这一工作为人畜安全的绿色农药创制提供了关键的分子靶标结构信息,为控制病虫害对现有农药的抗药性提供了全新解决方案,为农药产业的变革和绿色发展开辟了新方向。该论文是全球农药领域近年来最重要的基础研究进展之一。这一原创性工作为靶向几丁质合成的绿色农药开发提供了基础性、关键性信息,使得以几丁质合成酶为分子靶标精准开发新型绿色农药成为科学可行的方案,具有重要的理论和应用价值。
为绿色农药研发提供新依据
《Nature》期刊论文匿名评审专家认为“尽管几丁质存在于各种不同的生命形式中,几丁质生物合成机制在进化上是保守的。这个工作是创新的,无疑具有广泛的影响力”。
中国科学院院士、美国科学院外籍院士、河北大学校长康乐指出,几丁质的生物合成是一个极为古老且保守的途径,卵菌可能是可以合成几丁质的最低等生物。几丁质的生物合成对昆虫和节肢动物外胚层形成的外骨骼、气管、消化道等的成形和发育至关重要,而且是许多微生物的碳氮来源。该研究利用冷冻电镜,首次从原子尺度揭示了由几丁质合成酶催化完成的一个多步骤的、定向的几丁质生物合成过程,是生物学领域的一项重大进展。几丁质合成酶及其与底物、产物以及抑制剂结合的结构信息,也为针对几丁质合成酶理性设计小分子从而控制有害昆虫的种群数量带来了新曙光。
中国工程院院士、贵州大学校长宋宝安指出,对于绿色农药分子靶标的开发和利用已经成为国家的重大需求,一个新的靶标不仅可以催生出几十甚至上百种农药品种,也能极大缓解已有农药品种的抗药性问题。该研究解析了一个公认绿色的农药分子靶标——几丁质合成酶的三维结构,阐明了几丁质生物合成的机制和抑制剂的作用机制,是我国科学家在农药分子靶标研究领域的一个里程碑,有助于创制出重量级的绿色农药品种,提升我国农药产业的核心竞争力和对农业有害生物的防控能力,保障我国粮食安全。
中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红指出,该研究突破了几丁质农药领域一个近50年的发展瓶颈,通过在原子尺度上对几丁质合成酶与底物、产物和抑制剂的结合模式的分析,为人类数十年以来未能实现的生态环境友好农药的梦想提供了实现的舞台:基于几丁质合成酶的结构精准设计绿色农药。几丁质合成机制在病虫害中的保守性使得几丁质合成酶作为绿色农药分子靶标具有重要意义。此研究成果具有里程碑的意义,标志着中国农药研发水平提升到了基础理论原始创新的高度。该工作也是全球农药创新研究与开发近几十年来最重要的基础性进展之一。
|