中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所揭示新型熏蒸劑二甲基二硫觸殺和熏蒸對(duì)根結(jié)線蟲的活性差異機(jī)制

　　近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所土壤有害生物防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Journal of Hazardous Materials》在線發(fā)表了題為“Transcriptome reveals the toxicity difference of dimethyl disulfide by contact and fumigation on  Meloidogyne incognita  through calcium channel-mediated oxidative phosphorylation”的研究論文。該論文解析了土壤熏蒸劑二甲基二硫（DMDS）在觸殺和熏蒸兩種不同作用方式下對(duì)根結(jié)線蟲產(chǎn)生生物活性差異的生化和分子機(jī)制，為新型熏蒸劑DMDS的科學(xué)高效應(yīng)用提供了新思路。

 

　　土壤中根結(jié)線蟲病的防治是世界性難題，化學(xué)殺線蟲劑在作物線蟲病害的防治上起到了積極作用。土壤熏蒸劑因效果穩(wěn)定、使用高效等特點(diǎn)，被廣泛用于土壤有害生物的治理。DMDS是一種新型土壤熏蒸劑，對(duì)環(huán)境友好，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于熏蒸劑與傳統(tǒng)接觸性藥劑在對(duì)靶標(biāo)生物的作用方式上存在一些區(qū)別，因此本研究從觸殺和熏蒸兩個(gè)角度，以DMDS對(duì)線蟲的毒力差異為切入點(diǎn)，探究了DMDS對(duì)線蟲具體的作用機(jī)制。

 

　　研究全面揭示了藥劑在熏蒸和觸殺兩種作用方式下，通過不同途徑進(jìn)入靶標(biāo)生物根結(jié)線蟲體內(nèi)，損害線蟲不同部位結(jié)構(gòu)，干擾不同結(jié)構(gòu)中鈣離子通道，影響呼吸作用氧化磷酸化的不同復(fù)合體。在觸殺方式下DMDS通過體壁直接滲透到線蟲體內(nèi)，破壞線蟲的體壁和肌肉生理結(jié)構(gòu)，作為解偶聯(lián)劑干擾ATP合酶，刺激線蟲的呼吸。在熏蒸方式下DMDS通過嗅覺感知-氧交換過程進(jìn)入線蟲體內(nèi)，最終作用于呼吸作用電子傳遞鏈復(fù)合體Ⅳ或復(fù)合體Ⅰ，與氧化損傷疊加，使線蟲死亡。本研究有助于更加安全、科學(xué)和高效地指導(dǎo)熏蒸劑使用，也豐富了熏蒸劑作用機(jī)制理論。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文的完成單位，已畢業(yè)碩士研究生王晴為論文第一作者，顏冬冬副研究員為通訊作者，曹坳程研究員、王秋霞研究員等對(duì)該研究工作給予了指導(dǎo)。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389423015510