水稻二化螟囊泡谷氨酸转运蛋白功能解析：谷氨酸运输机制与害虫防控新策略

本研究针对农业害虫谷氨酸神经传递调控机制不明的问题，聚焦水稻二化螟（Chilo suppressalis）囊泡谷氨酸转运蛋白（vGluT）展开系统研究。通过分子克隆、电生理记录和RNA干扰技术，首次证实CsvGluT具有类似哺乳动物的质子依赖性转运特性，发现抑制剂EB和DIDS可显著抑制其活性，RNAi敲降导致害虫存活率降低至66%。该研究为开发基于转运蛋白靶点的RNAi害虫防控策略提供理论依据。

　　

谷氨酸作为动物界最重要的兴奋性神经递质，其运输和释放过程由囊泡谷氨酸转运蛋白（vesicular glutamate transporter, vGluT）精密调控。在农业害虫防治领域，这一关键靶点却长期被忽视。水稻二化螟（Chilo suppressalis）作为我国水稻主产区的毁灭性害虫，每年造成巨额经济损失，而现有化学杀虫剂面临日益严峻的抗药性问题。面对这一挑战，江苏省农业科学院的研究团队在《Insect Biochemistry and Molecular Biology》发表重要成果，首次系统解析了水稻二化螟vGluT（CsvGluT）的分子特征与生理功能。

研究团队采用多学科交叉技术路线：通过RACE技术克隆获得1782bp的CsvGluT全长基因；利用非洲爪蟾（Xenopus laevis）卵母细胞异源表达系统进行电生理特性分析；采用时空表达谱揭示其在低龄幼虫头部的优势表达；最后通过RNA干扰和药理学实验验证其生理功能。

分子克隆与系统进化分析显示，CsvGluT编码含10个跨膜结构域（TM）的593氨基酸蛋白，与亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）vGluT亲缘关系最近。时空表达谱揭示其在1^st-2^nd龄幼虫头部的表达量是3^rd-6^th龄幼虫的3倍以上，暗示其在早期发育中的关键作用。电生理实验首次证实CsvGluT具有典型质子依赖性转运特性，在高浓度H⁺和Cl^?环境下保持活性。

药理学研究发现，哺乳动物vGluT抑制剂Evans blue（EB）和4,4’-diisothiocyanostilbene-2,2’-disulfonic acid（DIDS）可显著抑制CsvGluT功能。RNAi实验获得突破性发现：敲降CsvGluT使幼虫存活率骤降至66%，直接证实其在神经系统中的不可替代性。

该研究首次建立农业害虫vGluT功能研究范式，揭示其作为新型分子靶标的潜力。特别值得注意的是，CsvGluT在低龄幼虫阶段的高表达特性，为开发针对害虫关键发育阶段的精准防控策略提供理论支撑。研究提出的"转运蛋白-RNAi"协同作用机制，为突破现有杀虫剂抗性困境提供创新思路。团队发现的EB和DIDS抑制效应，为设计新一代靶向vGluT的害虫控制剂奠定基础。这些发现不仅推动昆虫神经生物学研究，更为农业害虫绿色防控开辟全新途径。