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科學家發現新解毒機制 你用的殺蟲劑或許對昆蟲無效

2020-01-14 10:07:44來源:科技日報作者:科技日報編輯:bianji2
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  米團花,是喜馬拉雅特有的一種唇形科植物。最近,中國科學院昆明植物研究所活性天然產物發現與生物合成團隊的研究人員發現,一般蟲子避之唯恐不及的米團花,卻是綠孔雀夜蛾幼蟲的美食。通過層層解析,研究人員由此破解了昆蟲的一種新解毒機制。
  該團隊黎勝紅研究組的郭凱博士介紹,他們近期發現,米團花中含有豐富的細胞毒活性芳香松香烷二萜,這是一類普遍存在于植物體中的天然物質,具有廣泛的生物活性,以及顯著的生態學功能。芳香松香烷二萜是松香烷二萜中最大的亞類,結構中含有特征的芳香性C環,穩定性較高,毒性難于被其他生物代謝和降解,對植食性昆蟲具有較強防御功能。
  正因如此,米團花很少被植食性昆蟲取食。然而,研究組經過多年觀察發現,綠孔雀夜蛾幼蟲能夠適應米團花植物,并取食這種看似有毒的植物葉片。通過僅用米團花葉片飼喂綠孔雀夜蛾幼蟲,并對其排泄物進行收集分析以及系統的化學成分研究后,他們從中發現了兩個具有斷裂松香烷新穎骨架的二萜多烯化合物Nacnabietanins A(1)和B(2)。
  他們還發現,這兩種化合物極不穩定,結構測定后,在冰箱貯存過程中會很快自發降解。這兩種斷裂導致芳香C環開環的松香烷二萜非常罕見。研究人員推測,它們由米團花葉中大量存在的化合物在昆蟲體內經過特殊的酶催化生成。這種將芳環裂解為末端雙鍵的酶促代謝過程,可能正是綠孔雀夜蛾幼蟲的一種特殊解毒機制。
  研究結果揭示了昆蟲對植物芳香松香烷二萜的一種新解毒機制,這種機制也可能被昆蟲用來降解其他芳香性植物毒素,并對含有穩定苯環結構的殺蟲劑產生抗性,這對農業和園藝行業殺蟲給出了新的提示。這一研究結果已發表在《有機化學通訊》上。
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