氨基甲酸酯和有机磷类杀虫剂的主要作用靶标是乙酰胆碱酯酶,当昆虫的乙酰胆碱酯酶(ace)基因发生突变,其产物乙酰胆碱酯酶发生变构,使得其对杀虫剂的敏感性降低,从而使昆虫产生抗药性。研究显示,果蝇抗性品系对灭多威和乐斯本的抗性倍数分别为5.25和3.73倍。利用RT-PCR技术克隆了果蝇敏感、乐斯本和灭多威抗性品系的乙酰胆碱酯酶基因。通过序列比较发现,果蝇灭多威和乐斯本抗性品系的乙酰胆碱酯酶氨基酸序列中有两个新的突变：Ala284Val(851位由C突变成T)和Cys412Tyr(1235位由G突变成A)处。通过果蝇乙酰胆碱酯酶的三维结构模拟发现,Ala284有可能与Phe288形成离子键,Ala284突变成Val可能导致该位置的残基侧链电荷的改变,离子键不能形成,影响到酰基口袋的形状。灭多威和乐斯本的广泛使用,不仅导致害虫的抗药性不断增强,对环境中的非靶标生物也产生了一定的影响。大部分农药具有基因毒性,长时间的接触会损害人类的遗传物质进而引发肿瘤。我们选用果蝇S2细胞、人宫颈癌细胞(HeLa细胞)和人肾上皮细胞(HEK293细胞)作为处理对象来研究灭多威和乐斯本在体外对细胞DNA的损伤作用。首先利用台酚蓝染色的方法测定乐斯本和灭多威的细胞毒性。农药处理后,S2、HeLa和HEK293三种细胞的存活率均随着浓度的递增存活率呈下降趋势。通过单细胞凝胶电泳实验,我们发现在灭多威和乐斯本的高剂量组和阳性对照组中S2、HeLa和HEK293细胞的细胞核均出现拖尾现象,表现在尾长变长,尾部面积变大,而低剂量处理组中细胞的拖尾率很小,细胞DNA受损程度随着剂量增大而加重。免疫荧光检测γH2AX焦点试验结果显示灭多威和乐斯本都诱导HeLa细胞的DNA双链断裂(DSBs),与阴性对照相比农药处理后的细胞核上形成γH2AX焦点增加,并且有明显的时间效应。通过检测细胞染色体基因的片段的形成,我们发现灭多威和乐斯本还能够导致S2、HeLa和HEK293细胞凋亡。