《甜菜夜蛾黃素單加氧酶的特性與功能研究》是蘇建亞為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：甜菜夜蛾黃素單加氧酶的特性與功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇建亞
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
害蟲對殺蟲劑產生抗藥性是生產上影響化學防治效果的重要因素，對害蟲抗性機理的研究有助於延緩抗性的產生與生產上科學合理地使用農藥。黃素單加氧酶是動物體內的重要解毒酶，參與對外源化合物與眾多藥物的解毒代謝。昆蟲黃素單加氧酶的結構與功能研究卻很少，本項目將克隆甜菜夜蛾黃素單加氧酶的基因序列，分析甜菜夜蛾FMO的結構特徵以及表達規律；分析甜菜夜蛾不同抗性品系（種群）FMO酶活性與FMO表達量的差異，分析與抗藥性之間的關係；探討FMO抑制劑對殺蟲劑的增效作用；分析甜菜夜蛾FMO對各種殺蟲劑的氧化代謝能力，以期探明昆蟲FMO與殺蟲劑代謝和抗藥性的關係。通過該研究填補昆蟲FMO研究的空白，為豐富昆蟲毒理學與抗藥性理論做出貢獻
結題摘要
黃素單加氧酶（FMO）是人體內的重要解毒酶，為人體防禦外源物傷害的重要生理屏障，但昆蟲FMO的特性與功能卻鮮為人知，在本項目支持下對農業害蟲甜菜夜蛾FMO開展了系統研究，取得了4個方面的研究成果： （1）首次揭示了甜菜夜蛾FMO的基本特性，發現甜菜夜蛾具有3個FMO基因，其中FMO1編碼的是膜蛋白，FMO2與FMO為胞外分泌蛋白，3個FMO基因在甜菜夜蛾從卵到成蟲的各生育期均有表達，但以幼蟲期表達為主，3個FMO在幼蟲期的表達有一定的組織表達特異性。 （2）揭示了甜菜夜蛾FMO的代謝譜，發現該昆蟲的FMO對氰氟蟲腙、高效氯氟氰菊酯等殺蟲劑有較高的代謝活性。 （3）首次發現FMO與害蟲抗藥性有關，並開發出殺蟲增效劑：研究表明昆蟲FMO的表達能被殺蟲劑處理所誘導，更重要的是抗性種群FMO的表達水平與酶活性顯著高于敏感種群，使FMO表達水平下調可提高害蟲對多種殺蟲劑的敏感性，如高效氯氟氰菊酯、氰氟蟲腙、毒死蜱、丁硫克百威等，採用FMO抑制劑可增強氰氟蟲腙、高效氯氟氰菊酯以及甲維鹽等的毒力，根據這些研究結果，我們開發出了能抑制FMO活性、克服抗藥性的新型殺蟲增效劑，可用於抗性害蟲的治理。（4）發現昆蟲FMO是糖脂代謝的重要調控因子，在細胞水平與昆蟲個體水平使FMO表達下調，細胞及昆蟲體內的糖原水平顯著上升，而甘油三酯水平則顯著下降，用FMO的抑制劑處理也能得到類似的結果，並且還能觀察到細胞中脂滴的減少，這些研究結果說明FMO參與了昆蟲糖脂代謝的調控，對於揭示糖脂相關疾病的發生機理有重要的指導意義。 總之，FMO在昆蟲中也是重要的解毒酶，是昆蟲防禦外源物傷害的生理屏障之一，在抗性昆蟲中能快速地將殺蟲劑降解，被用於抵禦殺蟲劑的攻擊，所以，FMO高表達是一種重要的代謝抗性機制。除參與解毒外，FMO還是糖脂代謝的重要調控者。
