎。該研究回答了這些科學(xué)問(wèn)題，并篩選獲得能抑制ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的小分子，為有針對(duì)性開(kāi)發(fā)新機(jī)制分子靶標(biāo)、有效解決抗藥性問(wèn)題開(kāi)辟了全新思路，對(duì)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。
