河南農業大學青年老師以第一作者身份在一區Top期刊上發表研究論文

近日，中國農業科學院植物保護研究所崔麗研究員與河南農業大學周琳教授團隊在《Pesticide Biochemistry and Physiology》期刊上發表題為“Depleting SfCarE: Innovative strategies for enhancing chlorantraniliprole toxicity through mixing with carbaryl in Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)”的研究成果。河南農業大學青年老師王芹芹博士為論文第一作者，中國農業科學院植物保護研究所崔麗研究員為論文通訊作者。

該研究系統解析了草地貪夜蛾的關鍵CarEs基因SfCarE介導氯蟲苯甲酰胺與甲萘威協同增效的關鍵機制。通過RNA干擾技術敲低SfCarE基因的表達后，草地貪夜蛾體內CarEs活性顯著降低，同時對氯蟲苯甲酰胺單劑及其與甲萘威的混劑敏感性顯著提高，直接證明了SfCarE在藥劑代謝中的核心作用。體外代謝與競爭抑制?表明，SfCarE重組蛋白能夠代謝甲萘威和氯蟲苯甲酰胺。但當兩者共存時，甲萘威能有效抑制重組蛋白對氯蟲苯甲酰胺的代謝，導致氯蟲苯甲酰胺在體系中的保留量增加，從而表現出更強的生物活性。分子對接和分子動力學模擬表明，SfCarE與藥劑的主要相互作用模式是氫鍵和范德華力，且甲萘威與SfCarE的結合穩定性高于氯蟲苯甲酰胺，這為甲萘威能在競爭中“搶占”酶活性位點，保護氯蟲苯甲酰胺免遭代謝提供了結構生物學解釋。

研究團隊提出了一個“盾與矛”協同模型來闡釋這一發現：甲萘威首先與害蟲體內的關鍵解毒酶SfCarE牢固結合，如同一面“分子盾牌”，阻擋了該酶對氯蟲苯甲酰胺（矛）的代謝分解，在“盾”的保護下，這支“矛”能夠更安全、持久地作用于害蟲的靶標魚尼丁受體，最終高效地完成“致命一擊”。這種“盾護矛攻”的協同模式，不僅極大提升了殺蟲效率，更重要的是，通過減少氯蟲苯甲酰胺被代謝的風險，有助于延緩田間草地貪夜蛾種群對氯蟲苯甲酰胺產生抗藥性。