黄素单加氧酶（Flavin-containing monooxygenase，FMO）是重要的外源物解毒酶，哺乳动物FMO被认为参与对众多药物（包括农药）的代谢作用，但昆虫FMO是否与杀虫剂代谢有关还未见任何报道。本研究采用转基因果蝇技术构建了FMO过表达与下调表达的果蝇品系，通过饲料感染法测定了FMO表达水平上调与下调后对杀虫剂敏感性的影响。FMO1与FMO2上调表达显著地降低果蝇对杀螟丹、噻虫胺、呋虫胺、茚虫威、硫双威以及氰氟虫腙的敏感性，与对照品系相比，死亡率显著地降低，而FMO1与FMO2下调表达则导致果蝇对这6种杀虫剂的抗药性降低，死亡率则显著增加。而FMO1与FMO2表达水平的变化却对啶虫脒、甲基嘧啶磷、乐果、三唑磷、溴虫氰以及氯虫苯甲酰胺的敏感性没有影响。FMO1与FMO2对杀虫剂毒力的影响也不完全相同。结果表明昆虫FMO参与了对杀虫剂的代谢作用，其表达水平的变化与昆虫对杀虫剂的抗药性有关。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1供试昆虫2
1.1.2供试杀虫剂2
1.1.3仪器设备3
1.1.4其他实验器材及用品3
1.2方法 3
1.2.1FMO基因沉默型果蝇与FMO基因过表达果蝇的获得3
1.2.2室内生物测定3
1.2.3数据统计方法4
2结果与分析4
3讨论8
致谢8
参考文献8
附录9
昆虫FMOs对杀虫剂的代谢作用
引言
黄素单加氧酶（Flavincontaining monooxygenase，FMO）是一组依赖黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADPH）和分子氧的微粒体酶，广泛分布于组织的内质网中，属于黄素氧化酶家族，是一种独特的不含有亚铁血红素的单加氧酶[1]，是继P450酶之后的第二个重要的药物代谢酶[2]。FMO催化含亲核杂原子，如氮、硫、磷、硒为氧化位点的外源性和内源性化学物质的氧化，底物包括膳食 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
来源的三甲胺、酪胺、尼古丁等以及甲巯咪唑等药物[3]。它可以有效的将许多外源性化合物和药物氧化成极性的，相对稳定的，无毒的且容易排出体外的物质[4]，具有代谢环境中的有毒物和致癌物质的功能，达到解毒的效果[5]。因此，FMO在代谢解毒中扮演着重要角色。
FMO在生物体系中几乎无处不在[6, 7]，且在每个物种中的表达具有独特性，虽然与人类的FMO有部分相同的序列，但是相似的程度很低，因此，即使基于其他物种的研究之上，也很难对FMO的活性作出确切的结论[4,8]。此外，FMO还存在个体之间的差异。通常情况下，药物代谢酶的个体之间的差异主要是由环境和基因这两个因素引起的。然而，不像P450酶和许多其它的生物酶，FMO主要是由基因引起的，而且不容易受到药物或外源性物质等外界环境的诱导或抑制,其在体内的含量也主要取决于个体基因多态性[9,10]。因此，科学家们致力于FMO的研究，这将是一项重大的挑战，也将是未来FMO应用在药物开发中的一个重要里程碑。
FMO的催化氧化活性很多年以前就已经成为了科学家们调查研究的对象，但是至今依然吸引了许多科学家的关注。为了了解FMO酶的催化活性，首先需要知道的是FMO酶的活性部位以及它的催化循环过程。其中，Pettit等人研究表明，将黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）从微粒体中分离出来后，整个体系就会失活；然而，当FAD被重新加入到反应介质中，体系的反应活性又会重新恢复[11]。因此，FMO的活性部位主要依赖于FAD，它被激活后在催化许多外源性物质中发挥重要作用[12]。对于FMO的催化循环过程，Poulsen等人通过FMO酶中间体光谱特性和机理动力学的研究，总结了FMO催化大量底物在催化循环中的化学步骤[13]。
NADPH将FAD还原(此反应非常迅速）。
FADH2与O2 反应（反应同样非常迅速）。黄素过氧化氢物是FMO存在于细胞中主要的形式，因为其非常稳定。
FADOOH的活性位点可以与任何适当亲核性底物反应。当它可以在无底物结合状态时，参与反应。
反应底物与一个分子O2结合，其他分子形成H2OFMO单加氧酶。
FADOH释放一分子H2O后转换为FAD（速度由Vmax决定，是反应周期中最慢的一步）。释放NADP+是循环的最后一个步骤（这步反应速度较慢）。
近年来，随着对FMO在药物和化学代谢物中的研究逐渐增加，通过FMO催化可以帮助降低药物与药物之间的不良反应，提高新陈代谢和生物利用率。此外，FMO可作为一种代谢酶的候选物质，降低药物只对一个单一的代谢酶的依赖性（比如P450酶），这很可能会有提高药效的作用[4]。目前，国内外对哺乳动物FMO基因研究已取得大量研究成果，揭示了FMO对众多药物的解毒代谢作用[14]，但是否参与对杀虫剂的解毒代谢尚未报道。鉴于此，笔者在前人研究的基础上，选用市面上常用的8种不同类型的16种杀虫剂，如有机磷类（毒死蜱、乐果、三唑磷、甲基嘧啶磷）、沙蚕毒素类（杀螟丹）、氨基甲酸酯类（硫双威、茚虫威）、新烟碱类（吡虫啉、啶虫脒、呋虫胺、噻虫胺、烯啶虫胺）以及其他一些种类的杀虫剂，对黑腹果蝇进行室内生物活性测定，以期为昆虫FMO应用于研发新型杀虫剂品种提供一定的参考，为生产上农作物病虫害的防治提供更多的高效杀虫剂品种，以保障农业生产的安全。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试昆虫
FMO基因沉默型果蝇（FMO1基因沉默型、FMO2基因沉默型）、FMO基因过表达的转基因果蝇（FMO1基因过表达型、FMO2基因过表达型）、野生型果蝇
果蝇饲料配制方法：在烧杯中加入酵母粉5g、红糖11g、玉米粉10g、琼脂粉0.96g、水200mL混匀，用微波炉加热8–10min，适当冷却后在凝固前加入1mL丙酸，完全混匀后分装到果蝇管中。将果蝇成虫转录至带饲料的果蝇管中置恒温养虫室（25℃，，湿度60±5%，14L/10D）中饲养。

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