每日科研进展 l 2024.11.05 l-344

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2024年11月15日 10:22 RNAi技术与应用-植生优谷

脂质代谢作为害虫防治的目标位点

脂质代谢对昆虫生命至关重要,因为昆虫利用脂质进行发育、繁殖、飞行、休眠和各种其他功能。昆虫脂质代谢的核心器官是脂肪体,它类似于哺乳动物的脂肪组织和肝脏,尽管结构不太复杂。中肠、大脑和神经器官等各种其他系统也对昆虫脂质代谢有功能性贡献。脂质代谢受核心脂肪生成[例如乙酰辅酶 A 羧化酶 (ACC)、脂肪酸合酶 (FAS)、周脂素 2 (LSD2)]和主要在脂肪体中表达的脂解酶(脂肪酶、周脂素 1)以及激素[胰岛素样肽 (ILP)、脂肪运动激素 (AKH)]、转录因子(SREBP、foxO 和 CREB)、次级信使(钙)和翻译后修饰(磷酸化)的控制。脂肪体的重要作用,加上脂质代谢的适当协调对昆虫至关重要,使得脂质代谢成为害虫防治中一个有吸引力的目标位点。

图 1. 特门酸和特特拉姆酸衍生物(酮烯醇)是乙酰辅酶 A 羧化酶抑制剂,被杀虫剂抗药性行动委员会 (IRAC) 归类为作用方式 (MoA) 第 23 组。(Sparks et al. 2020)

在本章中,我们将重点介绍针对昆虫脂质代谢的害虫防治策略。各种传统化学杀虫剂 [例如有机磷酸酯、拟除虫菊酯、新烟碱和几丁质合成抑制剂(第 2.1 和 2.2 节)] 已被证明会干扰脂质代谢,尽管这不是它们的主要作用位点。然而,“脂质生物合成抑制剂”——通常称为酮烯醇的特酮酸和特特拉姆酸衍生物(第 2.3 节)的发现是应用昆虫学的一个里程碑,因为它们直接针对脂质生物合成,特别是针对刺吸式害虫(图 1)。

图 2. 第一、二、三代酮醇类杀虫剂的防治范围分别为螺螨酯(2002 年上市)、螺甲螨酯(2004 年上市)和螺虫乙酯(2008 年上市)。另外两种已登记的酮醇类杀虫剂螺螨酮和螺虫乙酯的防治范围与螺虫乙酯相似

针对 ACC 的螺螨酯、螺甲螨酯和螺虫乙酯可对抗各种昆虫和螨虫害虫,而螺螨酮和螺虫乙酯最近才被引入市场(图 2)。人们的努力集中在开发化学替代品上,例如激素激动剂和拮抗剂(第 2.4 节)、依赖 RNA 干扰的 dsRNA 杀虫剂(在害虫防治方面具有巨大潜力)(第 2.5 节)和其他环境友好型替代品(第 2.6 节)。

原文链接:

https://doi.org/10.1007/5584_2024_822

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