綠色農藥創制再添新靶標

來源：光明日報

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光明日報北京12月25日電（記者楊舒 通訊員馬昕怡）爲了保護農業生產，人類不斷創制新型農藥，但施用一段時間後，害蟲往往會產生抗藥性，使得藥效大打折扣。昆蟲爲何會產生抗藥性從而實現自我解毒？近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所（嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室深圳分中心）楊青團隊找到了昆蟲體內的一種獨特蛋白——ABCH轉運蛋白，揭示了它將農藥從蟲體細胞內排出到細胞外以解毒的完整過程，爲新型綠色農藥的創制提供了新靶標。相關論文於北京時間12月24日24時在線發表於國際期刊《細胞》。

楊青介紹，據聯合國糧農組織估算，全世界每年因農作物病蟲害造成的糧食產量損失高達40%，經濟損失也超過千億美元，創制農藥十分重要。然而，傳統的殺蟲農藥雖有效，但容易有毒副作用，造成環境風險，且容易使害蟲產生抗藥性。因此，創制高效、低抗、人畜安全的綠色農藥是必然趨勢。

創制綠色農藥的關鍵，在於找到對人畜安全的農藥分子靶標。ABCH轉運蛋白的生理功能如同一個擠壓泵，能將脂質從昆蟲體內運輸到表皮。研究發現，它同樣可以將進入昆蟲細胞內的農藥分子輸送到細胞外，從而幫助昆蟲解毒。科研人員同時還發現了這個獨特蛋白質的“剋星”——抑制劑分子。研究明確，這種抑制劑分子可以“卡”住ABCH轉運蛋白，使其不能外排脂質和農藥分子。

楊青團隊設想，找到控制昆蟲自我解毒的關鍵蛋白質和對應的“剋星”，可以以此爲新靶標，爲創制低抗藥性的新型農藥奠定基礎。令人欣喜的是，ABCH轉運蛋白只存在於昆蟲，不存在於人類、脊椎動物和植物中，以此爲靶標創制的新型農藥將只對昆蟲產生滅殺作用，有望實現人畜安全、環境友好。

中國工程院院士錢旭紅評價，綠色農藥創新研究和原創性靶標的發現是當今植物保護行業和農藥產業可持續和高質量發展進程的必然趨勢，是研究中必須攀登和搶佔的制高點。該項研究將極大地推動並提升農藥分子靶標導向的ABCH轉運蛋白的研究開發和應用。

中國科學院院士康樂表示，脂質分子在細胞內合成後如何進入表皮層，昆蟲如何實現外源物質的外排，這些機制都是昆蟲學中的未解之謎。該研究回答了這些科學問題，並篩選獲得能抑制ABCH轉運蛋白的小分子，爲有針對性開發新機制分子靶標、有效解決抗藥性問題開闢了全新思路，對推動我國農業健康可持續發展具有重大戰略意義。