北京
本报记者 杨舒
为了保护农业生产，人类不断创制新型农药，但施用一段时间后，害虫往往会产生抗药性，使得药效大打折扣。昆虫为何会产生抗药性从而实现自我解毒？近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)杨青团队找到了昆虫体内的一种独特蛋白——ABCH转运蛋白，揭示了它将农药从虫体细胞内排出到细胞外以解毒的完整过程，为新型绿色农药的创制提供了新靶标。相关论文于北京时间12月24日24时在线发表于国际期刊《细胞》。
杨青介绍，据联合国粮农组织估算，全世界每年因农作物病虫害造成的粮食产量损失高达40%，经济损失也超过千亿美元，创制农药十分重要。然而，传统的杀虫农药虽有效，但容易有毒副作用，造成环境风险，且容易使害虫产生抗药性。因此，创制高效、低抗、人畜安全的绿色农药是必然趋势。
创制绿色农药的关键，在于找到对人畜安全的农药分子靶标。ABCH转运蛋白的生理功能如同一个挤压泵，能将脂质从昆虫体内运输到表皮。研究发现，它同样可以将进入昆虫细胞内的农药分子输送到细胞外，从而帮助昆虫解毒。科研人员同时还发现了这个独特蛋白质的“克星”——抑制剂分子。研究明确，这种抑制剂分子可以“卡”住ABCH转运蛋白，使其不能外排脂质和农药分子。
杨青团队设想，找到控制昆虫自我解毒的关键蛋白质和对应的“克星”，可以以此为新靶标，为创制低抗药性的新型农药奠定基础。令人欣喜的是，ABCH转运蛋白只存在于昆虫，不存在于人类、脊椎动物和植物中，以此为靶标创制的新型农药将只对昆虫产生灭杀作用，有望实现人畜安全、环境友好。
中国工程院院士钱旭红评价，绿色农药创新研究和原创性靶标的发现是当今植物保护行业和农药产业可持续和高质量发展进程的必然趋势，是研究中必须攀登和抢占的制高点。该项研究将极大地推动并提升农药分子靶标导向的ABCH转运蛋白的研究开发和应用。
中国科学院院士康乐表示，脂质分子在细胞内合成后如何进入表皮层，昆虫如何实现外源物质的外排，这些机制都是昆虫学中的未解之谜。该研究回答了这些科学问题，并筛选获得能抑制ABCH转运蛋白的小分子，为有针对性开发新机制分子靶标、有效解决抗药性问题开辟了全新思路，对推动我国农业健康可持续发展具有重大战略意义。
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