海南省是全国冬季重要的“菜篮子”、“果盘子”，但优越的自然生态条件为热带瓜菜害虫的发生定殖提供适宜的生存环境。普通大蓟马[Megalurothrips usitatus (Bagnall)]是我国重要的瓜菜害虫之一，主要危害豇豆等豆科植物。近年来，随着我国豇豆种植面积的扩大，普通大蓟马的危害日益严重，广泛使用化学农药（尤其是新烟碱类和拟除虫菊酯类杀虫剂），不仅造成严重的环境农药残留问题，更使得普通大蓟马产生极高的抗药性。

1）本团队利用双电极电压钳技术，首次对普通大蓟马烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）进行体外纯合表达，并对抗性突变位点进行功能验证。首先已成功表达出具有活性的普通大蓟马α1/α2/α8/β1和α1/α8/β1 两种亚型nAChR。然后定点突变发现V65I使得吡虫啉、啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺和氟啶虫胺腈对普通大蓟马α1/α8/β1亚型nAChR激动效果降低，V104I使得氟啶虫胺腈对普通大蓟马nAChR激动效果降低。最后通过同源建模和分子对接技术，进一步验证β1亚基的V65I介导普通大蓟马对新烟碱类杀虫剂和氟啶虫胺腈产生抗性。这项研究从分子水平阐明普通大蓟马对新烟碱类杀虫剂和氟啶虫胺腈产生抗性的分子机制，促进科研者对昆虫新烟碱类杀虫剂抗性机制的认识，为昆虫抗药性的治理和新型绿色杀虫剂的设计提供理论依据。

2）本团队在海南省田间采集普通大蓟马种群，首先发现钠离子通道上存在与种群拟除虫菊酯类药剂抗性相关的突变位点T929I和K1774N。然后发现单突变和双突变均使得蓟马钠通道对四种拟除虫菊酯类药剂敏感性下降。最后利用分子建模技术，发现T929I因苏氨酸被异亮氨酸取代会增加该口袋的疏水作用，并改变与拟除虫菊酯类药剂的范德华力，而K1774N减少III区和IV区界面上的一个正电荷，猜测通过某种远程结构影响对拟除虫菊酯结合位点II产生变构效应。这项研究通过电生理学和分子建模技术，验证钠离子通道两个单点突变（T929I、K1774N）和双突变（T929I/K1774N）介导普通大蓟马对拟除虫菊酯类药剂产生抗性。这项研究确定普通大蓟马对拟除虫菊酯产生抗性的分子机制，并为探索钠离子通道作为拟除虫菊酯类药剂靶标受体提供理论基础。

神经受体（烟碱型乙酰胆碱受体和钠离子通道）介导普通大蓟马抗性机制研究均发表在农林科学领域TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院一区，IF=6.1）上。第一篇文章吴少英教授（海南大学南繁学院/热带农林学院）是独立通信作者，第二篇文章吴少英教授和天津大学药学院尉迟之光教授是共同通讯作者。海南大学南繁学院/热带农林学院张坤副教授、高睿博博士、陈龙威硕士、陈建文博士、耿俊杰硕士、天津大学马舒玥硕士为论文主要完成人。两项研究由国家自然科学基金项目（32260666、32360663和33272580）、国家重点研发项目（2022YFD1400900、2022YFD1401200、2021YFC2600600和2022YFE0108400）、海南省重大科技专项（ZDKJ2021016和ZDKJ2021007）以及海南大学基金项目（RZ2300002722）资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c00355和https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c09456