Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз колдонуп жаткан браузердин версиясы чектелген CSS колдоосуна ээ.Мыкты натыйжаларга жетишүү үчүн, браузериңиздин жаңыраак версиясын колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Ошол эле учурда, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилдөөсүз же JavaScriptсиз көрсөтүп жатабыз.
Фунгициддер көбүнчө дарак мөмөлөрүнүн гүлдөө мезгилинде колдонулат жана курт-кумурскаларды чаңдаткычтарга коркунуч келтириши мүмкүн.Бирок, аары эмес чаңдаткычтар (мисалы, жалгыз аарылар, Осмия корнифрондору) алмаларда көбүнчө гүлдөө учурунда колдонулган контакттуу жана системалуу фунгициддерге кандай жооп кайтарары жөнүндө аз белгилүү.Бул билим ажырымы фунгициддерди чачуунун коопсуз концентрацияларын жана убактысын аныктоочу ченемдик чечимдерди чектейт.Биз эки контакт фунгицидинин (каптан жана манкозеб) жана төрт катмар аралык/фитосистемалык фунгициддердин (ципроциклин, миклобутанил, пиростробин жана трифоксистробин) таасирин бааладык.Личинкалардын салмагынын өсүшүнө, жашоого, жыныстык катышка жана бактериялардын ар түрдүүлүгүнө таасири.Баалоо өнөкөт оозеки биоанализдин жардамы менен жүргүзүлдү, мында чаңчалар талаада колдонуу үчүн учурда сунушталган дозанын (1X), жарым дозасынын (0,5X) жана төмөнкү дозасынын (0,1X) негизинде үч дозада дарыланган.Манкозеб менен пиритизолиндин бардык дозалары дене салмагын жана личинкалардын жашоосун бир кыйла азайткан.Андан кийин биз 16S генин тизмектеп, эң жогорку өлүмгө жооп берген фунгицид болгон mancozeb личинкасынын бактериясын мүнөздөп койдук.Манкозеб менен дарыланган чаңчалар менен азыктанган личинкаларда бактериялардын ар түрдүүлүгү жана көптүгү кыйла азайгандыгын аныктадык.Биздин лабораториялык натыйжалар бул фунгициддердин бир бөлүгүн гүлдөө учурунда чачуу O. cornifrons ден соолугуна өзгөчө зыян экенин көрсөтүп турат.Бул маалымат жемиш бактарын коргоо каражаттарын туруктуу пайдалануу боюнча келечектеги башкаруу чечимдери үчүн актуалдуу болуп саналат жана чаңдаткычтарды коргоого багытталган жөнгө салуу процесстери үчүн негиз болуп кызмат кылат.
Жалгыз масон аары Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) АКШга 1970-жылдардын аягында жана 1980-жылдардын башында Япониядан алынып келинген жана андан бери бул түр башкарылган экосистемаларда маанилүү чаңдаткыч ролду ойноп келет.Бул аарынын натуралдаштырылган популяциялары АКШдагы бадам жана алма бактарын чаңдаштырган аарыларды толуктаган жапайы аарылардын болжол менен 50 түрүнүн бир бөлүгү болуп саналат2,3.Мейсон аарылары көптөгөн кыйынчылыктарга туш болушат, анын ичинде жашоо чөйрөлөрүнүн бөлүнүшү, козгогучтар жана пестициддер3,4.Инсектициддердин ичинен фунгициддер энергия алууну азайтат, тамак-аш издөө5 жана денени кондициялоо6,7.Акыркы изилдөөлөр Мейсон аарыларынын ден соолугуна комменсалдык жана эктобактикалык микроорганизмдер түздөн-түз таасир этет деп божомолдосо да, 8,9 бактериялар жана козу карындар тамактанууга жана иммундук реакцияларга таасир этиши мүмкүн, бирок фунгициддердин таасири Мейсон аарыларынын микробдук ар түрдүүлүгүнө жаңыдан эле байкала баштады. окуган.
Ар кандай таасир этүүчү (контакттуу жана системалуу) фунгициддер алманын котур, ачуу чириги, күрөң чириги жана порошок өңдүү ооруларды дарылоо үчүн гүлдөөнүн алдында жана гүлдөө учурунда чачылат10,11.Фунгициддер чаңдаткычтар үчүн зыянсыз деп эсептелет, ошондуктан алар гүлдөө мезгилинде багбандарга сунушталат;Бул фунгициддердин аарылардын таасири жана жутулушу салыштырмалуу жакшы белгилүү, анткени ал АКШнын Айлана-чөйрөнү коргоо агенттиги жана башка көптөгөн улуттук жөнгө салуучу агенттиктер тарабынан пестициддерди каттоо процессинин бир бөлүгү болуп саналат12,13,14.Бирок, фунгициддердин аарыларга тийгизген таасири азыраак белгилүү, анткени алар Кошмо Штаттардагы маркетингдик уруксат келишимдеринде талап кылынбайт15.Мындан тышкары, жалпысынан жалгыз аарыларды сыноо үчүн стандартташтырылган протоколдор жок16,17 жана аарыларды сыноо үчүн камсыз кылган колонияларды сактоо кыйын18.Жапайы аарыларга пестициддердин таасирин изилдөө үчүн Европада жана АКШда ар кандай башкарылган аарылардын сыноолору барган сайын көбөйүүдө жана жакында O. cornifrons19 үчүн стандартташтырылган протоколдор иштелип чыккан.
Мүйүздүү аарылар моноциттер болуп саналат жана коммерциялык түрдө карп өсүмдүктөрүндө бал аарыларына кошумча же алмаштыруу катары колдонулат.Бул аарылар марттан апрель айына чейин чыгат, эркектери ургаачылардан үч-төрт күн мурда чыгат.Жупташкандан кийин ургаачы түтүкчөлүү уянын көңдөйүндө (табигый же жасалма) бир катар тукум клеткаларын камсыз кылуу үчүн чаңчаларды жана нектарды активдүү чогултат.Жумуртка клеткалардын ичиндеги чаңчалардын үстүнө ташталат;андан кийин ургаачы кийинки клетканы даярдоодон мурун чопо дубал курат.Биринчи курактагы личинкалар хориондо камалып, эмбриондук суюктуктар менен азыктанышат.Личинкалар экинчи жаштан бешинчи стадияга чейин (препупа) чаңча менен азыктанышат22.Чаңчанын запасы толугу менен түгөнүп калгандан кийин, личинкалар кокондорду пайда кылып, куурчактайт жана чоң кишилер катары бир урук бөлмөсүндө, адатта жайдын аягында чыгышат20,23.Чоңдор кийинки жазда пайда болот.Чоң кишилердин жашоосу тамак-ашка негизделген таза энергияга (салмак кошууга) байланыштуу.Ошентип, чаңчанын азыктык сапаты, ошондой эле аба ырайы же пестициддердин таасири сыяктуу башка факторлор жашоонун жана ден соолуктун детерминанттары болуп саналат24.
Гүлдөгөнгө чейин колдонулган инсектициддер жана фунгициддер өсүмдүк тамыр системасынын ичинде трансламинардан (мисалы, кээ бир фунгициддер сыяктуу жалбырактын үстүнкү бетинен ылдыйкы бетке жыла алат) 25 чындап системалуу таасирге чейин өзгөрө алат., тамырынан таажыга кире алган алма гүлдөрүнүн нектарына26 кирип, алар чоңойгон O. cornifrons27ди өлтүрө алышат.Кээ бир пестициддер чаңчага да кирип, жүгөрү личинкаларынын өнүгүшүнө таасирин тийгизип, алардын өлүмүнө алып келет19.Башка изилдөөлөр көрсөткөндөй, кээ бир фунгициддер тектеш түрлөрдүн O. lignaria28 уя салуу жүрүм-турумун олуттуу түрдө өзгөртүшү мүмкүн.Кошумчалай кетсек, пестициддердин (анын ичинде фунгициддердин) таасиринин сценарийлерин имитациялоочу лабораториялык жана талаа изилдөөлөрү пестициддер бал аарыларынын жана кээ бир жалгыз аарылардын физиологиясына 22 морфологиясына 29 жана жашоосуна терс таасирин тийгизерин көрсөттү.Гүлдөө учурунда ачык гүлдөргө түздөн-түз колдонулган ар кандай фунгициддик спрейлер личинкаларды өнүктүрүү үчүн чоңдор чогулткан чаңчаларды булгап коюшу мүмкүн, алардын таасири дагы эле изилдениши мүмкүн30.
Личинкалардын өнүгүшүнө тамак сиңирүү системасынын чаңчалары жана микробдук жамааттары таасир этээри барган сайын таанылууда.Бал аарысынын микробиомасы дененин массасы31, метаболизмдин өзгөрүшү22 жана патогендерге сезгичтиги32 сыяктуу параметрлерге таасир этет.Буга чейинки изилдөөлөр жалгыз аарылардын микробиомасына өнүгүү стадиясынын, азыктандыруучу заттардын жана чөйрөнүн таасирин изилдеген.Бул изилдөөлөр личинка жана чаңча микробиомаларынын33 түзүлүшү жана көптүгү, ошондой эле жалгыз аары түрлөрүнүн арасында эң кеңири таралган Pseudomonas жана Delftia бактериялык тукумдарынын окшоштугун аныктады.Бирок, фунгициддер аарылардын ден соолугун коргоо стратегиялары менен байланыштырылса да, фунгициддердин личинка микробиотасына түздөн-түз оозеки таасири аркылуу тийгизген таасири изилденбеген бойдон калууда.
Бул изилдөө Америка Кошмо Штаттарында дарак мөмөлөрүнө колдонуу үчүн катталган алты кеңири колдонулган фунгициддердин реалдуу дозаларынын, анын ичинде булганган тамак-аштан жүгөрү мүйүз курттарынын личинкаларына оозеки түрдө берилген контакттык жана системалуу фунгициддердин таасирин сынады.Байланыштуу жана системалуу фунгициддер аарылардын салмагын азайтып, өлүмдү көбөйтүп, манкозеб жана пиритиопид менен байланышкан эң оор кесепеттери бар экенин аныктадык.Андан кийин биз манкозеб менен дарыланган чаңча диетасы менен азыктанган личинкалардын микробдук ар түрдүүлүгүн контролдук диета менен азыктангандар менен салыштырдык.Биз зыянкечтер менен чаңдаткычтарды комплекстүү башкаруу (IPPM)36 программалары үчүн өлүмдүн негизинде жаткан потенциалдуу механизмдерди жана кесепеттерин талкуулайбыз.
Кокондордо кыштаган жетилген O. cornifrons Fruit Research Center, Biglerville, PA, алынган жана -3 дан 2°Cге чейин сакталган (±0,3°C).Экспериментке чейин (бардыгы 600 кокон).2022-жылдын май айында 100 O. cornifrons кокондору күн сайын пластик чөйчөккө (ар бир чөйчөккө 50 кокон, DI 5 см × 15 см узундукта) которулган жана чөйчөктөрдүн ичине аарчып салып, ачууга көмөктөшүп, чайноочу субстрат менен камсыз кылып, таштактарга стрессти азайтышкан. bees37.Кокону бар эки пластик чөйчөктү курт-кумурскалардын капасына (30 × 30 × 30 см, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Тайвань) 50% сахарозанын эритмесин камтыган 10 мл фидерлери менен салыңыз жана жабылып, жупташуу үчүн төрт күн сактаңыз.23°С, салыштырмалуу нымдуулук 60%, фотопериод 10 л (төмөнкү интенсивдүүлүк): 14 күн.100 жупташкан ургаачы жана эркек алты күн бою (күнүнө 100) алманын эң жогорку гүлдөө мезгилинде эки жасалма уяга (капкан уясы: туурасы 33,66 × бийиктиги 30,48 × узундугу 46,99 см; Кошумча 1-сүрөт) бошотулган.Пенсильвания штатынын дендропаркында, алчанын жанында (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), шабдалы (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), алмурут (Pyrus perifolia 'Olympic', perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), coronaria алма дарагы (Malus coronaria) жана алма дарактарынын көп түрлөрү (Malus coronaria, Malus), үй алма дарагы 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus алма дарагы 'Co- Оп 31′ Winecrisp™, бегония 'Freedom', Бегония 'Golden Delicious', Бегония 'Nova Spy').Ар бир көк пластик кушкана эки жыгач кутучанын үстүнө туура келет.Ар бир уя кутучасында тунук эмес целлофан түтүктөрүнө (0,7 OD караңыз) салынган 800 бош крафт кагаз түтүктөр (спираль ачык, 0,8 см ID × 15 см L) (Jonesville Paper Tube Co., Мичиган) камтылган. .
Эки уя кутучасы тең чыгышты караган жана кемирүүчүлөрдүн жана канаттуулардын кирүүсүнө жол бербөө үчүн жашыл пластикалык бакча тосмолор менен капталган (Everbilt модели №889250EB12, ачылуучу өлчөмү 5 × 5 см, 0,95 м × 100 м) кутулар.Уя кутусу (Кошумча 1а сүрөт).Жугерунун жумурткалары кун сайын уялардан 30 даана трубка чогултулуп, лабораторияга жеткирилип турган.Кайчыны колдонуп, түтүктүн учуна кесиңиз, андан кийин урук клеткаларын ачуу үчүн спиралдык түтүктү ажыратыңыз.Жеке жумурткалар жана алардын чаңчалары ийилген шпатель (Microslide инструмент комплекти, BioQuip Products Inc., California) аркылуу алынып салынды.Жумурткаларды нымдуу чыпка кагазында инкубациялашты жана эксперименттерибизде колдонуудан мурун 2 саатка Петри табакчасына коюшту (Кошумча сүрөт 1b-d).
Лабораторияда биз алма гүлдөгөнгө чейин жана гүлдөп жатканда колдонулган алты фунгициддин оозеки уулуулугун үч концентрацияда (0,1X, 0,5X жана 1X, мында 1X - 100 галлон суу/акр үчүн колдонулган белги. Талаанын жогорку дозасы = концентрация) талаада)., Таблица 1).Ар бир концентрация 16 жолу кайталанган (n = 16).Эки контакттык фунгицид (таблица S1: mancozeb 2696.14 ppm жана captan 2875.88 ppm) жана төрт системалуу фунгицид (таблица S1: пиритиостробин 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil 110.06 ppm; myclobutanil ppm) жемиштерге, жашылчаларга жана декоративдүү өсүмдүктөргө уулуулугу .Чаңчаны майдалагыч аркылуу гомогендештирдик, 0,20 г кудукка (24 көзөнөктүү Falcon Plate) өткөрүп, 1 мкл фунгицид эритмесин кошуп аралаштырып, жумуртка салынган 1 мм тереңдиктеги кудуктар менен пирамида түрүндөгү чаңчаны түздүк.Мини шпательди колдонуп салыңыз (Кошумча 1c,d сүрөт).Falcon плиталары бөлмө температурасында (25°C) жана 70% салыштырмалуу нымдуулукта сакталган.Биз аларды таза суу менен дарыланган бир тектүү чаңча диетасы менен азыктанган контролдук личинкалар менен салыштырдык.Личинкалар аналитикалык таразаны (Fisher Scientific, тактык = 0,0001 г) колдонуу менен куурчак курагына жеткенге чейин өлүмдү каттап, личинкалардын салмагын эки күн сайын өлчөп турдук.Акыр-аягы, 2,5 айдан кийин коконду ачуу менен жыныстык катышы бааланган.
ДНК бүтүндөй O. cornifrons личинкаларынан алынган (ар бир дарылоо шартына n = 3, манкозеб менен дарыланган жана тазаланбаган чаңча) жана биз бул үлгүлөр боюнча микробдук ар түрдүүлүктүн анализдерин жүргүздүк, айрыкча манкозебте личинкаларда эң жогорку өлүм байкалган.MnZn алуу.ДНК күчөтүлгөн, DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead ДНК комплекти (Zymo Research, Irvine, CA) аркылуу тазаланган жана v3 комплекти аркылуу Illumina® MiSeq™ боюнча секвенирленген (600 цикл).Бактериялык 16S рибосомалык РНК гендеринин максаттуу секвенциясы Quick-16S™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) 16S rRNA генинин V3-V4 аймагын бутага алган праймерлердин жардамы менен аткарылган.Кошумчалай кетсек, 18S ырааттуулугу 10% PhiX кошуу менен аткарылган жана күчөтүү 18S001 жана NS4 праймер жуптары аркылуу аткарылган.
QIIME2 түтүгү (v2022.11.1) аркылуу жупташтырылган окууларды39 импорттоо жана иштетүү.Бул окуулар кыскартылган жана бириктирилген жана химерикалык тизмектер QIIME2 (qiime dada2 noise pairing)40 ичиндеги DADA2 плагининин жардамы менен алынып салынган.16S жана 18S класс тапшырмалары Classify-sklearn объектинин классификатор плагининин жана алдын ала үйрөтүлгөн artefact silva-138-99-nb-классификаторунун жардамы менен аткарылган.
Бардык эксперименттик маалыматтар нормалдуулукка (Шапиро-Уилкс) жана дисперсиялардын бир тектүүлүгүнө (Левен тести) текшерилди.Берилиштер топтому параметрдик анализдин божомолдоруна жооп бербегендиктен жана трансформация калдыктарды стандартташтыра албагандыктан, биз эки фактор менен параметрлик эмес эки тараптуу ANOVA (Крускал-Уоллис) жүргүздүк [убакыт (үч фаза 2, 5 жана 8 күн) убакыт пункттары) жана фунгицид] личинканын жаңы салмагына дарылоонун таасирин баалоо үчүн, андан кийин Wilcoxon тестинин жардамы менен параметрдик эмес жуптук салыштыруулар жүргүзүлдү.Фунгициддердин үч концентрациясында жашоого тийгизген таасирин салыштыруу үчүн Пуассон бөлүштүрүү менен жалпыланган сызыктуу моделди (GLM) колдондук41,42.Дифференциалдык көптүктү талдоо үчүн ампликон ырааттуулугунун варианттарынын (ASVs) саны тукум деңгээлинде кыйрады.16S (тукум деңгээли) жана 18S салыштырмалуу молчулукту колдонгон топтордун ортосундагы дифференциалдык көптүктү салыштыруу макродо моделдештирилген бета нөлдүк (BEZI) үй-бүлөлүк бөлүштүрүү менен позиция, масштаб жана форма (GAMLSS) үчүн жалпыланган кошумча моделдин жардамы менен аткарылган. .Microbiome R43 (v1.1).1).дифференциалдык талдоо алдында митохондриялык жана хлоропласт түрлөрүн алып салуу.18S таксономиялык деңгээли ар түрдүү болгондуктан, дифференциалдык анализдер үчүн ар бир таксондун эң төмөнкү деңгээли гана колдонулган.Бардык статистикалык анализдер R (v. 3.4.3., CRAN долбоору) (Команда 2013) менен аткарылган.
Mancozeb, pyritiostrobin жана trifloxystrobin таасири олуттуу O. cornifrons (сүрөт 1) дене салмагынын өсүшүн азайткан.Бул таасирлер бааланган бардык үч доза үчүн ырааттуу түрдө байкалган (сүрөт 1a–c).Циклостробин жана миклобутанил личинкалардын салмагын олуттуу азайткан жок.
Төрт диеталык дарылоонун (гомогендүү чаңча азыгы + фунгицид: контролдоо, 0,1X, 0,5X жана 1X дозалары) алкагында үч убакыт чекитинде өлчөнгөн сабагы бурчу личинкаларынын орточо жаңы салмагы.(а) Төмөн доза (0,1X): биринчи убакыт чекити (1-күн): χ2: 30,99, DF = 6;P <0,0001, экинчи убакыт чекити (5-күн): 22,83, DF = 0,0009;үчүнчү жолу;пункт (8-күн): χ2: 28,39, DF = 6;(б) жарым доза (0,5X): биринчи убакыт чекити (1-күн): χ2: 35,67, DF = 6;P <0,0001, экинчи жолу чекити (биринчи күн).): χ2: 15,98, DF = 6;P = 0,0090;үчүнчү убакыт чекити (8-күн) χ2: 16.47, DF = 6;(c) Сайт же толук доза (1X): биринчи убакыт чекити (1-күн) χ2: 20.64, P = 6;P = 0,0326, экинчи убакыт чекити (5-күн): χ2: 22,83, DF = 6;P = 0,0009;үчүнчү убакыт чекити (8-күн): χ2: 28.39, DF = 6;дисперсиянын параметрлик эмес анализи.Тилкелер жуптуу салыштыруулардын орточо ± SE маанисин билдирет (α = 0,05) (n = 16) *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,001, ***P ≤ 0,0001.
Эң төмөнкү дозада (0,1X) личинкалардын дене салмагы трифлоксистробин менен 60%, манкозеб менен 49%, миклобутанил менен 48%, пиритистробин менен 46% кыскарган (1а-сүрөт).Талаа дозасынын жарымына (0,5X) таасир эткенде, манкозеб личинкаларынын дене салмагы 86%, пиритиостробин 52% жана трифлоксистробин 50% кыскарган (1б-сүрөт).Манкозебдин толук талаа дозасы (1X) личинка салмагын 82% га, пиритиостробинди 70% га, трифоксистробин, миклобутанил жана сангарды болжол менен 30% га азайткан (сүрөт 1c).
Манкозеб менен дарыланган чаңчалар менен азыктанган личинкалардын өлүмү эң көп болгон, андан кийин пиритиостробин жана трифлоксистробин.Өлүм манкозеб жана пиритизолиндин дозасын жогорулатуу менен көбөйгөн (сүрөт 2; 2-таблица).Бирок, трифлоксистробин концентрациясы көбөйгөн сайын жүгөрүнүн кыртышынын өлүмү бир аз гана көбөйгөн;cyprodinil жана каптан контролдук дарылоо менен салыштырганда өлүмдү олуттуу жогорулаткан эмес.
Алты түрдүү фунгициддер менен жекече дарыланган чаңчаны жуткандан кийин бургуч чымындардын личинкаларынын өлүмү салыштырылган.Mancozeb жана pentopyramide жүгөрү курттарынын оозеки таасири көбүрөөк сезгич болгон (GLM: χ = 29,45, DF = 20, P = 0,0059) (сызык, жантаюу = 0,29, P <0,001; жантаюу = 0,24, P <0,00)).
Орточо алганда, бардык дарылоо боюнча, бейтаптардын 39,05% аялдар жана 60,95% эркектер болгон.Контролдук дарылоонун арасында аялдардын үлүшү аз доза (0,1X) жана жарым доза (0,5X) изилдөөлөрүндө 40% жана талаа-доза (1X) изилдөөлөрүндө 30% түздү.0,1X дозада манкозеб жана миклобутанил менен дарыланган чаңчалар менен азыктанган личинкалардын арасында чоңдордун 33,33% ургаачы, 22% ургаачы, 44% ургаачы, 44% ургаачы болгон.ургаачы, бойго жеткен личинкалардын 41% ургаачы, ал эми көзөмөл 31% болгон (сүрөт 3a).Дозаны 0,5 эсе көп колдонгондо, манкозеб жана пиритиостробин тобунда чоң курттардын 33% ургаачы, 36% трифоксистробин тобунда, 41% миклобутанил тобунда жана 46% ципростробин тобунда болгон.Бул көрсөткүч топто 53%ды түздү.каптан тобунда жана 38% контролдоо тобунда (сүрөт 3б).1X дозада манкозеб тобунун 30% аялдар, 36% пиритиостробин тобу, 44% trifloxystrobin тобу, 38% myclobutanil тобу, 50% көзөмөл тобу аялдар болгон - 38,5% (сүрөт 3c) .
Личинка стадиясында фунгициддердин таасиринен кийин ургаачы жана эркек бургучтардын пайызы.(a) Төмөн доза (0,1X).(б) жарым доза (0,5X).(c) Талаа дозасы же толук доза (1X).
16S ырааттуулугун талдоо бактериялык топ манкозеб менен дарыланган чаңча менен азыктанган личинкалардын жана тазаланбаган чаңча менен азыктанган личинкалардын ортосунда айырмаланганын көрсөттү (сүрөт 4a).Чаңча менен азыктанган тазаланбаган личинкалардын микробдук көрсөткүчү манкозеб менен дарыланган чаңча менен азыктанган личинкаларга караганда жогору болгон (4б-сүрөт).Топтор арасындагы байлыктын байкалган айырмасы статистикалык жактан маанилүү болбосо да, ал тазаланбаган чаңчалар менен азыктанган личинкалар үчүн байкалгандан бир топ төмөн болгон (сүрөт 4c).Салыштырмалуу көптүк контролдоо чаңчалары менен азыктанган личинкалардын микробиотасы манкозеб менен дарыланган личинкалар менен азыктанган личинкаларга караганда ар түрдүү экендигин көрсөттү (5а-сүрөт).Сипаттама анализи контролдук жана манкозеб менен дарыланган үлгүлөрдөгү 28 тукумдун бар экендигин аныктады (сүрөт 5б).c 18S секвенирлөөнүн жардамы менен талдоо олуттуу айырмачылыктарды көрсөткөн эмес (Кошумча 2-сүрөт).
16S ырааттуулугуна негизделген SAV профилдери Шеннондун байлыгы менен салыштырылган жана филум деңгээлинде байкалган байлык.(a) Тазаланбаган чаңчалар менен азыктанган же контролдоочу (көк) жана манкозеб менен азыктанган личинкалардагы (кызгылт сары) жалпы микробдук жамааттын структурасына негизделген негизги координаттык анализ (PCoA).Ар бир маалымат чекити өзүнчө үлгүнү билдирет.PCoA көп өзгөрмөлүү т бөлүштүрүүнүн Брей-Кертис аралыкты колдонуу менен эсептелген.Овалдар 80% ишеним деңгээлин билдирет.(б) Boxplot, чийки Шеннон байлыгы маалыматтары (упайлар) жана с.Байкалуучу байлык.Кутучалар медианалык сызык, квартиль аралык диапазон (IQR) жана 1,5 × IQR (n = 3) үчүн кутучаларды көрсөтөт.
Манкозеб менен дарыланган жана тазаланбаган чаңчалар менен азыктанган личинкалардын микробдук жамааттарынын курамы.(а) Личинкаларда микробдук тукумдардын салыштырмалуу көптүгү.(б) аныкталган микробдук жамааттардын жылуулук картасы.Delftia (Odds катышы (OR) = 0,67, P = 0,0030) жана Pseudomonas (OR = 0,3, P = 0,0074), Microbacterium (OR = 0,75, P = 0,0617) (OR = 1,5, P = 0,0060);Жылуулук картасынын саптары корреляциялык аралыкты жана орточо байланышты колдонуу менен топтолот.
Биздин натыйжалар гүлдөө мезгилинде кеңири колдонулган контакт (манкозеб) жана системалык (пиростробин жана трифлоксистробин) фунгициддердин оозеки таасири жүгөрү личинкаларынын өлүшүн бир кыйла азайтканын жана алардын өлүшүн жогорулатканын көрсөтүп турат.Мындан тышкары, mancozeb prepupal стадиясында микробиоманын көп түрдүүлүгүн жана байлыгын бир кыйла азайткан.Myclobutanil, дагы бир системалуу фунгицид, личинкалардын салмагын үч дозада тең колдонууда олуттуу кыскарган.Бул таасир экинчи (5-күн) жана үчүнчү (8-күн) убакыт чекиттеринде байкалды.Ал эми, cyprodinil жана captan олуттуу контролдоо тобу менен салыштырганда салмагын же аман азайткан жок.Биздин маалыматыбыз боюнча, бул иш жүгөрү өсүмдүктөрүн коргоо үчүн колдонулган ар кандай фунгициддердин талаа нормасынын таасирин чаңчанын түздөн-түз таасири аркылуу аныктоо үчүн биринчи болуп саналат.
Бардык фунгициддер менен дарылоо контролдук дарылоого салыштырмалуу дене салмагынын көбөйүшүн кыйла азайткан.Манкозеб личинкалардын дене салмагынын өсүшүнө эң чоң таасир эткен, орточо эсеп менен 51% кыскарган, андан кийин пиритиостробин.Бирок, башка изилдөөлөр фунгициддердин талаа дозаларынын личинка баскычтарына терс таасирин билдирген эмес44.Дитиокарбамат биоциддеринин курч уулуулугу төмөн экендиги далилденгени менен45, манкозеб сыяктуу этилен бисдитиокарбаматтары (EBDCS) карбамид этилен сульфидине чейин бузулушу мүмкүн.Башка жаныбарларга анын мутагендик таасирин эске алуу менен, бул бузулуу продукт байкалган таасирлери үчүн жооптуу болушу мүмкүн46,47.Мурунку изилдөөлөр этилен тиокарбамидинин пайда болушуна температуранын жогорулашы48, нымдуулуктун деңгээли49 жана продукцияны сактоонун узактыгы50 сыяктуу факторлор таасир этээрин көрсөттү.Биоциддерди сактоонун туура шарттары бул терс таасирлерди азайтат.Кошумчалай кетсек, Европанын Азык-түлүк коопсуздугу боюнча органы башка жаныбарлардын тамак сиңирүү системасына канцерогендүү экендиги аныкталган пиритиопиддин уулуулугуна тынчсыздануусун билдирди51.
Манкозебди, пиритиостробинди жана трифлоксистробинди оозеки кабыл алуу жүгөрү личинкаларынын өлүмүн жогорулатат.Ал эми миклобутанил, ципроциклин жана каптан өлүмгө эч кандай таасир тийгизген эмес.Бул жыйынтыктар каптан чоңдорго жеткен O. lignaria жана Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) аман калышын кыйла азайтканын көрсөткөн Ladurner et al.52 натыйжаларынан айырмаланат.Кошумчалай кетсек, каптан жана боскалид сыяктуу фунгициддер личинкалардын өлүмүнө52,53,54 же тамактандыруунун жүрүм-турумун өзгөртөөрү аныкталган.Бул өзгөрүүлөр, өз кезегинде, чаңчанын азыктык сапатына жана акыры личинка стадиясынын энергияга ээ болушуна таасир этиши мүмкүн.Көзөмөл тобунда байкалган өлүм башка изилдөөлөр 56,57 менен шайкеш болгон.
Биздин ишибизде байкалган эркектерге жаккан жыныстык катыш, мурда Vicens жана Bosch тарабынан O. cornuta үчүн сунуш кылынгандай, жетишсиз жупталуу жана гүлдөө мезгилиндеги аба ырайынын начар шарттары менен түшүндүрүлөт.Биздин изилдөөбүздөгү ургаачылар менен эркектердин жупташуу үчүн төрт күн болгонуна карабастан (бул мезгил жалпысынан ийгиликтүү жупталуу үчүн жетиштүү деп эсептелинет), биз стрессти азайтуу үчүн жарыктын интенсивдүүлүгүн атайылап азайттык.Бирок, бул модификация жупташуу процессине кокустан тоскоолдук кылышы мүмкүн61.Мындан тышкары, аарылар бир нече күн бою жагымсыз аба ырайына, анын ичинде жаан-чачынга жана төмөнкү температурага (<5°C) туш болушат, бул да жупташуу ийгиликке терс таасирин тийгизет4,23.
Биздин изилдөөбүз бүт личинка микробиомасына багытталган болсо да, биздин натыйжалар аарылардын тамактануусу жана фунгициддердин таасири үчүн маанилүү болушу мүмкүн болгон бактериялык жамааттар ортосундагы потенциалдуу мамилелерди түшүнүүгө жардам берет.Мисалы, манкозеб менен дарыланган чаңча менен азыктанган личинкалар, тазаланбаган чаңчалар менен азыктанган личинкаларга салыштырмалуу микробдук жамааттын түзүлүшүн жана көптүгүн бир топ кыскарткан.Дарыланбаган чаңчаны жеген личинкаларда Proteobacteria жана Actinobacteria бактериялык топтору басымдуулук кылган жана басымдуу аэробдук же факультативдик аэробдук болгон.Делфт бактериялары, адатта, жалгыз аары түрлөрү менен байланышкан, антибиотиктик активдүүлүккө ээ, бул оору козгогучтарга каршы потенциалдуу коргоочу ролду көрсөтөт.Дагы бир бактерия түрү, Pseudomonas, тазаланбаган чаңчалар менен азыктанган личинкаларда көп болгон, бирок манкозеб менен дарыланган личинкаларда кыйла азайган.Биздин натыйжалар Pseudomonas O. bicornis35 жана башка жалгыз аары34 эң көп сандаган тукумдардын бири катары аныкталган мурунку изилдөөлөрдү колдойт.O. cornifrons ден соолугуна Pseudomonas ролу үчүн эксперименталдык далилдер изилдене элек болсо да, бул бактерия Paederus fuscipes коңузунун коргоочу токсиндердин синтезин көмөктөшөт жана in vitro 35, 65 аргинин метаболизмине көмөк көрсөтөт. Бул байкоолор көрсөтүп турат. O. cornifrons личинкаларынын өнүгүү мезгилинде вирустук жана бактериялык коргонууда потенциалдуу ролу.Микробактерия биздин изилдөөбүздө аныкталган дагы бир тукум, ачарчылык шарттарында кара аскер чымындарынын личинкаларында көп кездешет66.O. cornifrons личинкаларында микробактериялар стресс шарттарында ичеги микробиомасынын тең салмактуулугуна жана туруктуулугуна салым кошо алат.Кошумчалай кетсек, Rhodococcus O. cornifrons личинкаларында кездешет жана детоксикация жөндөмдүүлүгү менен белгилүү67.Бул тукум A. florea ичегисинде да кездешет, бирок өтө аз санда68.Биздин натыйжалар личинкалардагы зат алмашуу процесстерин өзгөртө турган көптөгөн микробдук таксондордо бир нече генетикалык вариациялардын бар экенин көрсөтүп турат.Бирок O. cornifrons функционалдуу ар түрдүүлүгүн жакшыраак түшүнүү зарыл.
Жыйынтыктап айтканда, натыйжалар манкозеб, пиритиостробин жана трифлоксистробин дене салмагын азайтып, жүгөрү личинкаларынын өлүмүн жогорулатканын көрсөтүп турат.Фунгициддердин чаңдаткычтарга тийгизген таасири жөнүндө тынчсыздануу күчөп баратса да, бул кошулмалардын калдык метаболиттеринин таасирин жакшыраак түшүнүү зарыл.Бул жыйынтыктар фунгициддерди тандоо жана колдонуу мөөнөттөрүн өзгөртүү, же азыраак зыяндуу альтернативаларды колдонууну стимулдаштыруу аркылуу жемиш дарактарынын гүлдөшүнө чейин жана гүлдөө учурунда фермерлерге айрым фунгициддерди колдонуудан качууга жардам берген чаңдаткычтарды башкаруунун комплекстүү программалары боюнча сунуштарга киргизилиши мүмкүн. 36. Бул маалымат. сунуштарды иштеп чыгуу үчүн маанилүү.пестициддерди колдонуу боюнча, мисалы, фунгициддерди тандоодо колдонуудагы спрей программаларын тууралоо жана спрей убактысын өзгөртүү же азыраак коркунучтуу альтернативаларды колдонууга көмөктөшүү.Фунгициддердин жыныстык катнашына, тамактануу жүрүм-турумуна, ичеги микробиомасына жана жүгөрү балыктарынын салмагын жоготууга жана өлүмгө алып келүүчү молекулярдык механизмдерге терс таасирин изилдөө үчүн кошумча изилдөө керек.
1 жана 2-сүрөттөрдөгү 1, 2 жана 3-булак маалыматтар figshare маалымат репозиторийине DOI сакталган: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 жана https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.Учурдагы изилдөөдө талданган тизмектер (4, 5-сүрөттөр) NCBI SRA репозиторийинде PRJNA1023565 кошулуу номери астында жеткиликтүү.
Bosch, J. and Kemp, WP. Айыл чарба өсүмдүктөрүнүн чаңдаткычтары катары бал аарысынын түрлөрүн өнүктүрүү жана түзүү: Osmia тукумунун мисалы.(Hymenoptera: Megachilidae) жана мөмөлүү дарактар.бука.Ntomore.ресурс.92, 3–16 (2002).
Паркер, MG et al.Нью-Йорктогу жана Пенсильваниядагы алма өстүрүүчүлөр арасында чаңдаштыруу практикасы жана альтернативалуу чаңдаткычтарды кабыл алуу.жаңыртуу.Айыл чарбасы.тамак-аш системалары.35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL and Ricketts TH Экологиясы жана экономикасы жергиликтүү аарыларды колдонуу менен бадам чаңдаштыруунун.J. Экономика.Ntomore.111, 16–25 (2018).
Ли, Э., Хэ, Ю. жана Пак, Ю.-Л.Климаттын өзгөрүшүнүн трагопан фенологиясына тийгизген таасири: калкты башкарууга тийгизген таасири.Climb.150, 305–317 өзгөртүү (2018).
Artz, DR жана Pitts-Singer, TL Фунгициддердин жана адъювант спрейлердин эки башкарылган жалгыз аарынын (Osmia lignaria жана Megachile rotundata) уя салуу жүрүм-турумуна тийгизген таасири.PloS One 10, e0135688 (2015).
Бове, С. жана башкалар.Аз уулуу өсүмдүк фунгициди (фенбуконазол) эркектердин репродуктивдүү сапат сигналдарына тоскоол болуп, жапайы жалгыз аарылардын жупташуу ийгилигинин төмөндөшүнө алып келет.J. Apps.экология.59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. жана башкалар.Неоникотиноиддик инсектициддер жана эргостерол биосинтези аарылардын үч түрүндөгү синергетикалык фунгициддердин өлүмүн басат.Зыянкечтерге каршы күрөшүү.илим.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.жана Danforth BN Жалгыз аары личинкалары Osmia cornifrons (Megachilidae) аарыларына чаңча менен камсыздалган бактериялык ар түрдүүлүктү өзгөртөт.алдыңкы.микроорганизм.13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN жана Steffan SA Ачытылган чаңчалардагы эктосимбиотикалык микроорганизмдер жалгыз аарылардын өнүгүшү үчүн чаңчанын өзү сыяктуу эле маанилүү.экология.эволюция.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F жана Thalheimer M. Reseeding ооруларын көзөмөлдөө үчүн алма бактарында катар аралык отургузуу: микробдук көрсөткүчтөрдүн негизинде практикалык эффективдүү изилдөө.Өсүмдүк топурагы 357, 381–393 (2012).
Мартин П.Л., Кравчик Т., Ходадади Ф., Ачимович С.Г. жана Питер К.А. Америка Кошмо Штаттарынын орто Атлантикасындагы алманын ачуу чириги: козгогуч түрлөрүн жана аймактык аба ырайынын жана сорттун сезгичтигинин таасирин баалоо.Phytopathology 111, 966–981 (2021).
Каллен М.Г., Томпсон Л.Ж., Каролан Дж.К., Стоут Дж.К.жана Стэнли DA Фунгициддер, гербициддер жана аарылар: учурдагы изилдөөлөрдү жана методдорду системалуу карап чыгуу.PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED жана Jepson, PC EBI fungicides жана пиретроид инсектициддердин бал аарыларына синергетикалык таасири (Apis mellifera).илимге зыян келтирет.39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE and Peng, CY Тандалган фунгициддердин бал аарысынын личинкаларынын Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) өсүшүнө жана өнүгүшүнө тийгизген таасири.Шаршемби.Ntomore.33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., and McArt, S. Decision Guide for Pesticide use for the Pollinators in Protection in Tree orchards (Корнелл университети, 2018).
Iwasaki, JM жана Hogendoorn, K. Аарылардын пестициддерге таасири: ыкмаларды карап чыгуу жана натыйжалар.Айыл чарбасы.экосистема.Шаршемби.314, 107423 (2021).
Копит А.М., Клингер Е, Кокс-Фостер ДЛ, Рамирес Р.А.жана Pitts-Singer TL. Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae) личинкаларынын өнүгүшүнө жеткирүү түрүнүн жана пестициддердин таасири.Шаршемби.Ntomore.51, 240–251 (2022).
Kopit AM жана Pitts-Singer TL Жалгыз бош уядагы аарыларга пестициддердин таасиринин жолдору.Шаршемби.Ntomore.47, 499–510 (2018).
Пан, НТ жана башкалар.Чоң жапон аарыларында (Osmia cornifrons) пестициддердин уулуулугун баалоо үчүн жаңы жутуу биоанализинин протоколу.илим.Отчеттор 10, 9517 (2020).
Посттун убактысы: 14-май-2024