為了保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人類不斷創(chuàng)制新型農(nóng)藥，但施用一段時間后，害蟲往往會產(chǎn)生抗藥性，使得藥效大打折扣。昆蟲為何會產(chǎn)生抗藥性從而實現(xiàn)自我解毒？近日，中國農(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)廣東省實驗室深圳分中心）楊青團(tuán)隊找到了昆蟲體內(nèi)的一種獨特蛋白——ABCH轉(zhuǎn)運蛋白，揭示了它將農(nóng)藥從蟲體細(xì)胞內(nèi)排出到細(xì)胞外以解毒的完整過程，為新型綠色農(nóng)藥的創(chuàng)制提供了新靶標(biāo)。相關(guān)論文于北京時間12月24日24時在線發(fā)表于國際期刊《細(xì)胞》。

楊青介紹，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估算，全世界每年因農(nóng)作物病蟲害造成的糧食產(chǎn)量損失高達(dá)40%，經(jīng)濟(jì)損失也超過千億美元，創(chuàng)制農(nóng)藥十分重要。然而，傳統(tǒng)的殺蟲農(nóng)藥雖有效，但容易有毒副作用，造成環(huán)境風(fēng)險，且容易使害蟲產(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。

創(chuàng)制綠色農(nóng)藥的關(guān)鍵，在于找到對人畜安全的農(nóng)藥分子靶標(biāo)。ABCH轉(zhuǎn)運蛋白的生理功能如同一個擠壓泵，能將脂質(zhì)從昆蟲體內(nèi)運輸?shù)奖砥?。研究發(fā)現(xiàn)，它同樣可以將進(jìn)入昆蟲細(xì)胞內(nèi)的農(nóng)藥分子輸送到細(xì)胞外，從而幫助昆蟲解毒?？蒲腥藛T同時還發(fā)現(xiàn)了這個獨特蛋白質(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)運蛋白，使其不能外排脂質(zhì)和農(nóng)藥分子。

楊青團(tuán)隊設(shè)想，找到控制昆蟲自我解毒的關(guān)鍵蛋白質(zhì)和對應(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)運蛋白只存在于昆蟲，不存在于人類、脊椎動物和植物中，以此為靶標(biāo)創(chuàng)制的新型農(nóng)藥將只對昆蟲產(chǎn)生滅殺作用，有望實現(xiàn)人畜安全、環(huán)境友好。

中國工程院院士錢旭紅評價，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，是研究中必須攀登和搶占的制高點。該項研究將極大地推動并提升農(nóng)藥分子靶標(biāo)導(dǎo)向的ABCH轉(zhuǎn)運蛋白的研究開發(fā)和應(yīng)用。

中國科學(xué)院院士康樂表示，脂質(zhì)分子在細(xì)胞內(nèi)合成后如何進(jìn)入表皮層，昆蟲如何實現(xiàn)外源物質(zhì)的外排，這些機制都是昆蟲學(xué)中的未解之謎。該研究回答了這些科學(xué)問題，并篩選獲得能抑制ABCH轉(zhuǎn)運蛋白的小分子，為有針對性開發(fā)新機制分子靶標(biāo)、有效解決抗藥性問題開辟了全新思路，對推動我國農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。

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