امکان سنجی کاربرد چند استروئیدگیاهی به عنوان حشره کش های زیستی از طریق بررسی مدل های برهمکنش آنها با گیرنده های اکداستروئیدی کرم غوزهHelicoverpa armigera و بالتوری سبز Chrysoperla carnea
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
چکیده
کرم غوزه پنبه Helicoverpa armigera (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae) یکی از آفات مهم و کلیدی پنبه در جهان و در ایران است. این گونه دارای دامنه وسیع میزبانی می‌باشد و هر ساله خسارت غیر قابل جبرانی را به کشاورزان تحمیل می کند. درزمینه مبارزه با آفات گیاهی از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. در طی سالیان اخیر محققین در جستجوی یافتن تکنولوژی تولید حشره کش‌های بی‌خطری هستند که دارای خصوصیاتی از قبیل نحوه اثر انتخابی بیشتر روی حشرات هدف وخطرات زیست محیطی کمتر روی موجودات غیر هدف باشند. در این میان حشره‌کش‌های مختل کننده پوست اندازی بسیار مورد اقبال واقع شدند. در این بررسی سعی شده تا به استفاده از غربالگری مجازی توسط داکینگ مولکولی مدل‌های برهمکنش گیرنده های اکدیزونی و تعدادی استروئید گیاهی که در سال های 2013 تا 2015 در بانک ترکیبات استروئیدی به ثبت رسیده است، به کارگیری این ترکیبات به‌عنوان حشره‌کش‌های با منشا زیستی برای کنترل کرم غوزه با کمترین اثر سو بر روی بالتوری سبز Chrysoperla carnea به‌عنوان دشمن طبیعی آن امکان‌سنجی‌گردد. تمرکز اصلی پژوهش روی ارزیابی برهمکنش گیرنده اکدیزونی این حشره با گزینه‌های احتمالی فیتواکداستروئیدهایی می باشد که پتانسیل کافی برای تقلید از هورمون پوست اندازی و القا فرایند پوست اندازی در آفت مذکور را داشته باشند. غربالگری فیتواکداستروئیدها با مقایسه میزان شباهت عملکرد با الگو مرجع انجام شد. ابتدا مدل گیرنده‌های اکدیزون آفت و بالتوری سبز با روش model Homology توسط نرم افزار Modeller® از روی قالب‌های موجود در بانک‌های پروتینی جهانی (RCSB Protein Data Bank ، Uniport و...) ساخته شد. مدل گیرنده‌های اکدیزون آفت و بالتوری سبز پس از طراحی، از نظر تطابق، برآورد کارایی شد. اعتبارسنجی و انتخاب بهترین مدل سه بعدی براساس برآورد مکانی کیفیت مدل QMEAN6 و برآورد ساختارهای هندسی و استریوشیمی با استفاده نمودار راماچاندران (کیفی سنجی ساختار هندسی) با رزولیشن(Å) 5/2و سرور ProSA-Web صورت گرفت و تاییدساختارسه بعدی توسط سرور Verify 3D انجام گردید.
شاخص Z-score، کیفیت مدل گیرنده EcR ساخته شده برای کرم غوزه و بالتوری سبز را به ترتیب معادل روش‌های NMR و X- rayCrystallography دانست. نتایج نشان داد که در بین استروئیدهای گیاهی مورد بررسی، استروئیدهای 11β-hydroxy-20-deoxyshidasterone، 2,3,14,20,26-pentahydroxy-6-oxo-stigmast-7-ene-22,26-lactol و callecdysterol A,B,C و glutinosterone کمترین ثابت بازداری (Ki)، منفی‌ترین انرژی پیوند و کمترین میزان تغییرات RMSD در هنگام اتصال به گیرنده هدف اکدیزون آفت را نشان داده اند و همچنین در اتصال به گیرنده‌های اکدیزونی بالتوری سبز بسیار کم اثر ظاهر شدند. لذا استروئیدها گیاهی ذکر شده از پتانسیل بالایی برای کنترل کرم غوزه برخوردار هستند و تاثیر بسیار کمی در برهم زدن سیکل زندگی بالتوری سبز خواهند داشت.
شاخص Z-score، کیفیت مدل گیرنده EcR ساخته شده برای کرم غوزه و بالتوری سبز را به ترتیب معادل روش‌های NMR و X- rayCrystallography دانست. نتایج نشان داد که در بین استروئیدهای گیاهی مورد بررسی، استروئیدهای 11β-hydroxy-20-deoxyshidasterone، 2,3,14,20,26-pentahydroxy-6-oxo-stigmast-7-ene-22,26-lactol و callecdysterol A,B,C و glutinosterone کمترین ثابت بازداری (Ki)، منفی‌ترین انرژی پیوند و کمترین میزان تغییرات RMSD در هنگام اتصال به گیرنده هدف اکدیزون آفت را نشان داده اند و همچنین در اتصال به گیرنده‌های اکدیزونی بالتوری سبز بسیار کم اثر ظاهر شدند. لذا استروئیدها گیاهی ذکر شده از پتانسیل بالایی برای کنترل کرم غوزه برخوردار هستند و تاثیر بسیار کمی در برهم زدن سیکل زندگی بالتوری سبز خواهند داشت.
کلیدواژه ها