張利輝教授帶領的“天然產物農藥及靶標分子設計”創新團隊主要從事天然產物中農藥活性物質的挖掘與生態製劑創製、高活性天然產物的作用機理、基於靶標的分子設計與合成等方面的研究工作，團隊近期在該領域取得系列進展。
天然產物中農藥活性物質的挖掘與生態製劑創製方面：2023年10月31日，團隊在經典期刊Pest Management Science（一區Top， IF 4.10）在線發表了題為：“2,4-Di-tert-butylphenol and 7-hydroxy-3-(2-methylpropyl)-2,3,6,7,8,8ahexahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione: two natural products from Serratia marcescens Ha1 and their herbicidal activities” 的研究論文，該研究從Ha1菌株中分離鑒定出兩個除草活性化合物DB和HPD，其對反枝莧和馬唐的幼根幼芽均具有較強的抑製作用，為新農藥的創製提供了活性先導。我校馬樹傑副教授和碩士研究生趙含為論文第一作者，張利輝教授和董金皋教授為通訊作者。同日，團隊在Industrial Crops and Products（一區Top， IF 5.90）在線發表了題為：“Preparation of nanoliposomes containing the extracts of Eleocharis dulcis corm-peels and ascertaining their aphidicidal activity against Megoura crassicauda and Acyrthosiphon pisum” 的研究論文，該研究基於團隊前期發現的荸薺皮殺蚜活性成分4H（Pest Management Science, 2023, 79: 1295-1304），成功製備了荸薺皮納米脂質體，與乳油相比提高了對蚜蟲（豌豆修尾蚜和豌豆蚜）的殺蚜毒力，且延長了持效期，促進了納米技術在植物源農藥領域的應用。我校碩士研究生李萌萌和李晶晶（已畢業）為論文第一作者，張利輝教授、曹誌艷教授和馬樹傑副教授為通訊作者。
高活性天然產物的作用機理方面：團隊在經典期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（一區Top，IF 6.10；2023, 71: 276-287）發表了題為：“Herbicidal active compound ferulic acid ethylester affects fatty acid synthesis by targeting the 3-ketoacyl-acyl carrier protein synthase I (KAS I)”的研究論文，該研究以阿魏酸衍生物FAEE為研究對象，采用生物素標記的親和層析、DARTS等方法鑒定了除草劑新靶標KAS I，為新農藥的創製提供了靶向資源。我校馬樹傑副教授和碩士研究生賈然（已畢業）為論文第一作者，張利輝教授和董金皋教授為通訊作者。此外，團隊在明確天然產物橋氧三尖杉堿除草活性和致毒症狀的基礎上（Journal of Integrative Agriculture, 2023, 22: 2-13），采用CETSA MS、轉錄組學、差異蛋白質組學、熒光淬滅等技術發現並鑒定了除草劑靶標SkDH，論文“Natural product drupacine acting on a novel herbicidal target shikimate dehydrogenase”發表在Pesticide Biochemistry and Physiology（一區Top，IF 4.70；2023, 194: 105480）上，我校碩士研究生於化龍（已畢業）為論文第一作者，張利輝教授、董金皋教授和馬樹傑副教授為通訊作者。
基於靶標的分子設計與合成方面：2023年11月1日，團隊在Journal of Agricultural and Food Chemistry（一區Top， IF 6.10）發表了題為“Identification of triazolo-quinazolinone derivatives as novel and potent chitinase OfChi-h inhibitors based on structure-based virtual screening”的論文。幾丁質酶OfChi-h特異性地存在於鱗翅目昆蟲中，是一種極具潛力的綠色害蟲防治靶點。研究基於前期結構虛擬篩選和合理分子優化的方法（Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70:12203-12210），獲得了偶氮氨基嘧啶衍生物和三唑-喹唑啉酮骨架化合物，不僅對OfChi-h具有納摩爾抑製活性，還顯著抑製小菜蛾和玉米螟的生長發育，殺蟲活性優於氟鈴脲。分子對接實驗揭示了這類化合物具有高活性的原因，並為後續分子優化提供了方向。研究首次表明偶氮氨基嘧啶類和三唑-喹唑啉酮骨架具有結構簡潔、高效的特點，可作為防治鱗翅目害蟲的潛在農藥進一步開發，為害蟲綠色防治提供了方向。我校董利利副教授為論文第一作者，張利輝教授和董金皋教授為通訊作者。
上述研究得到了國家自然科學基金（32102247/ 32202335）、國家重點研發計劃 （2022YFD1901300）、國家玉米產業體系（CARS-02）、華北作物改良與調控國家重點實驗室自主研究課題（NCCIR2022ZZ-18/NCCIR2022ZZ-19/NCCIR2023ZZ-9）、河北省重點研發計劃（21326511D/ 22326508D）和河北省優秀青年基金（C2021204071）等項目的資助。
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