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亚洲玉米螟GABA受体靶向杀虫剂的毒性比较与药理机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Pesticide Biochemistry and Physiology 4
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为解决亚洲玉米螜(ACB)抗药性及生态毒性问题,研究人员对比了新型异噁唑啉类杀虫剂fluxametamide与传统苯基吡唑类杀虫剂fipronil的毒性差异,首次克隆并功能表征了ACB的RDL1/RDL2亚基,揭示fluxametamide对异源二聚体受体选择性低的特性,为靶向GABA受体的杀虫剂开发提供理论依据。
亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)是亚洲玉米作物的毁灭性害虫,每年造成数百万吨产量损失。传统防治依赖γ-氨基丁酸受体(GABAAR)靶向杀虫剂,但长期使用导致抗药性问题加剧,而高毒性的苯基吡唑类杀虫剂fipronil又对非靶标生物构成严重威胁。在此背景下,安徽农业大学农产品安全重点实验室的研究团队在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表研究,首次系统比较了新型异噁唑啉类杀虫剂fluxametamide与fipronil的毒性差异,并揭示其分子作用机制。
研究采用饮食混药法测定LC50值,通过分子克隆获得ACB的OfRDL1/OfRDL2亚基,利用非洲爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳(TEVC)技术分析药理学特性,并采用分子对接模拟结合模式。
毒性比较
生物测定显示fluxametamide对3龄幼虫的LC50(1.066 mg/L)显著高于fipronil(0.026 mg/L),但中毒症状更温和。
分子特征
克隆的OfRDL1(490氨基酸)和OfRDL2(472氨基酸)具有70%核苷酸相似性。电生理实验首次证实天然GABA受体更可能以OfRDL1/OfRDL2异源二聚体形式存在,其对GABA的敏感性是单体的3倍。
药理差异
Fluxametamide对OfRDL1亚基的拮抗效力更强(IC50=0.48 μM),但在异源二聚体上效力降低;而fipronil在异源二聚体表现更强抑制。分子对接揭示fluxametamide主要结合TM3结构域,通过氨基-π堆积和π-烷基作用;fipronil则靶向TM2结构域,额外形成碳氢键。
该研究不仅阐明fluxametamide作为IRAC Group 30杀虫剂的独特作用模式,其生态友好特性为ACB综合治理提供新选择。异源二聚体受体的发现为靶向GABA受体的杀虫剂设计提供新思路,分子对接结果则为抗药性突变预测奠定基础。研究团队特别指出,fluxametamide与fipronil的交叉抗性风险较低,在抗性治理中具有重要应用价值。
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