Mèsi paske ou te vizite Nature.com. Vèsyon navigatè w ap itilize a pa gen sipò CSS limite. Pou pi bon rezilta, nou rekòmande pou w itilize yon vèsyon navigatè w ki pi resan (oswa dezaktive Mòd Konpatibilite nan Internet Explorer). Antretan, pou asire sipò kontinyèl, n ap montre sit la san stil oswa JavaScript.
Fonjisid yo souvan itilize pandan flè fwi pyebwa yo epi yo ka menase polinizatè ensèk yo. Sepandan, yo pa konnen anpil sou fason polinizatè ki pa myèl (pa egzanp, myèl solitè, Osmia cornifrons) reyaji a fonjisid kontak ak sistemik yo souvan itilize sou pòm pandan flè. Ti mank konesans sa a limite desizyon regilasyon yo pou detèmine konsantrasyon ki an sekirite ak moman pou flite fonjisid la. Nou te evalye efè de fonjisid kontak (kaptan ak mankozèb) ak kat fonjisid entèkouch/fitosistem (siprosiklin, miklobutanil, pirostrobin ak triflokstwobin). Efè sou pran pwa lav, siviv, rapò sèks ak divèsite bakteri. Evalyasyon an te fèt lè l sèvi avèk yon byotès oral kwonik kote polèn te trete nan twa dòz ki baze sou dòz rekòmande kounye a pou itilizasyon nan jaden (1X), mwatye dòz (0.5X) ak dòz ki ba (0.1X). Tout dòz mankozèb ak piritisolin yo te siyifikativman redwi pwa kò a ak siviv lav yo. Apre sa, nou te sekansye jèn 16S la pou karakterize bakteriòm lav mancozèb la, fonjisid ki responsab pou pi gwo mòtalite a. Nou te jwenn ke divèsite ak abondans bakteri yo te siyifikativman redwi nan lav ki te manje polèn trete ak mancozèb. Rezilta laboratwa nou yo endike ke flite kèk nan fonjisid sa yo pandan flè a patikilyèman danjere pou sante O. cornifrons. Enfòmasyon sa a enpòtan pou desizyon jesyon nan lavni konsènan itilizasyon dirab pwodwi pwoteksyon pyebwa fwi epi li sèvi kòm baz pou pwosesis regilasyon ki vize pwoteje polinizatè yo.
Yo te entwodui myèl mason solitè Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) Ozetazini soti Japon nan fen ane 1970 yo ak kòmansman ane 1980 yo, epi espès la te jwe yon wòl enpòtan nan polinizatè nan ekosistèm jere depi lè sa a. Popilasyon natiralize myèl sa a fè pati apeprè 50 espès myèl sovaj ki konplete myèl ki polinize jaden zanmann ak pòm Ozetazini2,3. Myèl mason yo fè fas ak anpil defi, tankou fragmentasyon abita, patojèn, ak pestisid3,4. Pami ensektisid yo, fonjisid yo diminye pran enèji, fouraj5 ak kondisyònman kò6,7. Malgre ke rechèch resan yo sijere ke sante myèl mason yo dirèkteman enfliyanse pa mikwo-òganis komensal ak ektobaktik yo,8,9 paske bakteri ak chanpiyon ka enfliyanse nitrisyon ak repons iminitè yo, yo fèk kòmanse etidye efè ekspozisyon fonjisid sou divèsite mikwòb myèl mason yo.
Fonjisid ki gen divès efè (kontak ak sistemik) yo flite nan jaden fwi anvan ak pandan flè pou trete maladi tankou gale pòm, pouri anmè, pouri mawon ak kanni poud10,11. Fonjisid yo konsidere kòm inofansif pou polinizatè yo, kidonk yo rekòmande yo bay jardinye pandan peryòd flè a; Ekspozisyon ak enjèstyon fonjisid sa yo pa myèl yo relativman byen li te ye, paske li fè pati pwosesis anrejistreman pestisid pa Ajans Pwoteksyon Anviwònman Etazini ak anpil lòt ajans regilasyon nasyonal12,13,14. Sepandan, efè fonjisid yo sou moun ki pa myèl yo mwens li te ye paske yo pa obligatwa anba akò otorizasyon maketing Ozetazini15. Anplis de sa, jeneralman pa gen okenn pwotokòl estanda pou teste myèl endividyèl16,17, epi kenbe koloni ki bay myèl pou tès se yon defi18. Esè sou diferan myèl jere yo ap fèt de pli zan pli an Ewòp ak Ozetazini pou etidye efè pestisid yo sou myèl sovaj, epi yo fèk devlope pwotokòl estanda pou O. cornifrons19.
Myèl kòn yo se monosit epi yo itilize komèsyalman nan kilti kap kòm yon sipleman oswa ranplasman pou myèl siwo myèl. Myèl sa yo sòti ant mas ak avril, ak mal prekos yo sòti twa a kat jou anvan femèl yo. Apre kwazman, femèl la kolekte polèn ak nèkta aktivman pou bay yon seri selil kouve nan kavite nich tibilè a (natirèl oswa atifisyèl)1,20. Ze yo ponn sou polèn andedan selil yo; femèl la bati yon miray ajil anvan li prepare pwochen selil la. Lav nan premye etap la antoure nan koryon an epi yo manje likid anbriyonik. Soti nan dezyèm rive nan senkyèm etap la (prepupa), lav yo manje polèn22. Yon fwa rezèv polèn nan konplètman fini, lav yo fòme kokon, vin krizalid epi sòti kòm adilt nan menm chanm kouve a, anjeneral nan fen ete20,23. Adilt yo sòti prentan apre a. Siviv adilt yo asosye avèk yon benefis enèji nèt (pran pwa) ki baze sou konsomasyon manje. Kidonk, kalite nitrisyonèl polèn nan, ansanm ak lòt faktè tankou move tan oswa ekspozisyon a pestisid, se detèminan siviv ak sante24.
Ensektisid ak fonjisid yo aplike anvan flè yo kapab deplase nan vaskulari plant lan nan divès degre, soti nan translaminè (pa egzanp, kapab deplase soti nan sifas anwo fèy yo rive nan sifas anba a, tankou kèk fonjisid) 25 rive nan efè vrèman sistemik. , ki ka penetre kouwòn lan soti nan rasin yo, ka antre nan nèkta flè pòm yo26, kote yo ka touye O. cornifrons adilt yo27. Gen kèk pestisid ki rantre tou nan polèn nan, sa ki afekte devlopman lav mayi yo epi lakòz lanmò yo19. Gen lòt etid ki montre ke gen kèk fonjisid ki ka chanje anpil konpòtman nidifikasyon espès ki gen rapò ak li a, O. lignaria28. Anplis de sa, etid laboratwa ak sou teren ki simile senaryo ekspozisyon pestisid (ki gen ladan fonjisid) yo montre ke pestisid yo afekte fizyoloji 22 mòfoloji 29 ak siviv myèl yo ak kèk myèl solitè. Divès espre fonjisid ki aplike dirèkteman sou flè ouvè pandan flè yo ka kontamine polèn adilt yo kolekte pou devlopman lav yo, efè yo rete pou etidye30.
Li pi plis rekonèt ke devlopman lav yo enfliyanse pa polèn ak kominote mikwòb nan sistèm dijestif la. Mikwobyòm myèl la enfliyanse paramèt tankou mas kò31, chanjman metabolik22 ak sansiblite a patojèn32. Etid anvan yo te egzamine enfliyans etap devlopman, eleman nitritif ak anviwònman sou mikwobyòm myèl solitè yo. Etid sa yo te revele resanblans nan estrikti ak abondans mikwobyòm lav ak polèn33, osi byen ke fanmi bakteri ki pi komen yo tankou Pseudomonas ak Delftia, pami espès myèl solitè yo. Sepandan, byenke fonjisid yo te asosye ak estrateji pou pwoteje sante myèl, efè fonjisid yo sou mikwobyòm lav yo atravè ekspozisyon oral dirèk rete enkoni.
Etid sa a teste efè dòz sis fonjisid yo itilize souvan ki anrejistre pou itilize sou fwi pyebwa Ozetazini, tankou fonjisid kontak ak sistemik yo administre oralman bay lav papiyon kòn mayi ki soti nan manje ki kontamine. Nou te jwenn ke fonjisid kontak ak sistemik yo te diminye pran pwa kò myèl yo epi ogmante mòtalite a, ak efè ki pi grav yo ki asosye avèk mancozèb ak piritiopid. Apre sa, nou te konpare divèsite mikwòb lav ki te manje rejim polèn trete ak mancozèb la ak sa yo ki te manje rejim kontwòl la. Nou diskite sou mekanis potansyèl ki kache dèyè mòtalite a ak enplikasyon pou pwogram jesyon entegre ensèk nuizib ak polinizatè (IPPM)36.
Yo te jwenn O. cornifrons adilt ki te pase sezon fredi nan kokon nan Fruit Research Center, Biglerville, PA, epi yo te konsève yo nan yon tanperati -3 a 2°C (±0.3°C). Anvan eksperyans lan (600 kokon an total). Nan mwa me 2022, yo te transfere 100 kokon O. cornifrons chak jou nan tas plastik (50 kokon pa tas, DI 5 cm × 15 cm longè) epi yo te mete ti sèvyèt mouye anndan tas yo pou ankouraje ouvèti epi bay yon substra pou moulen, pou diminye strès sou myèl ki gen wòch yo37. Mete de tas plastik ki gen kokon nan yon kaj ensèk (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) ak manjeur 10 ml ki gen 50% solisyon sikwoz epi konsève yo pandan kat jou pou asire fèmti ak kwazman. 23°C, imidite relatif 60%, fotoperyòd 10 l (entansite ba): 14 jou. Yo te lage 100 fi ak mal ki te kwaze chak maten pandan sis jou (100 pa jou) nan de nich atifisyèl pandan pik flè pòm yo (nich pyèj: lajè 33.66 × wotè 30.48 × longè 46.99 cm; Figi Siplemantè 1). Yo te mete yo nan Pennsylvania State Arboretum, toupre seriz (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), pèch (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), pwa (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), pye ponm coronaria (Malus coronaria) ak plizyè varyete pye ponm (Malus coronaria, Malus), pye ponm domestik 'Co-op 30′ Enterprise™, pye ponm Malus 'Co-Op 31′ Winecrisp™, begonya 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy'). Chak nich zwazo plastik ble anfòm sou tèt de bwat an bwa. Chak nich te gen 800 tib papye kraft vid (ouvè an espiral, 0.8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) mete nan tib selofan opak (0.7 OD gade Bouchon plastik (bouchon T-1X) bay kote pou fè nich.
Toulede nich yo te bay sou bò solèy leve epi yo te kouvri ak kloti plastik vèt pou jaden (modèl Everbilt #889250EB12, ouvèti gwosè 5 × 5 cm, 0.95 m × 100 m) pou anpeche wonjè ak zwazo antre epi yo te mete yo sou sifas tè a akote nich yo. Nich (Figi Siplemantè 1a). Ze pyrale mayi yo te kolekte chak jou lè yo te kolekte 30 tib nan nich yo epi transpòte yo nan laboratwa a. Sèvi ak sizo, fè yon koupe nan pwent tib la, apresa demonte tib espiral la pou ekspoze selil kouve yo. Ze endividyèl yo ak polèn yo te retire lè l sèvi avèk yon spatul koube (kit zouti Microslide, BioQuip Products Inc., Kalifòni). Ze yo te enkube sou papye filtè mouye epi yo te mete yo nan yon plat Petri pandan 2 èdtan anvan yo te itilize yo nan eksperyans nou yo (Figi Siplemantè 1b-d).
Nan laboratwa a, nou te evalye toksisite oral sis fonjisid ki te aplike anvan ak pandan flè pòm nan twa konsantrasyon (0.1X, 0.5X, ak 1X, kote 1X se mak ki aplike a pou chak 100 galon dlo/ka. Dòz ki wo nan jaden = konsantrasyon nan jaden an). , Tablo 1). Chak konsantrasyon te repete 16 fwa (n = 16). De fonjisid kontak (Tablo S1: mancozeb 2696.14 ppm ak kaptan 2875.88 ppm) ak kat fonjisid sistemik (Tablo S1: pyrithiostrobin 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil azole 75.12 ppm; cyprodinil 280.845 ppm) te toksisite pou fwi, legim ak rekòt dekoratif. Nou te omojeneize polèn nan lè l sèvi avèk yon moulen, nou te transfere 0.20 g nan yon pi (Plak Falcon 24-pi), epi nou te ajoute epi melanje 1 μL solisyon fonjisid pou fòme polèn piramidal ak pi 1 mm pwofondè kote nou te mete ze yo. Nou te mete yo lè l sèvi avèk yon mini spatul (Figi Siplemantè 1c,d). Plak Falcon yo te estoke nan tanperati chanm (25°C) ak 70% imidite relatif. Nou te konpare yo ak lav kontwòl yo ki te manje yon rejim polèn omojèn trete ak dlo pi. Nou te anrejistre mòtalite a epi nou te mezire pwa lav yo chak de jou jiskaske lav yo te rive nan laj pre-nif la lè l sèvi avèk yon balans analitik (Fisher Scientific, presizyon = 0.0001 g). Finalman, nou te evalye rapò sèks yo lè nou te louvri kokon an apre 2.5 mwa.
Yo te ekstrè ADN nan lav O. cornifrons antye (n = 3 pou chak kondisyon tretman, polèn trete ak mancozeb ak polèn ki pa trete) epi nou te fè analiz divèsite mikwòb sou echantiyon sa yo, sitou paske nan mancozeb, yo te obsève pi gwo mòtalite a nan lav ki te resevwa MnZn. Yo te anplifye ADN nan, pirifye l lè l sèvi avèk twous ADN DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead (Zymo Research, Irvine, CA), epi sekansye l (600 sik) sou yon Illumina® MiSeq™ lè l sèvi avèk twous v3 la. Yo te fè sekansaj siblé jèn ARN ribozomal 16S bakteri yo lè l sèvi avèk Twous Preparasyon Bibliyotèk Quick-16S™ NGS (Zymo Research, Irvine, CA) lè l sèvi avèk amorseur ki vize rejyon V3-V4 nan jèn rRNA 16S la. Anplis de sa, yo te fè sekansaj 18S la lè l sèvi avèk 10% enklizyon PhiX, epi yo te fè anplifikasyon an lè l sèvi avèk pè amorseur 18S001 ak NS4.
Enpòte epi trete lekti pè39 lè l sèvi avèk tiyo QIIME2 a (v2022.11.1). Lekti sa yo te koupe epi fizyone, epi sekans kimerik yo te retire lè l sèvi avèk Plugin DADA2 nan QIIME2 (qiime dada2 noise pairing)40. Asignasyon klas 16S ak 18S yo te fèt lè l sèvi avèk Plugin klasifikatè objè Classify-sklearn ak atifak pre-antrene silva-138-99-nb-classifier la.
Yo te verifye tout done eksperimantal yo pou nòmalite (Shapiro-Wilks) ak omojènite varyans yo (tès Levene). Piske ansanm done yo pa t satisfè sipozisyon analiz parametrik yo epi transfòmasyon an pa t rive estandadize rezidyèl yo, nou te fè yon ANOVA bidireksyonèl nonparametrik (Kruskal-Wallis) ak de faktè [tan (pwen tan twa faz 2, 5, ak 8 jou) ak fonjisid] pou evalye efè tretman an sou pwa fre lav yo, answit yo te fè konparezon pè nonparametrik post hoc lè l sèvi avèk tès Wilcoxon an. Nou te itilize yon modèl lineyè jeneralize (GLM) ak yon distribisyon Poisson pou konpare efè fonjisid yo sou siviv atravè twa konsantrasyon fonjisid41,42. Pou analiz abondans diferansyèl, yo te redui kantite varyant sekans anplikon (ASV) yo nan nivo genus la. Konparezon abondans diferans ant gwoup yo lè l sèvi avèk 16S (nivo genus) ak abondans relatif 18S yo te fèt lè l sèvi avèk yon modèl aditif jeneralize pou pozisyon, echèl, ak fòm (GAMLSS) ak distribisyon fanmi beta zewo-gonfle (BEZI), ki te modle sou yon makro . nan Microbiome R43 (v1.1). 1). Retire espès mitokondriyal ak kloroplas anvan analiz diferansyèl la. Akòz diferan nivo taksonomik 18S yo, se sèlman nivo ki pi ba nan chak takson ki te itilize pou analiz diferansyèl yo. Tout analiz estatistik yo te fèt lè l sèvi avèk R (v. 3.4.3., pwojè CRAN) (Ekip 2013).
Ekspozisyon a mancozeb, pyrithiostrobin, ak trifloxystrobin te diminye anpil pran pwa nan O. cornifrons (Fig. 1). Yo te obsève efè sa yo regilyèman pou tout twa dòz yo te evalye yo (Fig. 1a-c). Siklostrobin ak miklobutanil pa t diminye pwa lav yo yon fason siyifikatif.
Pwa fre mwayèn lav forè tij yo mezire nan twa pwen tan anba kat tretman dyetetik (manje polèn omojèn + fonjisid: kontwòl, dòz 0.1X, 0.5X ak 1X). (a) Dòz ki ba (0.1X): premye pwen tan (jou 1): χ2: 30.99, DF = 6; P < 0.0001, dezyèm pwen tan (jou 5): 22.83, DF = 0.0009; twazyèm pwen tan (jou 8): χ2: 28.39, DF = 6; (b) mwatye dòz (0.5X): premye pwen tan (jou 1): χ2: 35.67, DF = 6; P < 0.0001, dezyèm pwen tan (premye jou). ): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0.0090; twazyèm pwen tan (jou 8) χ2: 16.47, DF = 6; (c) Sit oswa dòz konplè (1X): premye pwen tan (jou 1) χ2: 20.64, P = 6; P = 0.0326, dezyèm pwen tan (jou 5): χ2: 22.83, DF = 6; P = 0.0009; twazyèm pwen tan (jou 8): χ2: 28.39, DF = 6; analiz varyans ki pa parametrik. Ba yo reprezante mwayèn ± SE konparezon pè (α = 0.05) (n = 16) *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.001, ***P ≤ 0.0001.
Nan dòz ki pi ba a (0.1X), pwa kò lav yo te redwi pa 60% ak trifloxystrobin, 49% ak mancozeb, 48% ak myclobutanil, ak 46% ak pyrithistrobin (Fig. 1a). Lè yo te ekspoze a mwatye dòz jaden an (0.5X), pwa kò lav mancozeb yo te redwi pa 86%, pyrithiostrobin pa 52% ak trifloxystrobin pa 50% (Fig. 1b). Yon dòz jaden konplè (1X) mancozeb te redwi pwa lav yo pa 82%, pyrithiostrobin pa 70%, ak trifloxystrobin, myclobutanil ak sangard pa apeprè 30% (Fig. 1c).
Mòtalite a te pi wo nan mitan lav ki te manje polèn trete ak mancozeb, ki te swiv pa pyrithiostrobin ak trifloxystrobin. Mòtalite a ogmante ak ogmantasyon dòz mancozeb ak pyritisoline (Fig. 2; Tablo 2). Sepandan, mòtalite pyrale mayi a ogmante sèlman yon ti kras pandan konsantrasyon trifloxystrobin yo ogmante; cyprodinil ak captan pa t ogmante mòtalite a yon fason siyifikatif konpare ak tretman kontwòl yo.
Yo te konpare mòtalite lav mouch forè yo apre enjèstyon polèn trete endividyèlman ak sis fonjisid diferan. Mancozeb ak pentopyramid te pi sansib a ekspozisyon oral a vè mayi (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (liy, pant = 0.29, P < 0.001; pant = 0.24, P <0.00)).
An mwayèn, nan tout tretman yo, 39.05% nan pasyan yo te fi epi 60.95% te gason. Pami tretman kontwòl yo, pwopòsyon fanm yo te 40% nan tou de etid dòz ki ba (0.1X) ak mwatye dòz (0.5X), epi 30% nan etid dòz jaden (1X). Nan dòz 0.1X la, pami lav ki te manje polèn epi ki te trete ak mancozeb ak myclobutanil, 33.33% nan adilt yo te fi, 22% nan adilt yo te fi, 44% nan lav adilt yo te fi, 44% nan lav adilt yo te fi. 41% nan lav adilt yo te fi, epi kontwòl yo te 31% (Fig. 3a). Nan 0.5 fwa dòz la, 33% nan vè granmoun nan gwoup mancozeb ak pyrithiostrobin nan te fi, 36% nan gwoup trifloxystrobin nan, 41% nan gwoup myclobutanil la, ak 46% nan gwoup cyprostrobin nan. Chif sa a te 53% nan gwoup nan gwoup captan an ak 38% nan gwoup kontwòl la (Fig. 3b). Nan 1X dòz la, 30% nan gwoup mancozeb la te fanm, 36% nan gwoup pyrithiostrobin nan, 44% nan gwoup trifloxystrobin nan, 38% nan gwoup myclobutanil la, 50% nan gwoup kontwòl la te fanm – 38.5% (Fig. 3c).
Pousantaj ensèk fi ak gason apre ekspozisyon fonjisid nan etap lav. (a) Dòz ki ba (0.1X). (b) Mwatye dòz (0.5X). (c) Dòz nan jaden oswa dòz konplè (1X).
Analiz sekans 16S la te montre ke gwoup bakteri a te diferan ant lav ki te manje polèn trete ak mankozèb ak lav ki te manje polèn san tretman (Fig. 4a). Endèks mikwòb lav ki pa t trete yo ki te manje polèn te pi wo pase sa lav ki te manje polèn trete ak mankozèb (Fig. 4b). Malgre ke diferans richès ki te obsève ant gwoup yo pa t estatistikman siyifikatif, li te siyifikativman pi ba pase sa ki te obsève pou lav ki te manje polèn san tretman (Fig. 4c). Abondans relatif la te montre ke mikwobyota lav ki te manje polèn kontwòl la te pi divès pase sa lav ki te manje lav trete ak mankozèb (Fig. 5a). Analiz deskriptif la te revele prezans 28 jenerasyon nan echantiyon kontwòl ak echantiyon trete ak mankozèb (Fig. 5b). c Analiz lè l sèvi avèk sekans 18S pa t revele okenn diferans siyifikatif (Figi Siplemantè 2).
Yo te konpare pwofil SAV ki baze sou sekans 16S yo ak richès Shannon ak richès yo obsève nan nivo filòm nan. (a) Analiz kowòdone prensipal (PCoA) ki baze sou estrikti kominote mikwòb jeneral la nan lav ki te manje polèn san tretman oswa kontwòl (ble) ak lav ki te manje mancozèb (zoranj). Chak pwen done reprezante yon echantiyon apa. Yo te kalkile PCoA a lè l sèvi avèk distans Bray-Curtis distribisyon t miltivarye a. Oval yo reprezante nivo konfyans 80%. (b) Dyagram bwat, done richès Shannon brit (pwen) ak c. Richès obsèvab. Dyagram bwat yo montre bwat pou liy medyàn, seri entèkwatil (IQR), ak 1.5 × IQR (n = 3).
Konpozisyon kominote mikwòb lav ki te manje polèn trete ak mancozèb ak polèn ki pa trete. (a) Abondans relatif lekti fanmi mikwòb nan lav yo. (b) Kat chalè kominote mikwòb idantifye yo. Delftia (rapò chans (OR) = 0.67, P = 0.0030) ak Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Microbacterium (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060); Ranje kat chalè yo gwoupe an gwoup lè l sèvi avèk distans korelasyon ak koneksyon mwayèn.
Rezilta nou yo montre ke ekspozisyon oral a fonjisid kontak (mancozeb) ak sistemik (pyrostrobin ak trifloxystrobin), ki te lajman aplike pandan flè, te diminye anpil pran pwa ak ogmante mòtalite lav mayi yo. Anplis de sa, mancozeb te diminye anpil divèsite ak richès mikwobyòm nan pandan etap pre-nif la. Myclobutanil, yon lòt fonjisid sistemik, te diminye anpil pran pwa kò lav yo nan tout twa dòz yo. Efè sa a te evidan nan dezyèm (jou 5) ak twazyèm (jou 8) pwen tan yo. Okontrè, cyprodinil ak captan pa t diminye anpil pran pwa oswa siviv konpare ak gwoup kontwòl la. Nan konesans nou, travay sa a se premye a ki detèmine efè to jaden diferan fonjisid yo itilize pou pwoteje rekòt mayi yo atravè ekspozisyon dirèk sou polèn.
Tout tretman fonjisid yo te siyifikativman diminye pran pwa kò a konpare ak tretman kontwòl yo. Mancozeb te gen pi gwo efè sou pran pwa kò lav yo ak yon rediksyon mwayèn de 51%, ki te swiv pa pyrithiostrobin. Sepandan, lòt etid yo pa rapòte efè negatif dòz fonjisid nan jaden sou etap lav yo44. Malgre ke biosid dithiocarbamate yo te montre yo gen yon toksisite egi ki ba45, etilèn bisdithiocarbamates (EBDCS) tankou mancozeb ka degrade an ure etilèn silfid. Etandone efè mutagenik li yo nan lòt bèt, pwodui degradasyon sa a ka responsab pou efè yo obsève yo46,47. Etid anvan yo te montre ke fòmasyon etilèn tioure enfliyanse pa faktè tankou tanperati ki wo48, nivo imidite49 ak dire depo pwodui50. Bon kondisyon depo pou biosid yo ka diminye efè segondè sa yo. Anplis de sa, Otorite Ewopeyen an sou Sekirite Alimantè te eksprime enkyetid konsènan toksisite pyrithiopide a, ki te montre yo dwe kanserojèn pou sistèm dijestif lòt bèt yo51.
Administrasyon oral mancozeb, pyrithiostrobin, ak trifloxystrobin ogmante mòtalite lav pyrale mayi yo. Okontrè, myclobutanil, ciprocycline ak captan pa te gen okenn efè sou mòtalite a. Rezilta sa yo diferan de sa yo ki nan Ladurner et al.52, ki te montre ke captan siyifikativman diminye siviv O. lignaria ak Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) adilt. Anplis de sa, yo te jwenn ke fonjisid tankou captan ak boscalid lakòz mòtalite lav52,53,54 oswa chanje konpòtman alimantè55. Chanjman sa yo, bò kote pa yo, ka afekte kalite nitrisyonèl polèn nan epi finalman benefis enèji nan etap lav la. Mòtalite ki obsève nan gwoup kontwòl la te konsistan avèk lòt etid yo 56,57.
Rapò sèks ki favorize gason yo obsève nan travay nou an ka eksplike pa faktè tankou kwazman ensifizan ak move kondisyon metewolojik pandan flè, jan Vicens ak Bosch te sijere deja pou O. cornuta. Malgre ke fi ak gason nan etid nou an te gen kat jou pou kwaze (yon peryòd jeneralman konsidere kòm ase pou yon kwazman reyisi), nou te redwi entansite limyè a volontèman pou minimize estrès. Sepandan, modifikasyon sa a ka entèfere san nou pa vle ak pwosesis kwazman an61. Anplis de sa, myèl yo fè eksperyans plizyè jou move tan, tankou lapli ak tanperati ki ba (<5°C), ki kapab gen yon enpak negatif tou sou siksè kwazman4,23.
Malgre ke etid nou an te konsantre sou tout mikwobyòm lav la, rezilta nou yo bay yon pi bon konpreyansyon sou relasyon potansyèl ki genyen ant kominote bakteri yo ki ka enpòtan pou nitrisyon myèl ak ekspozisyon a fonjisid. Pa egzanp, lav ki te manje polèn trete ak mancozeb te gen yon estrikti ak abondans kominote mikwòb ki te redwi anpil konpare ak lav ki te manje polèn ki pa trete. Nan lav ki te konsome polèn ki pa trete, gwoup bakteri Proteobacteria ak Actinobacteria yo te dominan e yo te sitou aerobik oswa aerobik fakiltativman. Bakteri Delft yo, ki anjeneral asosye avèk espès myèl solitè, yo konnen yo gen aktivite antibyotik, sa ki endike yon wòl pwoteksyon potansyèl kont patojèn yo. Yon lòt espès bakteri, Pseudomonas, te abondan nan lav ki te manje polèn ki pa trete, men li te redwi anpil nan lav ki te trete ak mancozeb. Rezilta nou yo sipòte etid anvan yo ki idantifye Pseudomonas kòm youn nan jenerasyon ki pi abondan nan O. bicornis35 ak lòt gèp solitè34. Malgre ke yo pa ko etidye prèv eksperimantal sou wòl Pseudomonas nan sante O. cornifrons, yo montre bakteri sa a ankouraje sentèz toksin pwoteksyon nan skarabe Paederus fuscipes la epi li ankouraje metabolis arginine in vitro 35, 65. Obsèvasyon sa yo sijere yon wòl potansyèl nan defans viral ak bakteri pandan peryòd devlopman lav O. cornifrons yo. Microbacterium se yon lòt genus idantifye nan etid nou an ke yo rapòte ki prezan an gwo kantite nan lav mouch sòlda nwa anba kondisyon grangou66. Nan lav O. cornifrons, mikwobakteri yo ka kontribye nan balans ak rezistans mikwobyòm entesten an anba kondisyon estrès. Anplis de sa, yo jwenn Rhodococcus nan lav O. cornifrons epi li li te ye pou kapasite dezentoksikasyon li yo67. Yo jwenn genus sa a tou nan trip A. florea, men nan yon abondans ki ba anpil68. Rezilta nou yo demontre prezans plizyè varyasyon jenetik atravè anpil taksa mikwòb ki ka modifye pwosesis metabolik nan lav yo. Sepandan, yon pi bon konpreyansyon sou divèsite fonksyonèl O. cornifrons nesesè.
An rezime, rezilta yo endike ke mancozeb, pyrithiostrobin, ak trifloxystrobin te diminye pran pwa kò a epi ogmante mòtalite lav pyrale mayi yo. Malgre ke gen yon enkyetid k ap grandi sou efè fonjisid yo sou polinizatè yo, gen yon bezwen pou pi byen konprann efè metabolit rezidyèl konpoze sa yo. Rezilta sa yo ka enkòpore nan rekòmandasyon pou pwogram jesyon entegre polinizatè ki ede kiltivatè yo evite itilizasyon sèten fonjisid anvan ak pandan flè pyebwa fwi yo lè yo chwazi fonjisid epi varye moman aplikasyon an, oswa lè yo ankouraje itilizasyon altènativ ki mwens danjere 36. Enfòmasyon sa a enpòtan pou devlope rekòmandasyon sou itilizasyon pestisid, tankou ajiste pwogram espre ki deja egziste yo epi chanje moman espre a lè w ap chwazi fonjisid oswa ankouraje itilizasyon altènativ ki mwens danjere. Plis rechèch nesesè sou efè negatif fonjisid yo sou rapò sèks, konpòtman alimantè, mikwobyòm entesten, ak mekanis molekilè ki kache dèyè pèt pwa ak mòtalite pyrale mayi yo.
Done sous 1, 2 ak 3 nan Figi 1 ak 2 yo te depoze nan depo done figshare DOI a: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 ak https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233. Sekans yo analize nan etid aktyèl la (Figi 4, 5) disponib nan depo NCBI SRA a anba nimewo aksè PRJNA1023565.
Bosch, J. ak Kemp, WP Devlopman ak etablisman espès myèl kòm polinizatè rekòt agrikòl: egzanp genus Osmia. (Hymenoptera: Megachilidae) ak pyebwa fwi. bull. Ntomore. resource. 92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al. Pratik polinizasyon ak pèsepsyon sou polinizatè altènatif pami kiltivatè pòm nan New York ak Pennsylvania. mizajou. Agrikilti. sistèm alimantè. 35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL ak Ricketts TH Ekoloji ak ekonomi polinizasyon zanmann lè l sèvi avèk myèl natif natal. J. Economics. Ntomore. 111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., ak Park, Y.-L. Efè chanjman klimatik sou fenoloji tragopan: enplikasyon pou jesyon popilasyon. Climb. Change 150, 305–317 (2018).
Artz, DR ak Pitts-Singer, TL Efè espre fonjisid ak adjuvan sou konpòtman nidifikasyon de myèl solitè (Osmia lignaria ak Megachile rotundata). PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al. Yon fonjisid rekòt ki pa gen anpil toksisite (fenbuconazole) entèfere ak siyal kalite repwodiktif gason yo, sa ki lakòz yon rediksyon nan siksè kwazman nan myèl solitè sovaj yo. J. Apps. ecology. 59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al. Ensektisid neonikotinoyid ak byosentèz ergosterol siprime mòtalite fonjisid sinèjik nan twa espès myèl. Kontwòl ensèk nuizib. syans lan. 73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF. ak Danforth BN Lav gèp solitè yo modifye divèsite bakteri polèn nan bay myèl ki fè nich nan tij yo Osmia cornifrons (Megachilidae). front. microorganism. 13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN ak Steffan SA Mikwo-òganis ektosenbyotik ki nan polèn fèrmante yo enpòtan pou devlopman myèl solitè yo menm jan ak polèn nan li menm. ekoloji. evolisyon. 12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F ak Thalheimer M. Plante ant ranje nan jaden pòm pou kontwole maladi resimans: yon etid efikasite pratik ki baze sou endikatè mikwòb. Plant Soil 357, 381–393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG ak Peter KA Pouri anmè nan pòm nan mitan Atlantik Etazini: evalyasyon espès ki kozatif yo ak enfliyans kondisyon metewolojik rejyonal yo ak sansiblite kiltivatè yo. Fitopatoloji 111, 966–981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK. ak Stanley DA Fonjisid, èbisid ak myèl: yon revizyon sistematik sou rechèch ak metòd ki deja egziste yo. PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED ak Jepson, PC Efè sinèjik fonjisid EBI ak ensektisid piretroyid sou myèl (Apis mellifera). parazit syans lan. 39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE ak Peng, CY Efè fonjisid yo chwazi sou kwasans ak devlopman lav myèl Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Mèkredi. Ntomore. 33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., ak McArt, S. Gid Desizyon pou Itilizasyon Pestisid pou Pwoteje Polinizatè nan Jaden Pye Bwa (Inivèsite Cornell, 2018).
Iwasaki, JM ak Hogendoorn, K. Ekspozisyon myèl a pwodui ki pa pestisid: yon revizyon metòd ak rezilta rapòte yo. Agrikilti. Ekosistem. Mèkredi. 314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA. ak Pitts-Singer TL Efè kalite ekipman ak ekspozisyon pestisid sou devlopman lav Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Mèkredi. Ntomore. 51, 240–251 (2022).
Kopit AM ak Pitts-Singer TL Chemen ekspozisyon pestisid pou myèl solitè ki gen nich vid. Mèkredi. Ntomore. 47, 499–510 (2018).
Pan, NT et al. Yon nouvo pwotokòl byotès enjèstyon pou evalye toksisite pestisid nan myèl jaden Japonè adilt (Osmia cornifrons). syans lan. Rapò 10, 9517 (2020).
Dat piblikasyon: 14 Me 2024