高效环境友好型农药的开发和使用对保障粮食安全、环境安全及食品安全都具有重要的意义。近年来，新烟碱杀虫剂带来的“蜂毒”问题也广受关注，寻找对蜜蜂安全的新型杀虫剂成为新农药研发的热点之一。瞄准这些问题和需求，中国农业大学杨新玲教授所在的农药分子设计与发现课题组（Laboratory of Pesticide Molecule Design & Discovery,PMDD）自2006年开始，就以源自昆虫体内的功能活性物质昆虫神经肽为先导，采用模拟肽技术和计算机辅助分子设计方法，在多肽类农药的基础性研究和应用开发方面开展了一系列创新性的工作。

近日，杨新玲教授团队在新型低蜂毒模拟肽杀虫剂创制方面取得新突破，在Pest Management Science上发表题为A novel bee-friendly peptidomimetic insecticide: synthesis, aphicidal activity and 3D-QSAR study of insect kinin analogs at Phe2 modification的研究论文。

该工作以农业生产中的重要媒介害虫蚜虫为研究靶标，旨在开发对蚜虫高效且对蜜蜂安全的绿色农药。选择天然多肽分子昆虫激肽作为母体，针对天然母体结构稳定性差、分子量较大、不易被生物吸收等缺陷，前期曾采用一系列模拟肽结构优化策略（图1），得到了结构简单（仅有4肽）、且对蚜虫具有良好活性的模拟肽化合物IV-3（Xinling Yang et al, Pest Manag. Sci, 2020，76(10), 3432-3439；J. Agric. Food Chem. 2015, 63(18), 4527-4532；Peptides，2015, 68, 233-238），并发现Phe2是昆虫激肽活性构象的关键转折位点。在以往工作的基础上作者以IV-3为二级先导，通过将Phe2替换为不同的天然或非天然氨基酸，设计合成了44个Phe2修饰的昆虫激肽类似物（图1）。

生物活性测试发现，有9个类似物对大豆蚜虫（Aphis glycines）的活性优于先导IV-3以及对照药剂吡蚜酮（LC50=0.0234 mmol/L）（图2）。

特别是化合物L25的杀蚜活性（LC₅₀=0.0047mmol/L）优异，且对蜜蜂低毒，可作为新型绿色蚜虫控制剂的候选化合物进一步研究。

3D-QSAR构效关系研究发现，Phe2位置的取代基和适宜的侧链长度对活性有重要影响，在远离骨架部分增大侧链基团和引入疏水性基团有利于活性提升（图3），这对进一步的结构优化具有很好的理论指导作用。

多肽类农药因其新颖的作用机制、优异的活性、理想的环境相容性而成为农药领域一颗冉冉升起的新星。本文工作所开发的这类新型高效低蜂毒的昆虫激肽类似物，降解后成为氨基酸，对环境友好且对非靶标生物安全，符合绿色植保理念，具有良好的应用前景。本文工作也为新型绿色农药研发提供了一种新的策略。

中国农业大学为该论文第一完成单位，中国农业大学领军教授杨新玲为本文通讯作者，在读博士生周源琳和已毕业的硕士生李欣潞为本文共同第一作者。此外，比利时根特大学Guy Smagghe教授团队、广西大学李雪生教授团队、青岛农业大学石岩博士参与了该项工作。该研究得到了国家自然科学基金(21877126)和国家重点研发计划(2017YFD0200504)的资助。