1、课题来源和背景 荔枝蒂蛀虫是荔枝、龙眼生产中危害最大的害虫，每年发生10~12代，世代重叠，发生量大，其幼虫钻蛀取食，在结果期造成大量落果，严重降低果实产量和品质，是制约荔枝、龙眼产业安全生产与发展的主要因素。 溴氰菊酯是防治荔枝蒂蛀虫的常用药之一。溴氰菊酯对荔枝蒂蛀虫幼虫的毒杀作用与其胃毒作用方式有着密切的关系。昆虫体内羧酸酯酶（CarE）是昆虫对药剂代谢及抗性产生的主要解毒酶之一。荔枝蒂蛀虫羧酸酯酶对菊酯类杀虫剂代谢机制的研究尚处于起步阶段。申请者前期研究结果表明荔枝蒂蛀虫羧酸酯酶（CsCarE）活力提高与溴氰菊酯敏感性下降有密切关连，但代谢机制尚待进一步深入研究。

     2、研究目的与意义 研究CsCarE与溴氰菊酯的响应、结合和代谢机制，不仅在理论上探明CsCarE对溴氰菊酯的解毒代谢机制，也为杀虫剂结构的设计和改造提供了可能，并为提高杀虫剂防治效果、减少杀虫剂使用提供了科学依据。

     3、主要论点与论据 首先，从荔枝蒂蛀虫幼虫的转录组数据库中，筛选出2个重要羧酸酯酶基因，分别命名为CsinCarE1和2，并取得GenBank登录号（MF589742、MF589743）。荔枝蒂蛀虫经0.04μg/ml溴氰菊酯处理后，CsinCarE1和2表现为显著诱导效应；羧酸酯酶基因经溴氰菊酯处理后不同时间段其mRNA表达量呈现短期被诱导，长期被抑制的效应。所以，我们推测羧酸酯酶基因的上调表达导致了荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯的代谢解毒及抗药性产生。 其次，通过限制性酶切位点NdeI和HindIII将2个基因分别插入到表达载体pET30a（+）中，并通过酶切法和测序确认最终表达载体的准确性，最终分别转到Top10克隆菌株和BL21（DE3）表达菌株中，通过IPTG诱导表达蛋白，之后通过离子交换层析（SP SepharoseTM FF离子交换树脂）纯化蛋白，采用生物膜干涉技术测定了这两个纯化蛋白与常用农药分子的结合能力。测定结果表明：CsinCarE2与溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、毒死蜱分子的解离常数（Kdis，L/s）分别为0.72、0.146、0.413；结合常数（Kon，L/Ms）分别为1720、2950、851；亲和力常数（KD，M）分别为4.2×10-4、4.96×10-5、4.86×10-4；而CsinCarE2与除虫脲没有相互作用，CsinCarE1与4种农药分子也没有相互作用。由此我们推断：CsinCarE2可能参与荔枝蒂蛀虫对农药分子的代谢过程，对4种农药分子的代谢水平依次为高效氯氰菊酯>溴氰菊酯>毒死蜱>除虫脲。

     4、创见与创新 很多解毒酶代谢研究都是从生理生化角度，而本成果在鉴定出27个CsCarE基因基础上，针对CsCarE基因与溴氰菊酯代谢的分子机制展开研究，研究4-6个CsCarE基因对溴氰菊酯的代谢功能，采用结合、代谢等方面的试验方法、技术，从CsCarE基因与溴氰菊酯的相互作用模式角度去研究CsCarE对菊酯类农药的代谢机制，这是本项目的特色。

    5、社会经济效益 本成果开展了CsCarE与溴氰菊酯的响应、结合和代谢机制的相关研究，项目成果不仅在理论上开拓CarE对菊酯类杀虫剂的解毒代谢机制的全新认识，而且为研发新的防治荔枝蒂蛀虫的药剂提供新思路，为提高杀虫剂防治效果、减少杀虫剂使用提供科学依据，对提高荔枝龙眼产业安全生产也具有重要的理论和现实意义。

     6、存在的问题 在本成果的实施过程中，荔枝蒂蛀虫基因的蛋白表达和纯化是一个难点。由于样品采集工作集中在5月-6月，广州天气炎热，而分子生物学试验大多需要低温操作，因此在试验过程中格外注意防止样品的降解。此外，落果采回室内后，经过人工剖查，要尽快试验，所以研究人员经常加班。 经过研究人员的共同努力，克服了存在的取样困难。最终，项目达到了预期目标，阐明了羧酸酯酶基因对溴氰菊酯的响应机制，初步探索了羧酸酯酶与溴氰菊酯的结合能力，为荔枝蒂蛀虫羧酸酯酶基因的功能研究提供了必要的理论基础。建议今后执行此类需要大量田间采样的研究项目，积极和当地果农联系，及时了解和掌握落果情况，可通过雇佣临时人员等方法解决采样困难。下一步工作计划完善羧酸酯酶基因功能研究，筛选更多的重要基因，为荔枝蒂蛀虫羧酸酯酶对溴氰菊酯的代谢机制提供理论基础。

    7、历年获奖情况 无。