近红外量子点成像用于Bt毒素受体确认及Bt杀虫机理研究

昆虫对苏云金芽孢杆菌（Bt）的抗性问题已成为Bt农药和转Bt基因植物发展的最大瓶颈。本项目以鳞翅目昆虫小菜蛾为模式动物，以Cry1Ac杀虫蛋白为材料，设计、合成几种高发光效能的近红外量子点探针，运用荧光显微成像和活体成像等手段，原位、可视化地呈现Bt毒素蛋白与受体相互作用导致昆虫死亡的全过程，系统研究Bt毒素蛋白与受体相互作用的影响因素，确定毒素与受体作用的位点和活性结构域，表征受体结构变化和动态分布，揭示Bt毒素杀虫的分子机理；并在此基础上，结合数学模型进一步研究抗性小菜蛾中肠细胞膜上Cry1Ac毒素与受体结合作用的差异，探讨毒素受体动力学特征及其分子微观结构改变与昆虫抗性之间的关系，从分子水平上揭示昆虫对Bt产生抗性的根本原因。.本项目为Bt昆虫抗性的研究提供了一个新方法和新视角，对制定Bt昆虫抗性防治措施和保障Bt产品的持续利用具有重要的理论指导作用。

昆虫对苏云金芽孢杆菌（Bt）的抗性问题已成为Bt农药商业推广和转Bt基因植物发展的最大瓶颈。本项目以家蚕为模式生物，以Cry1Ac杀虫蛋白为材料，设计、合成几种高发光效能的近红外量子点探针，运用荧光显微成像和活体成像等手段，原位、可视化地呈现Bt毒素蛋白与受体相互作用导致昆虫死亡的全过程，系统研究Bt毒素蛋白与受体相互作用的影响因素，确定毒素与受体作用的位点和活性结构域，表征受体结构变化和动态分布，揭示Bt毒素杀虫的分子机理；并在此基础上，结合数学模型进一步研究抗性家蚕中肠细胞膜上Cry1Ac毒素与受体结合作用的差异，探讨毒素受体动力学特征及其分子微观结构改变与昆虫抗性之间的关系，从分子水平上揭示昆虫对Bt产生抗性的根本原因。本项目为Bt昆虫抗性的研究提供了一个新方法和新视角，对制定Bt昆虫抗性防治措施和保障Bt产品的持续利用具有重要的理论指导作用。. 本项目共发表SCI收录论文28篇，影响因子5.0以上论文7篇，3.0-5.0论文10篇，申请专利1项，部分论文被Chemical reviews, Chemical society reviews, Small, Nanoscale, Analytical chemistry, Chemical communications等权威杂志引用，总引用率达到122次。参加国内学术会议12次，培养博士后1名，博士研究生9名，硕士研究生8名。