近日，中國農業科學院煙草研究所煙草病蟲害綠色防控創新團隊系統解析了手性三唑類殺菌劑氯氟醚菌唑選擇性生物活性和毒性效應產生的分子機制。相關研究成果發表在環境領域頂級期刊《環境科學與技術（Environmental Science & Technology）》（自然指數期刊，IF2022=11.4）上，對高效低風險農藥的分子設計具有重要指導意義。

手性是自然界的一種基本屬性。大量研究表明手性農藥各對映體在生物活性或毒性方面存在較大差異。闡明手性農藥選擇性生物活性或毒性產生的分子機制有利于高效低風險農藥的分子設計。

該團隊以手性三唑類殺菌劑氯氟醚菌唑為研究對象，建立了其對映體的高效拆分方法，獲得了光學純手性單體R-氯氟醚菌唑和S-氯氟醚菌唑。在此基礎上，系統研究了各對映體對靶標病原菌的生物活性差異以及對非靶標生物斑馬魚的毒性效應差異。研究發現，R-氯氟醚菌唑具有更高的抑菌活性，其對4種靶標病原菌A. solani、F. moniliforme、R. solani和C. nicotianae的生物活性是S-氯氟醚菌唑的4.6～43倍。此外，研究發現S-氯氟醚菌唑更容易在斑馬魚體內蓄積并對斑馬魚的抗氧化系統和解毒系統產生更顯著的影響。通過多組學聯合分析和分子生物學驗證，篩選出導致氯氟醚菌唑對映體之間產生選擇性生物活性和毒性效應的關鍵分子靶標。通過分子對接技術進一步解析了R-氯氟醚菌唑和S-氯氟醚菌唑與關鍵分子靶標之間的選擇性互作模式。篩選出與各對映體產生特異性結合的關鍵氨基酸殘基，明確了化合物和氨基酸殘基結構中的醚鍵（-C-O-C-）、羥基（-OH）和氨基（-NH2）等是導致選擇性結合效應發生的關鍵基團。相關研究結果可為高效低風險農藥的分子設計提供理論指導。

煙草所劉通特聘研究員為論文第一作者，王秀國研究員為論文通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金和煙草行業煙草病蟲害監測與綜合治理重點實驗室經費的支持。