Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.De ferzje fan 'e browser dy't jo brûke hat beheinde CSS-stipe.Foar bêste resultaten riede wy oan dat jo in nijere ferzje fan jo blêder brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Yn 'e tuskentiid, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder styling of JavaScript.
Fungiciden wurde faak brûkt by it bloeien fan beamfruchten en kinne ynsektenbestuivers bedrige.Der is lykwols net folle bekend oer hoe't net-bijenbestuivers (bgl. solitêre bijen, Osmia cornifrons) reagearje op kontakt en systemyske fungiciden dy't gewoanlik brûkt wurde op applen by bloei.Dizze kennisgap beheint regeljouwingsbesluten dy't feilige konsintraasjes en timing fan fungicide spuiten bepale.Wy beoardiele de effekten fan twa kontakt fungiciden (captan en mancozeb) en fjouwer interlayer / phytosystem fungicides (ciprocycline, myclobutanil, pyrostrobin en trifloxystrobin).Effekten op larval gewicht winst, oerlibjen, seks ratio en baktearjele ferskaat.De evaluaasje waard útfierd mei in chronike mûnlinge bioassay wêryn pollen yn trije doses behannele waard basearre op de op it stuit oanrikkemandearre dosis foar fjildgebrûk (1X), heale dosis (0.5X) en lege dosis (0.1X).Alle doses fan mancozeb en pyritisoline signifikant fermindere lichemsgewicht en larval oerlibjen.Wy sequearre doe it 16S-gen om it larvale baktearje fan mancozeb te karakterisearjen, it fungicide ferantwurdlik foar de heechste mortaliteit.Wy fûnen dat baktearjele ferskaat en oerfloed signifikant fermindere waarden yn larven dy't fiede op mancozeb-behannele pollen.Us laboratoariumresultaten jouwe oan dat it spuitjen fan guon fan dizze fungiciden by bloei benammen skealik is foar de sûnens fan O. cornifrons.Dizze ynformaasje is relevant foar takomstige behearsbeslissingen oangeande it duorsume gebrûk fan produkten foar beskerming fan fruitbeam en tsjinnet as basis foar regeljouwingsprosessen dy't rjochte binne op it beskermjen fan bestuivers.
De solitêre mitselbij Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) waard yn 'e lette jierren '70 en begjin jierren '80 út Japan yn 'e Feriene Steaten yntrodusearre, en de soarte hat sûnt dy tiid in wichtige bestuiversrol spile yn behearde ekosystemen.Naturalisearre populaasjes fan dizze bij meitsje diel út fan likernôch 50 soarten wylde bijen dy't de bijen oanfolje dy't amandel- en appelhôf yn 'e Feriene Steaten bestowe2,3.Mason-bijen stean foar in protte útdagings, ynklusyf habitatfragmentaasje, patogenen en pestiziden3,4.Under ynsektiziden ferminderje fungiciden enerzjywinst, fiederjen5 en lichemkondysje6,7.Hoewol resint ûndersyk suggerearret dat de sûnens fan Mason-bijen direkt beynfloede wurdt troch kommensale en ectobactyske mikro-organismen, 8,9, om't baktearjes en skimmels fieding en ymmúnreaksjes kinne beynfloedzje, binne de effekten fan fungicide-eksposysje op it mikrobieel ferskaat fan Mason-bijen gewoan te begjinnen te wêzen studearje.
Fungicides fan ferskate effekten (kontakt en systemysk) wurde spuite yn hôven foar en yn 'e bloei om sykten te behanneljen lykas apelskurf, bittere rot, brúnrot en poederige mildew10,11.Fungicides wurde beskôge as harmless foar pollinators, dus se wurde oanrikkemandearre foar túnkers yn 'e bloeiende perioade;De bleatstelling en ynname fan dizze fungiciden troch bijen is relatyf bekend, om't it diel is fan it proses fan registraasje fan pestiziden troch de US Environmental Protection Agency en in protte oare nasjonale regeljouwingsynstânsjes12,13,14.De effekten fan fungiciden op net-bijen binne lykwols minder bekend, om't se net ferplicht binne ûnder oerienkomsten foar marketingautorisaasje yn 'e Feriene Steaten15.Derneist binne d'r oer it algemien gjin standerdisearre protokollen foar it testen fan inkele bijen16,17, en it behâld fan koloanjes dy't bijen leverje foar testen is útdaagjend18.Proeven fan ferskate behearde bijen wurde hieltyd mear útfierd yn Jeropa en de FS om de effekten fan pestiziden op wylde bijen te studearjen, en standerdisearre protokollen binne koartlyn ûntwikkele foar O. cornifrons19.
Hoarnbijen binne monozyten en wurde kommersjeel brûkt yn karpergewaaksen as oanfolling as ferfanging foar huningbijen.Dizze bijen ferskine tusken maart en april, wêrby't de betiid mantsjes trije oant fjouwer dagen foar de wyfkes opkomme.Nei it parjen sammelet it wyfke aktyf pollen en nektar om in rige broedsellen te leverjen yn 'e buisfoarmige nêstholte (natuerlik of keunstmjittich) 1,20.De aaien wurde lein op pollen binnen de sellen;it wyfke bout dan in klaaimuorre foar it tarieden fan de folgjende sel.De larven fan 'e earste ynstar wurde ynsletten yn' e chorion en fiede op embryonale floeistoffen.Fan it twadde oant it fyfde stadium (prepupa) fiede de larven op pollen22.Sadree't de pollen-oanfier folslein opslein is, foarmje de larven kokons, puppe en ferskine as folwoeksenen yn deselde broedkeamer, meast yn 'e lette simmer20,23.Folwoeksenen ferskine de folgjende maitiid.Folwoeksen oerlibjen is assosjeare mei netto enerzjywinst (gewichtswinst) basearre op fiedingsopname.Sa binne de fiedingskwaliteit fan pollen, lykas oare faktoaren lykas waar of bleatstelling oan pestiziden, determinanten fan oerlibjen en sûnens24.
Ynsektiziden en fungiciden tapast foar bloei binne by steat om te ferpleatsen binnen de plant vasculature yn ferskate graden, fan translaminar (bygelyks, by steat om te ferpleatsen fan it boppeste oerflak fan blêden nei it legere oerflak, lykas guon fungiciden) 25 oan wier systemyske effekten., dy't de kroan fan 'e woartels troch kinne, kin de nektar fan appelblommen26 yngean, wêr't se folwoeksen O. cornifrons27 deadzje kinne.Guon bestridingsmiddels lekke ek yn pollen, wat de ûntwikkeling fan maislarven beynfloedet en har dea feroarsaakje19.Oare ûndersiken hawwe útwiisd dat guon fungiciden it nêstgedrach fan de besibbe soart O. lignaria28 flink feroarje kinne.Derneist hawwe laboratoarium- en fjildstúdzjes dy't eksposysje-senario's foar bestridingsmiddels simulearje (ynklusyf fungiciden) sjen litten dat pestiziden negatyf beynfloedzje de fysiology 22 morfology 29 en it oerlibjen fan huningbijen en guon solitêre bijen.Ferskate fungicide sprays dy't direkt tapast wurde op iepen blommen tidens bloei, kinne pollen kontaminearje sammele troch folwoeksenen foar larvalûntwikkeling, wêrfan de effekten noch moatte wurde bestudearre30.
It wurdt hieltyd mear erkend dat larvalûntwikkeling wurdt beynfloede troch pollen en mikrobiele mienskippen fan it spijsvertering systeem.It mikrobiom fan huningbij beynfloedet parameters lykas lichemsmassa31, metabolike feroarings22 en gefoelichheid foar patogenen32.Foarige stúdzjes hawwe ûndersocht de ynfloed fan ûntwikkelingsstadium, fiedingsstoffen en miljeu op it mikrobiom fan solitêre bijen.Dizze stúdzjes lieten oerienkomsten sjen yn 'e struktuer en oerfloed fan 'e larven- en pollenmikrobiomen33, lykas de meast foarkommende baktearjele genera Pseudomonas en Delftia, ûnder solitêre bijesoarten.Hoewol fungiciden binne ferbûn mei strategyen om de sûnens fan bijen te beskermjen, bliuwe de effekten fan fungiciden op larvalmikrobiota troch direkte mûnlinge eksposysje net ûndersocht.
Dizze stúdzje testte de effekten fan echte doses fan seis faak brûkte fungiciden registrearre foar gebrûk op beamfruchten yn 'e Feriene Steaten, ynklusyf kontakt en systemyske fungiciden dy't mûnling wurde administreare oan larven fan maishoarnwormmotten fan fersmoarge iten.Wy fûnen dat kontakt en systemyske fungiciden fermindere gewichtswinst fan bijen en ferhege mortaliteit, mei de meast earnstige effekten ferbûn mei mancozeb en pyrithiopide.Wy fergelike doe de mikrobiale ferskaat fan larven dy't fiede op it mancozeb-behannele pollen-dieet mei dyjingen dy't fiede op it kontrôledieet.Wy beprate potinsjele meganismen dy't ûnderlizzende mortaliteit en gefolgen foar yntegreare pest- en pollinatorbehear (IPPM) 36-programma's.
Adult O. cornifrons dy't oerwinterje yn kokons waarden krigen fan it Fruit Research Center, Biglerville, PA, en opslein by -3 oant 2 ° C (± 0,3 ° C).Foar it eksperimint (600 kokons yn totaal).Yn maaie 2022 waarden 100 O. cornifrons-kokons deistich oerbrocht yn plestik bekers (50 kokons per beker, DI 5 cm × 15 cm lang) en doekjes waarden yn 'e bekers pleatst om de iepening te befoarderjen en in kauwbere substraat te leverjen, wêrtroch't stress op 'e stiennen fermindere bijen37.Plak twa plestik bekers mei kokons yn in ynsektekoai (30 × 30 × 30 sm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) mei 10 ml feeders dy't 50% sukrose-oplossing befetsje en bewarje foar fjouwer dagen om sluting en paring te garandearjen.23 ° C, relative vochtigheid 60%, photoperiod 10 l (lege yntinsiteit): 14 dagen.100 pare wyfkes en mantsjes waarden alle moarnen seis dagen (100 per dei) frijlitten yn twa keunstmjittige nêsten by peak appelbloei (trapnêst: breedte 33,66 × hichte 30,48 × lingte 46,99 sm; Oanfoljende figuer 1).Pleatst by it Pennsylvania State Arboretum, tichtby kersen (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), perzik (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), pears (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), coronaria appelbeam (Malus coronaria) en tal fan farianten fan appelbeammen (Malus coronaria, Malus), ynlânske appelbeam 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus appelbeam 'Co- Op 31′ Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy').Elk blau plestik fûgelhûs past boppe op twa houten doazen.Elke nêstkast befette 800 lege kraftpapierbuizen (spiraal iepen, 0,8 sm ID × 15 sm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) ynfoege yn opake selofaanbuizen (0,7 OD sjoch Plastic plugs (T-1X plugs) leverje nêstplakken .
Beide nêstkasten wiene nei it easten rjochte en waarden bedekt mei griene plestik túnomheining (Everbilt model #889250EB12, iepeningsgrutte 5 × 5 cm, 0,95 m × 100 m) om tagong fan knagen en fûgel foar te kommen en pleatst op it boaiemflak neist de nêstkastgrûn doazen.Nestkast (oanfoljende figuer 1a).Koarnboar-aaien waarden alle dagen sammele troch 30 buizen út nêsten te sammeljen en nei it laboratoarium te ferfieren.Mei help fan skjirre, meitsje in knip oan 'e ein fan' e buis, dan disassemble de spiraalbuis te bleatstelle de brood sellen.Yndividuele aaien en har pollen waarden fuortsmiten mei in bûgde spatel (Microslide tool kit, BioQuip Products Inc., California).De aaien waarden ynkubeare op fochtich filterpapier en pleatst yn in petrishaal foar 2 oeren foardat se brûkt waarden yn ús eksperiminten (oanfoljende figuer 1b-d).
Yn it laboratoarium evaluearren wy de orale toxiciteit fan seis fungiciden tapast foar en tidens appelbloesem by trije konsintraasjes (0.1X, 0.5X en 1X, wêrby't 1X it mark is dat tapast wurdt per 100 gallons wetter / acre. Hege fjilddosis = konsintraasje yn it fjild)., Tabel 1).Elke konsintraasje waard 16 kear werhelle (n = 16).Twa kontakt fungiciden (tabel S1: mancozeb 2696,14 ppm en captan 2875,88 ppm) en fjouwer systemyske fungiciden (tabel S1: pyrithiostrobin 250,14 ppm; trifloxystrobin 110,06 ppm; myclobutanil azole 2pm fruit, grienten en siergewaaksen .Wy homogenisearre de pollen mei in grinder, oerbrocht 0,20 g nei in put (24-well Falcon Plate), en tafoege en mingde 1 μL fan fungicide-oplossing om pyramidale pollen te foarmjen mei 1 mm djippe putten wêryn de aaien pleatst waarden.Plak mei in mini spatel (oanfoljende figuer 1c, d).Falcon platen waarden opslein by keamertemperatuer (25 ° C) en 70% relative luchtvochtigheid.Wy fergelike se mei kontrôlelarven dy't in homogeen pollendieet fieden behannele mei suver wetter.Wy registreare mortaliteit en mjitten larvalgewicht elke oare dei oant de larven prepupale leeftyd berikten mei in analytysk lykwicht (Fisher Scientific, krektens = 0.0001 g).Uteinlik waard seksferhâlding beoardiele troch it iepenjen fan de kokon nei 2,5 moannen.
DNA waard ekstrahearre út hiele O. cornifrons larven (n = 3 per behanneling betingst, mancozeb-behannele en net-behannele pollen) en wy diene microbial ferskaat analyzes op dizze samples, benammen omdat yn mancozeb de heechste mortaliteit waard waarnommen yn larven.ûntfange MnZn.DNA waard fersterke, suvere mei de DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA-kit (Zymo Research, Irvine, CA), en sequearre (600 syklusen) op in Illumina® MiSeq ™ mei de v3-kit.Rjochte sekwinsje fan baktearjele 16S ribosomale RNA-genen waard útfierd mei de Quick-16S ™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) mei primers dy't rjochte binne op de V3-V4-regio fan it 16S rRNA-gen.Derneist waard 18S-sekwinsje útfierd mei 10% PhiX-ynklúzje, en amplifikaasje waard útfierd mei it primerpaar 18S001 en NS4.
Ymportearje en ferwurkje keppele reads39 mei de QIIME2-pipeline (v2022.11.1).Dizze lêzings waarden ôfsnien en gearfoege, en chimeryske sekwinsjes waarden fuortsmiten mei it DADA2-plugin yn QIIME2 (qiime dada2 noise-pairing)40.De 16S en 18S klasse opdrachten waarden útfierd mei help fan it objekt classifier plugin Classify-sklearn en de pre-trained artefakt silva-138-99-nb-classifier.
Alle eksperimintele gegevens waarden kontrolearre foar normaliteit (Shapiro-Wilks) en homogeniteit fan farianten (Levene's test).Om't de gegevensset net foldie oan 'e oannames fan parametryske analyze en de transformaasje mislearre de residualen te standerdisearjen, hawwe wy in net-parametryske twa-wei ANOVA (Kruskal-Wallis) útfierd mei twa faktoaren [tiid (trije-faze 2, 5, en 8 dei tiidpunten) en fungicide] om it effekt fan behanneling op larval farsk gewicht te evaluearjen, dan waarden post-hoc net-parametryske pearwize fergelikingen útfierd mei de Wilcoxon-test.Wy brûkten in generalisearre lineêr model (GLM) mei in Poisson-distribúsje om de effekten fan fungiciden op oerlibjen te fergelykjen oer trije fungicide-konsintraasjes41,42.Foar analyse fan differinsjaal oerfloed waard it oantal amplicon sequence farianten (ASV's) ynstoart op it genusnivo.Fergeliking fan differinsjaal oerfloed tusken groepen mei 16S (genusnivo) en 18S relative oerfloed waarden útfierd mei in generalisearre additiefmodel foar posysje, skaal en foarm (GAMLSS) mei beta-nul-opblaasde (BEZI) famyljedistribúsjes, dy't waarden modeleare op in makro .yn Microbiome R43 (v1.1).1).Ferwiderje mitochondriale en chloroplastsoarten foardat differinsjaalanalyse.Fanwege de ferskillende taksonomyske nivo's fan 18S waard allinich it leechste nivo fan elk takson brûkt foar differinsjaalanalyses.Alle statistyske analyzes waarden útfierd mei R (v. 3.4.3., CRAN projekt) (Team 2013).
Bleatstelling oan mancozeb, pyrithiostrobin en trifloxystrobin signifikant fermindere lichemsgewicht yn O. cornifrons (figuer 1).Dizze effekten waarden konsekwint waarnommen foar alle trije beoardielde doses (Fig. 1a-c).Cyclostrobin en myclobutanil fermindere it gewicht fan larven net signifikant.
Gemiddeld farsk gewicht fan larven fan stammelboarnen mjitten op trije tiidpunten ûnder fjouwer dieetbehannelingen (homogene pollenfeed + fungicide: kontrôle, 0.1X, 0.5X en 1X doses).(a) Low dose (0.1X): earste tiid punt (dei 1): χ2: 30.99, DF = 6;P <0,0001, twadde tiidpunt (dei 5): 22,83, DF = 0,0009;tredde kear;punt (dei 8): χ2: 28,39, DF = 6;(b) heale dose (0.5X): earste tiid punt (dei 1): χ2: 35.67, DF = 6;P <0,0001, twadde tiidpunt (dei ien).): χ2: 15.98, DF = 6;P = 0,0090;tredde kear punt (dei 8) χ2: 16,47, DF = 6;(c) Site of folsleine doasis (1X): earste tiid punt (dei 1) χ2: 20,64, P = 6;P = 0,0326, twadde tiidpunt (dei 5): χ2: 22,83, DF = 6;P = 0,0009;tredde kear punt (dei 8): χ2: 28,39, DF = 6;nonparametric analyze fan fariânsje.Balken fertsjintwurdigje gemiddelde ± SE fan pearwize fergelikingen (α = 0,05) (n = 16) *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,001, ***P ≤ 0,0001.
By de leechste doasis (0.1X) waard larvale lichemsgewicht mei 60% fermindere mei trifloxystrobin, 49% mei mancozeb, 48% mei myclobutanil, en 46% mei pyrithistrobin (fig. 1a).Wannear't bleatsteld oan de helte fan de fjild dose (0.5X), it lichem gewicht fan mancozeb larven waard fermindere troch 86%, pyrithiostrobin troch 52% en trifloxystrobin troch 50% (Fig. 1b).In folsleine fjilddosis (1X) fan mancozeb fermindere larvalgewicht mei 82%, pyrithiostrobin mei 70%, en trifloxystrobin, myclobutanil en sangard mei sawat 30% (figuer 1c).
De mortaliteit wie it heechst ûnder larven dy't mei mancozeb-behannele pollen fiede, folge troch pyrithiostrobin en trifloxystrobin.Mortaliteit ferhege mei tanimmende doses fan mancozeb en pyritisoline (figuer 2; Tabel 2).Lykwols, mais borer mortaliteit tanommen mar in bytsje as trifloxystrobin konsintraasjes tanommen;cyprodinil en captan fergrutte de mortaliteit net signifikant yn ferliking mei kontrôlebehannelingen.
De mortaliteit fan borerflylarven waard fergelike nei ynname fan pollen yndividueel behannele mei seis ferskillende fungiciden.Mancozeb en pentopyramide wiene gefoeliger foar mûnlinge bleatstelling oan maismaggen (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (line, helling = 0.29, P <0.001; helling = 0.24, P <0.00)).
Yn trochsneed, oer alle behannelingen, wie 39,05% fan pasjinten froulik en 60,95% manlik.Under de kontrôlebehannelingen wie it oanpart fan froulju 40% yn sawol de leechdosis (0.1X) as heale doses (0.5X) stúdzjes, en 30% yn 'e fjilddosis (1X) stúdzjes.By 0.1X doasis, ûnder pollen-fed larven behannele mei mancozeb en myclobutanil, 33,33% fan folwoeksenen wiene froulik, 22% fan folwoeksenen wiene froulik, 44% fan folwoeksen larven wiene froulik, 44% fan folwoeksen larven wiene froulik.froulik, 41% fan folwoeksen larven wiene wyfkes, en kontrôles wiene 31% (figuer 3a).By 0,5 kear de dos wie 33% fan folwoeksen wjirms yn 'e mancozeb- en pyrithiostrobin-groep froulik, 36% yn' e trifloxystrobin-groep, 41% yn 'e myclobutanil-groep, en 46% yn' e cyprostrobin-groep.Dit sifer wie 53% yn 'e groep.yn 'e captan-groep en 38% yn' e kontrôtgroep (fig. 3b).By 1X-dosis wiene 30% fan 'e mancozeb-groep froulju, 36% fan' e pyrithiostrobin-groep, 44% fan 'e trifloxystrobin-groep, 38% fan' e myclobutanil-groep, 50% fan 'e kontrôtgroep wiene froulju - 38,5% (fig. 3c) .
Persintaazje froulike en manlike borers nei larval stadium fungicide bleatstelling.(a) Lege doasis (0.1X).(b) Heal dose (0.5X).(c) Field dose of folsleine doasis (1X).
16S folchoarder analyze die bliken dat de baktearjele groep ferskilde tusken larven fieden mei mancozeb-behannele pollen en larven fieden mei untreated pollen (Fig. 4a).De mikrobiale yndeks fan ûnbehannele larven dy't op pollen fiede wie heger as dy fan larven dy't fiede op mancozeb-behannele pollen (fig. 4b).Hoewol't it waarnommen ferskil yn rykdom tusken groepen wie net statistysk signifikant, it wie signifikant leger as dat waarnommen foar larven feeding op untreated pollen (Fig. 4c).Relative oerfloed liet sjen dat de mikrobiota fan larven dy't fiede op kontrôlepollen mear ferskaat wie as dy fan larven dy't fiede op mancozeb-behannele larven (fig. 5a).Beskriuwende analyze die de oanwêzigens fan 28 genera yn kontrôle en mancozeb-behannele samples (figuer 5b).c Analyse mei 18S sequencing die bliken gjin signifikante ferskillen (oanfoljende figuer 2).
SAV-profilen basearre op 16S-sekwinsjes waarden fergelike mei Shannon-rykdom en waarnommen rykdom op it phylumnivo.(a) Principal coordinate analysis (PCoA) basearre op algemiene mikrobiale mienskipstruktuer yn unbehannele pollen-fed of control (blau) en mancozeb-fed larven (oranje).Elts gegevens punt stiet foar in aparte stekproef.PCoA waard berekkene mei de Bray-Curtis-ôfstân fan 'e multivariate t-ferdieling.Ovalen fertsjintwurdigje it 80% betrouwensnivo.(b) Boxplot, rauwe Shannon rykdom gegevens (punten) en c.Observable rykdom.Boxplots toane fakjes foar mediaan line, interquartile berik (IQR), en 1.5 × IQR (n = 3).
Gearstalling fan mikrobiele mienskippen fan larven fiede op mancozeb-behannele en net-behannele pollen.(a) Relative oerfloed fan mikrobiële genera lêst yn larven.(b) Heatkaart fan identifisearre mikrobiele mienskippen.Delftia (odds ratio (OR) = 0,67, P = 0,0030) en Pseudomonas (OR = 0,3, P = 0,0074), Microbacterium (OR = 0,75, P = 0,0617) (OR = 1,5, P = 0,0060);Heat map rigen wurde klustere mei help fan korrelaasje ôfstân en gemiddelde Konnektivität.
Us resultaten litte sjen dat mûnlinge bleatstelling oan kontakt (mancozeb) en systemyske (pyrostrobin en trifloxystrobin) fungiciden, breed tapast tidens bloei, signifikant fermindere gewichtswinning en ferhege mortaliteit fan maislarven.Derneist fermindere mancozeb it ferskaat en rykdom fan it mikrobiom signifikant yn 'e prepupale faze.Myclobutanil, in oar systemysk fungicide, fermindere signifikant gewichtswinning fan larval by alle trije doses.Dit effekt wie evident op de twadde (dei 5) en tredde (dei 8) tiidpunten.Yn tsjinstelling, cyprodinil en captan net signifikant ferminderje gewicht winst of oerlibjen yn ferliking mei de kontrôle groep.Foar ús kennis is dit wurk it earste om de effekten te bepalen fan fjildraten fan ferskate fungiciden dy't brûkt wurde om maisgewaaksen te beskermjen troch direkte bleatstelling oan pollen.
Alle fungicide behannelingen gâns fermindere lichemsgewicht winst yn ferliking mei kontrôle behannelingen.Mancozeb hie it grutste effekt op larval lichemsgewicht winst mei in gemiddelde reduksje fan 51%, folge troch pyrithiostrobin.Oare ûndersiken hawwe lykwols gjin negative effekten rapporteare fan fjilddoses fan fungiciden op larvalstadia44.Hoewol is oantoand dat dithiocarbamate biocides in lege akute toxiciteit hawwe45, ethylene bisdithiocarbamates (EBDCS) lykas mancozeb kinne degradearje ta urea ethylene sulfide.Sjoen syn mutagene effekten yn oare bisten, kin dit degradaasjeprodukt ferantwurdlik wêze foar de waarnommen effekten46,47.Eardere ûndersiken hawwe sjen litten dat de formaasje fan ethylene thiourea wurdt beynfloede troch faktoaren lykas ferhege temperatuer48, vochtigheid levels49 en lingte fan produkt opslach50.Goede opslachbetingsten foar bioziden kinne dizze side-effekten ferminderje.Derneist hat de Europeeske Autoriteit foar Voedselfeiligens har soargen útsprutsen oer de toxiciteit fan pyrithiopide, dat is oantoand kankerferwekkend te wêzen foar de spijsverteringssystemen fan oare bisten51.
Orale administraasje fan mancozeb, pyrithiostrobin en trifloxystrobin fergruttet de mortaliteit fan maisboarlarven.Yn tsjinstelling, myclobutanil, ciprocycline en captan hie gjin effekt op mortaliteit.Dizze resultaten ferskille fan dy fan Ladurner et al.52, dy't sjen lieten dat captan it fuortbestean fan folwoeksen O. lignaria en Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) signifikant fermindere.Dêrnjonken is fûn dat fungiciden lykas captan en boscalid larvalstjerte52,53,54 feroarsaakje of it fiedingsgedrach feroarje55.Dizze feroaringen kinne op har beurt ynfloed hawwe op 'e fiedingskwaliteit fan' e pollen en úteinlik de enerzjywinst fan 'e larvalstadium.Mortaliteit waarnommen yn 'e kontrôtgroep wie konsistint mei oare stúdzjes 56,57.
De yn ús wurk waarnommen manlike-favoritearjende geslachtsferhâlding kin ferklearre wurde troch faktoaren lykas ûnfoldwaande paring en minne waarsomstannichheden by de bloei, lykas earder suggerearre foar O. cornuta troch Vicens en Bosch.Hoewol wyfkes en mantsjes yn ús stúdzje fjouwer dagen hienen om te paren (in perioade dy't algemien genôch beskôge wurdt foar suksesfolle paring), hawwe wy bewust ljochtintensiteit fermindere om stress te minimalisearjen.Dizze wiziging kin lykwols ûnbedoeld ynterferearje mei it paringsproses61.Dêrnjonken ûnderfine bijen ferskate dagen fan ûngeunstich waar, ynklusyf rein en lege temperatueren (<5 °C), dy't ek negatyf beynfloedzje kinne op it paringssukses4,23.
Hoewol ús stúdzje rjochte op it hiele larvale mikrobioom, jouwe ús resultaten ynsjoch yn potinsjele relaasjes tusken baktearjende mienskippen dy't kritysk kinne wêze foar bijenfieding en bleatstelling oan fungicide.Bygelyks, larven fieden mei mancozeb-behannele pollen hienen de mikrobiele mienskipstruktuer en oerfloed signifikant fermindere yn ferliking mei larven dy't ûnbehannele pollen fiede.Yn larven dy't ûnbehannele pollen konsumearje, wiene de baktearjegroepen Proteobacteria en Actinobacteria dominant en wiene foaral aerobysk of fakultatyf aerobysk.Delftse baktearjes, meastentiids assosjearre mei solitêre bijesoarten, binne bekend om antibiotika-aktiviteit te hawwen, wat oanjout op in mooglike beskermjende rol tsjin sykteferwekkers.In oare baktearjele soarte, Pseudomonas, wie oerfloedich yn larven dy't ûnbehannele pollen fiede, mar waard signifikant fermindere yn mancozeb-behannele larven.Us resultaten stypje eardere stúdzjes dy't Pseudomonas identifisearje as ien fan 'e meast oerfloedige genera yn O. bicornis35 en oare solitêre wespen34.Hoewol't eksperiminteel bewiis foar de rol fan Pseudomonas yn 'e sûnens fan O. cornifrons net ûndersocht is, is dizze baktearje sjen litten om de synteze fan beskermjende gifstoffen yn' e kever Paederus fuscipes te befoarderjen en argininemetabolisme te befoarderjen yn vitro 35, 65. Dizze beoardielingen suggerearje in potinsjele rol yn firale en baktearjele ferdigening yn ûntwikkeling tiid fan O. cornifrons larven.Microbacterium is in oare skaai identifisearre yn ús stúdzje dat wurdt rapportearre te wêzen oanwêzich yn hege oantallen yn swarte soldaat fly larven ûnder honger betingsten66.Yn O. cornifrons-larven kinne mikrobaktearjes bydrage oan it lykwicht en fearkrêft fan it darmmikrobiom ûnder stressbetingsten.Dêrneist Rhodococcus wurdt fûn yn O. cornifrons larven en is bekend om syn detoxification kapasiteiten67.Dit skaai komt ek foar yn de darm fan A. florea , mar yn tige lege oerfloed68.Us resultaten litte de oanwêzigens sjen fan meardere genetyske fariaasjes oer ferskate mikrobiële taksa dy't metabolike prosessen yn larven kinne feroarje.In better begryp fan it funksjonele ferskaat fan O. cornifrons is lykwols nedich.
Gearfetsjend jouwe de resultaten oan dat mancozeb, pyrithiostrobin en trifloxystrobin lichemsgewicht fermindere en ferhege mortaliteit fan maisboarlarven.Hoewol d'r groeiende soargen is oer de effekten fan fungiciden op bestuivers, is d'r needsaak om de effekten fan oerbliuwende metaboliten fan dizze ferbiningen better te begripen.Dizze resultaten kinne opnommen wurde yn oanbefellings foar yntegreare programma's foar bestuiversbehear dy't boeren helpe om it gebrûk fan bepaalde fungiciden foar en tidens de bloei fan fruitbeam te foarkommen troch fungiciden te selektearjen en de timing fan tapassing te feroarjen, of troch it stimulearjen fan it brûken fan minder skealike alternativen 36. Dizze ynformaasje is wichtich foar it ûntwikkeljen fan oanbefellings.oer pestizidgebrûk, lykas it oanpassen fan besteande spuitprogramma's en it feroarjen fan spuittiming by it selektearjen fan fungiciden of it befoarderjen fan it brûken fan minder gefaarlike alternativen.Fierder ûndersyk is nedich nei de neidielige effekten fan fungiciden op seksferhâlding, fiedingsgedrach, darmmikrobiom, en de molekulêre meganismen dy't ûnderlizzende maisboarren gewichtsverlies en mortaliteit binne.
Boarnen gegevens 1, 2 en 3 yn figueren 1 en 2 binne dellein yn de figshare gegevens repository DOI: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 en https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.De sekwinsjes analysearre yn de hjoeddeiske stúdzje (Fig. 4, 5) binne beskikber yn de NCBI SRA repository ûnder accession number PRJNA1023565.
Bosch, J. en Kemp, WP Untwikkeling en oprjochting fan huningbijsoarten as bestuivers fan agraryske gewaaksen: it foarbyld fan it skaai Osmia.(Hymenoptera: Megachilidae) en fruitbeammen.bolle.Ntomore.helpmiddel.92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al.Bestowingspraktiken en opfettings fan alternative bestuivers ûnder appelkwekers yn New York en Pennsylvania.update.Lânbou.iten systemen.35, 1–14 (2020).
Koch I, Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL, Ricketts TH.J. Ekonomy.Ntomore.111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., & Park, Y.-L.Effekten fan klimaatferoaring op tragopan-fenology: gefolgen foar befolkingsbehear.Klim.Feroarje 150, 305-317 (2018).
Artz, DR en Pitts-Singer, TL Effekt fan fungicide en adjuvante sprays op it nêstgedrach fan twa behearde solitêre bijen (Osmia lignaria en Megachile rotundata).PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al.In leech-giftige gewaaksfungicide (fenbuconazol) ynterferearret mei manlike reproduktive kwaliteitssignalen, wat resulteart yn fermindere paringssukses yn wylde solitêre bijen.J. Apps.ekology.59, 1596-1607 (2022).
Sgolastra F. et al.Neonicotinoïde ynsektiziden en ergosterol biosynteze ûnderdrukke synergistyske fungicide mortaliteit yn trije bijesoarten.Pest kontrôle.de wittenskip.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.en Danforth BN Solitêre wesplarven feroarje it baktearjende ferskaat dat wurdt levere troch pollen oan stam-nêstende bijen Osmia cornifrons (Megachilidae).front.mikroorganisme.13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN en Steffan SA De ectosymbiotic mikroorganismen yn fermentearre pollen binne like wichtich foar de ûntwikkeling fan iensume bijen as de pollen sels.ekology.evolúsje.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM.Plant Soil 357, 381-393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG en Peter KA Bittere rot fan applen yn 'e mid-Atlantyske Feriene Steaten: beoardieling fan causative soarten en de ynfloed fan regionale waarsomstannichheden en cultivar-susceptibiliteit.Phytopathology 111, 966-981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK.en Stanley DA Fungicides, herbiziden en bijen: in systematyske oersjoch fan besteande ûndersyk en metoaden.PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED en Jepson, PC Synergistyske effekten fan EBI fungiciden en pyrethroid ynsektiziden op huningbijen (Apis mellifera).pleage de wittenskip.39, 293-297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE en Peng, CY Effekt fan selektearre fungiciden op de groei en ûntwikkeling fan huningbij larven Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae).Woansdei.Ntomore.33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., en McArt, S. Decision Guide for Pesticide Use to Protect Pollinators in Tree Orchards (Cornell University, 2018).
Iwasaki, JM en Hogendoorn, K. Beljochting fan bijen oan net-pestiziden: in resinsje fan metoaden en rapportearre resultaten.Lânbou.ekosysteem.Woansdei.314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA.en Pitts-Singer TL Effekt fan oanbod type en pestizid bleatstelling op larval ûntwikkeling fan Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae).Woansdei.Ntomore.51, 240–251 (2022).
Kopit AM en Pitts-Singer TL Pathways fan bestridingsmiddel bleatstelling oan solitêre lege-nêst bijen.Woansdei.Ntomore.47, 499–510 (2018).
Pan, NT et al.In nij protokol foar ynname bioassay foar it beoardieljen fan pestizidtoxiciteit yn folwoeksen Japanske túnbijen (Osmia cornifrons).de wittenskip.Ferslaggen 10, 9517 (2020).
Post tiid: mei-14-2024