昆虫学报

作者：苏建亚

单位：南京农业大学植物保护学院农药科学系, 南京 210095

关键词：昆虫,内向整流钾离子通道,氟啶虫酰胺,杀虫剂靶标,马氏管,唾液分泌,Kir抑制剂

内向整流钾离子通道(inwardly-rectifying potassium channels, Kir)在动物体内承担着重要的生理功能。有关昆虫Kir的研究虽然不多，但近5年来却取得许多重要进展，本文就昆虫Kir近年来的研究进展进行评述。目前对昆虫Kir的研究主要集中在双翅目与半翅目，对基因组的分析以及基因克隆研究表明，昆虫Kir基因数量较少，远低于哺乳动物。双翅目的冈比亚按蚊Anopheles gambiae与埃及伊蚊Aedes aegypti有5~6个Kir基因，黑腹果蝇Drosophila melanogaster仅3个Kir基因，半翅目的褐飞虱Nilaparvata lugens与热带臭虫Cimex lectularius也只有3个Kir基因，而大豆蚜Aphis glycines的Kir基因数则减少到2个，第3个Kir基因的丢失可能与其马氏管的退化有关。系统进化分析表明昆虫Kir具有3个亚家族，但与哺乳动物的7个Kir亚家族没有直系同源关系。尽管如此，昆虫Kir具有与哺乳动物Kir类似的基本结构特征：由4个亚基组成四聚体通道，每个亚基具有2个跨膜区(TM1与TM2)，TM1与TM2之间具K+选择过滤序列。昆虫的Kir基因主要在唾液腺与马氏管中高水平表达，Kir抑制剂可阻断唾液腺与马氏管的分泌活性，从而影响昆虫的取食与排泄活动并使昆虫致死，说明这2类组织器官的分泌活性与Kir有关，Kir介导的K+跨膜转运驱动了这类组织中上皮细胞的分泌活动。更为重要的发现是氟啶虫酰胺对褐飞虱Kir具有很高的阻断活性，并影响其唾液分泌与排泄功能，证明了Kir就是该杀虫剂的分子靶标。最后本文还对昆虫Kir研究中存在的科学问题进行了分析，展望了开发靶向Kir的新型杀虫剂的研究前景。

来源：2019年第6期

《昆虫学报》期刊编辑部

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