2026年9月9日上午,中国农业科学院植物保护研究所杨青研究员应绿色农药全国重点实验室邀请,在贵州大学作了题为“农业病虫几丁质相关的生物学过程及其调控”的学术报告。报告聚焦几丁质及其介导的生物学过程在农业有害生物生长发育、致病与环境适应中的关键作用,系统介绍了其团队从基础机制解析、靶标发现到绿色农药分子创制的整体研究思路与最新进展,并重点分享了在几丁质合成机制、昆虫表皮脂质转运及几丁质相关信号调控等方面取得的系列原创性成果。

报告中,杨青研究员首先阐述了几丁质的来源、分布及其生物学功能。几丁质广泛存在于昆虫等节肢动物表皮以及真菌和部分卵菌细胞壁中,而高等植物和哺乳动物自身不合成几丁质,这使得几丁质合成、降解及组装过程中的关键蛋白具有良好的生物选择性,成为绿色农药分子靶标发掘的重要方向。针对几丁质合成抑制剂长期存在作用机制不清、靶标结构不明等难题,杨青研究员介绍了团队围绕大豆疫霉几丁质合成酶PsChs1开展的深入探索。研究解析了PsChs1在多种功能状态下的冷冻电镜结构,从原子层面揭示了底物识别、几丁质链延伸及跨膜转运的连续过程,并阐明了尼克霉素Z等抑制剂的分子作用机制。在此基础上,团队开展了结构导向的抑制剂理性设计,为靶向几丁质合成酶的新型绿色农药创制提供了重要结构基础与理论依据。
随后,杨青研究员介绍了昆虫ABCH转运蛋白在表皮脂质转运和杀虫剂响应中的重要作用。团队通过冷冻电镜结构解析和生化研究,揭示了ABCH转运蛋白识别并转运神经酰胺等脂质分子的“挤压泵”工作机制,同时发现其能够参与杀虫剂的外排过程,从结构层面阐明了ABCH介导昆虫表皮脂质稳态及杀虫剂解毒的分子基础。相关研究为认识昆虫环境适应和抗药性形成机制,以及开发新的昆虫选择性调控靶标提供了重要依据。
此外,针对植物寄生线虫与植物—有益微生物互作中的几丁质相关生物学过程,杨青研究员介绍了团队对大豆胞囊线虫分泌型几丁质酶HgCht2的研究。研究发现,HgCht2能够水解植物与根瘤菌、丛枝菌根真菌建立共生关系所必需的脂壳寡糖信号分子,并通过结构生物学研究阐明了其底物识别与催化机制。在此基础上,团队设计获得了靶向HgCht2的小分子抑制剂,为缓解植物寄生线虫对有益微生物共生过程的干扰提供了新的化学调控策略。
在自由交流环节,与会师生围绕几丁质合成与降解的分子机制、几丁质合成酶抑制剂的结构设计、农药新靶标发现以及结构生物学在绿色农药创制中的应用等问题,与杨青研究员进行了深入交流与讨论。

本次报告内容丰富、学术氛围浓厚,充分展示了结构生物学、化学生物学与农药学交叉融合在原创农药分子靶标发现和绿色农药创制中的重要价值。报告不仅拓展了与会师生对几丁质相关生物学过程及其化学调控机制的认识,也为从基础生命过程解析出发发现原创农药靶标、推动农药创制由经验筛选向机制驱动和结构导向设计转变提供了有益启示。
报告人简介:杨 青,中国农业科学院植物保护研究所、中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员。长期从事绿色农药分子靶标研究,针对病原菌、有害昆虫等均以几丁质作为结构成分的特点,运用分子生物学、结构生物学和化学生物学等方法系统研究这些生物的几丁质合成、降解以及组装的关键蛋白质因子,开发新的、人畜安全的农药分子靶标以及农化产品。先后主持国家重点研发计划项目、国家杰出青年基金和国家自然科学基金重点项目等,在Nature、Cell、Nature Microbiology、Nature Communications等重要刊物上发表SCI论文100余篇,两项成果入选中国农业科学十大进展。
一审:吴增雪
二审:李向阳
三审:张 林