Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates.Kanggo asil sing paling apik, disaranake sampeyan nggunakake versi browser sing luwih anyar (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Ing sawetoro wektu, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, kita nampilake situs kasebut tanpa gaya utawa JavaScript.
Fungisida asring digunakake nalika ngembang woh wit lan bisa ngancam penyerbuk serangga.Nanging, ora pati ngerti babagan carane pollinator non-tawon (kayata, tawon tunggal, Osmia cornifrons) nanggapi kontak lan fungisida sistemik sing umum digunakake ing apel nalika ngembang.Kesenjangan kawruh iki mbatesi keputusan regulasi kanggo nemtokake konsentrasi sing aman lan wektu nyemprotake fungisida.Kita ngevaluasi efek saka rong fungisida kontak (captan lan mancozeb) lan papat fungisida interlayer / phytosystem (ciprocycline, myclobutanil, pyrostrobin lan trifloxystrobin).Efek ing gain bobot larva, kaslametané, rasio jinis lan keragaman bakteri.Evaluasi ditindakake kanthi nggunakake bioassay lisan kronis ing ngendi serbuk sari diobati kanthi telung dosis adhedhasar dosis sing disaranake saiki kanggo panggunaan lapangan (1X), setengah dosis (0.5X) lan dosis rendah (0.1X).Kabeh dosis mancozeb lan pyritisoline nyuda bobot awak lan kaslametan larva.Kita banjur ngurutake gen 16S kanggo menehi ciri bakteri larva mancozeb, fungisida sing tanggung jawab kanggo kematian paling dhuwur.Kita nemokake manawa keragaman lan kelimpahan bakteri dikurangi sacara signifikan ing larva sing dipangan serbuk sari sing diobati mancozeb.Asil laboratorium kita nuduhake yen nyemprotake sawetara fungisida kasebut sajrone ngembang utamane mbebayani kanggo kesehatan O. cornifrons.Informasi iki cocog kanggo keputusan manajemen ing mangsa ngarep babagan panggunaan produk perlindungan wit woh sing lestari lan dadi dhasar kanggo proses regulasi kanggo nglindhungi pollinator.
Lebah mason Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) dikenalake ing Amerika Serikat saka Jepang ing pungkasan taun 1970-an lan awal taun 1980-an, lan spesies kasebut nduweni peran pollinator penting ing ekosistem sing dikelola.Populasi alami tawon iki minangka bagéan saka kira-kira 50 spesies tawon liar sing nglengkapi tawon sing nyerbuki kebon almond lan apel ing Amerika Serikat2,3.Tawon Mason ngadhepi akeh tantangan, kalebu fragmentasi habitat, patogen, lan pestisida3,4.Antarane insektisida, fungisida nyuda gain energi, pakan 5 lan kahanan awak6,7.Sanajan riset anyar nuduhake manawa kesehatan tawon Mason langsung dipengaruhi dening mikroorganisme komensal lan ectobactic, 8,9 amarga bakteri lan jamur bisa mangaruhi nutrisi lan respon imun, efek paparan fungisida ing keragaman mikroba tawon Mason mung diwiwiti. sinau.
Fungisida saka macem-macem efek (kontak lan sistemik) disemprotake ing kebon kebon sadurunge lan sajrone ngembang kanggo nambani penyakit kayata scab apel, rot pait, rot coklat lan powdery mildew10,11.Fungisida dianggep ora mbebayani kanggo pollinator, mula dianjurake kanggo tukang kebon sajrone periode ngembang;Paparan lan ingestion saka fungisida iki dening tawon relatif dikenal, amarga iku bagéan saka proses registrasi pestisida dening US Environmental Protection Agency lan akeh liyane saka badan regulasi nasional12,13,14.Nanging, efek fungisida marang non-tawon kurang dikenal amarga ora dibutuhake miturut persetujuan wewenang pemasaran ing Amerika Serikat15.Kajaba iku, umume ora ana protokol standar kanggo nguji tawon tunggal16,17, lan njaga koloni sing nyedhiyakake tawon kanggo dites dadi tantangan18.Uji coba saka tawon sing dikelola beda-beda tambah akeh ditindakake ing Eropa lan AS kanggo nyinaoni efek pestisida marang tawon liar, lan protokol standar wis dikembangake kanggo O. cornifrons19.
Tawon tanduk minangka monosit lan digunakake sacara komersial ing tanduran carp minangka tambahan utawa panggantos kanggo tawon madu.Tawon iki muncul antarane Maret lan April, karo lanang precocious muncul telung kanggo patang dina sadurunge wadon.Sawise kawin, betina aktif nglumpukake serbuk sari lan nektar kanggo nyedhiyakake seri sel brood ing rongga sarang tubular (alami utawa buatan)1,20.Endhog dilebokake ing serbuk sari ing njero sel;wadon banjur mbangun tembok lempung sadurunge nyiapake sel sabanjuré.Larva instar pisanan ditutupi ing chorion lan mangan cairan embrio.Saka instar kapindho nganti kaping lima (prepupa), larva mangan serbuk sari22.Sawise pasokan serbuk sari rampung entek, larva mbentuk kepompong, pupate lan muncul minangka wong diwasa ing kamar brood sing padha, biasane ing pungkasan mangsa panas20,23.Wong diwasa muncul ing musim semi sabanjure.Urip wong diwasa digandhengake karo gain energi net (tambah bobot) adhedhasar asupan panganan.Mangkono, kualitas nutrisi serbuk sari, uga faktor liyane kayata cuaca utawa paparan pestisida, minangka penentu kaslametan lan kesehatan24.
Insektisida lan fungisida sing ditrapake sadurunge ngembang bisa mindhah ing vasculature tanduran kanthi derajat sing beda-beda, saka translaminar (contone, bisa pindhah saka permukaan ndhuwur godhong menyang permukaan ngisor, kaya sawetara fungisida) 25 nganti efek sistemik., sing bisa nembus makutha saka oyod, bisa mlebu nektar kembang apel26, sing bisa mateni O. cornifron27 diwasa.Sawetara pestisida uga larut ing serbuk sari, nyebabake pangembangan larva jagung lan nyebabake pati19.Panaliten liyane nuduhake yen sawetara fungisida bisa ngowahi prilaku nesting spesies O. lignaria28.Kajaba iku, studi laboratorium lan lapangan sing simulasi skenario paparan pestisida (kalebu fungisida) nuduhake yen pestisida duwe pengaruh negatif marang fisiologi 22 morfologi 29 lan kaslametane tawon madu lan sawetara tawon dhewekan.Macem-macem semprotan fungisida sing ditrapake langsung ing kembang mbukak sajrone ngembang bisa ngrusak serbuk sari sing diklumpukake dening wong diwasa kanggo pangembangan larva, efek sing isih kudu ditliti30.
Iku tambah akeh diakoni yen pangembangan larva dipengaruhi dening serbuk sari lan komunitas mikroba saka sistem pencernaan.Mikrobioma tawon madu mengaruhi parameter kayata massa awak31, owah-owahan metabolisme22 lan kerentanan kanggo patogen32.Panaliten sadurunge wis nyinaoni pengaruh tahap perkembangan, nutrisi, lan lingkungan ing mikrobioma tawon dhewekan.Panaliten kasebut nuduhake persamaan ing struktur lan kelimpahan mikrobioma larva lan serbuk sari33, uga genera bakteri Pseudomonas lan Delftia sing paling umum, ing antarane spesies tawon tunggal.Nanging, sanajan fungisida wis digandhengake karo strategi kanggo nglindhungi kesehatan tawon, efek fungisida marang mikrobiota larva liwat paparan lisan langsung tetep ora diteliti.
Panaliten iki nguji efek saka dosis nyata saka enem fungisida sing umum digunakake sing didaftar kanggo digunakake ing woh wit ing Amerika Serikat, kalebu fungisida kontak lan sistemik sing diwenehake kanthi lisan menyang larva moth cacing tanduk jagung saka panganan sing kontaminasi.Kita nemokake yen fungisida kontak lan sistemik nyuda bobot awak tawon lan nambah kematian, kanthi efek paling abot sing ana gandhengane karo mancozeb lan pyrithiopide.Kita banjur mbandhingake keragaman mikroba saka larva sing dipangan ing diet serbuk sari sing diobati mancozeb karo sing dipangan ing diet kontrol.Kita ngrembug mekanisme potensial sing ndasari mortalitas lan implikasi kanggo program manajemen hama lan penyerbuk terpadu (IPPM)36.
O. cornifron diwasa overwintering ing kepompong dijupuk saka Pusat Riset Buah, Biglerville, PA, lan disimpen ing -3 kanggo 2 ° C (± 0,3 ° C).Sadurunge eksperimen (total 600 kepompong).Ing Mei 2022, 100 O. kepompong jagung ditransfer saben dina menyang cangkir plastik (50 kepompong saben cangkir, DI 5 cm × 15 cm dawa) lan wipes diselehake ing cangkir kanggo mbukak lan nyedhiyakake substrat sing bisa dikunyah, nyuda stres ing watu. tawon37 .Selehake rong cangkir plastik sing ngemot kepompong ing kandhang serangga (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) kanthi pakan 10 ml sing ngemot larutan sukrosa 50% lan simpen patang dina kanggo njamin penutupan lan kawin.23°C, asor relatif 60%, fotoperiode 10 l (intensitas kurang): 14 dina.100 wadon lan lanang sing dikawinake dibebasake saben esuk suwene nem dina (100 saben dina) dadi rong sarang buatan sajrone ngembang apel puncak (sarang trap: jembaré 33,66 × dhuwur 30,48 × dawa 46,99 cm; Gambar Tambahan 1).Diselehake ing Pennsylvania State Arboretum, cedhak ceri (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), peach (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), pear (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia ' Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), wit apel coronaria (Malus coronaria) lan macem-macem jinis wit apel (Malus coronaria, Malus), wit apel domestik 'Co-op 30' Enterprise™, wit apel Malus 'Co- Op 31' Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy').Saben omah manuk plastik biru pas ing ndhuwur rong kothak kayu.Saben kothak nest ngemot 800 tabung kertas kraft kosong (spiral mbukak, 0,8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) dilebokake ing tabung selophane opaque (0,7 OD ndeleng Plug plastik (colokan T-1X) nyedhiyakake situs nesting. .
Kothak sarang loro-lorone madhep wetan lan ditutupi pager taman plastik ijo (model Everbilt #889250EB12, ukuran bukaan 5 × 5 cm, 0,95 m × 100 m) kanggo nyegah akses tikus lan manuk lan diselehake ing permukaan lemah ing jejere lemah kothak nest kothak.Kothak susuh (Tambahan Gambar 1a).Endhog penggerek jagung diklumpukake saben dina kanthi ngumpulake 30 tabung saka sarang lan diangkut menyang laboratorium.Nggunakake gunting, gawe potongan ing mburi tabung, banjur bongkar tabung spiral kanggo mbukak sel brood.Endhog individu lan serbuk sari dicopot nggunakake spatula sing mlengkung (kit alat Microslide, BioQuip Products Inc., California).Endhog kasebut diinkubasi ing kertas panyaring lembab lan dilebokake ing sajian Petri sajrone 2 jam sadurunge digunakake ing eksperimen kita (Tambahan Gambar 1b-d).
Ing laboratorium, kita ngevaluasi keracunan lisan saka enem fungisida sing ditrapake sadurunge lan sajrone mekar apel ing telung konsentrasi (0.1X, 0.5X, lan 1X, ing ngendi 1X minangka tandha sing ditrapake saben 100 galon banyu / hektar. Dosis lapangan dhuwur = konsentrasi ing lapangan)., Tabel 1).Saben konsentrasi diulang kaping 16 (n = 16).Rong fungisida kontak (Tabel S1: mancozeb 2696,14 ppm lan captan 2875,88 ppm) lan papat fungisida sistemik (Tabel S1: pyrithiostrobin 250,14 ppm; trifloxystrobin 110,06 ppm; myclobutanil azole 75 ppm , sayuran lan tanduran hias .Kita homogenisasi serbuk sari nggunakake gilingan, ditransfer 0,20 g menyang sumur (24-well Falcon Plate), lan nambah lan nyampur 1 μL larutan fungisida kanggo mbentuk serbuk sari piramida kanthi sumur jero 1 mm ing ngendi endhog dilebokake.Selehake nggunakake spatula mini (Tambahan Gambar 1c,d).Piring Falcon disimpen ing suhu kamar (25 ° C) lan asor relatif 70%.Kita mbandhingake karo larva kontrol sing diwenehi diet serbuk sari homogen sing diolah nganggo banyu murni.Kita nyathet mortalitas lan ngukur bobot larva saben dina nganti larva tekan umur prepupal kanthi nggunakake imbangan analitik (Fisher Scientific, akurasi = 0,0001 g).Pungkasan, rasio jinis ditaksir kanthi mbukak kepompong sawise 2,5 sasi.
DNA diekstraksi saka kabèh larva O. cornifrons (n = 3 saben kondisi perawatan, serbuk sari sing diobati mancozeb lan ora diobati) lan kita nindakake analisis keragaman mikroba ing conto kasebut, utamane amarga ing mancozeb mortalitas paling dhuwur diamati ing larva.nampa MnZn.DNA diamplifikasi, diresiki nggunakake DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA kit (Zymo Research, Irvine, CA), lan diurutake (600 siklus) ing Illumina® MiSeq™ nggunakake kit v3.Urutan target gen RNA ribosom 16S bakteri ditindakake nggunakake Kit Prep Pustaka Quick-16S™ NGS (Zymo Research, Irvine, CA) nggunakake primer sing nargetake wilayah V3-V4 saka gen 16S rRNA.Kajaba iku, urutan 18S ditindakake nggunakake 10% inklusi PhiX, lan amplifikasi ditindakake nggunakake pasangan primer 18S001 lan NS4.
Impor lan proses pasangan maca39 nggunakake pipa QIIME2 (v2022.11.1).Wacan kasebut dipotong lan digabung, lan urutan chimeric dibusak nggunakake plugin DADA2 ing QIIME2 (pasangan gangguan qiime dada2)40.Tugas kelas 16S lan 18S dileksanakake nggunakake plugin classifier obyek Classify-sklearn lan artefak silva-138-99-nb-classifier sing wis dilatih.
Kabeh data eksperimen dicenthang kanggo normalitas (Shapiro-Wilks) lan homogeneity of variances (uji Levene).Amarga set data ora nyukupi asumsi analisis parametrik lan transformasi gagal standarisasi residual, kita nindakake ANOVA rong arah nonparametrik (Kruskal-Wallis) kanthi rong faktor [wektu (telung fase 2, 5, lan 8 dina). wektu titik) lan fungisida] kanggo ngevaluasi efek perawatan ing bobot seger larva, banjur post hoc nonparametric pairwise mbandhingake nggunakake test Wilcoxon.Kita nggunakake model linear umum (GLM) kanthi distribusi Poisson kanggo mbandhingake efek fungisida ing urip ing telung konsentrasi fungisida41,42.Kanggo analisis kelimpahan diferensial, jumlah varian urutan amplicon (ASV) ambruk ing tingkat genus.Perbandingan kelimpahan diferensial antarane kelompok nggunakake 16S (tingkat genus) lan kelimpahan relatif 18S ditindakake nggunakake model aditif umum kanggo posisi, skala, lan wujud (GAMLSS) kanthi distribusi kulawarga beta zero-inflated (BEZI), sing dimodelake ing makro. .ing Microbiome R43 (v1.1).1).Mbusak spesies mitokondria lan kloroplas sadurunge analisis diferensial.Amarga tingkat taksonomi 18S sing beda, mung tingkat paling ngisor saben takson sing digunakake kanggo analisis diferensial.Kabeh analisis statistik ditindakake kanthi nggunakake R (v. 3.4.3., proyek CRAN) (Tim 2013).
Paparan mancozeb, pyrithiostrobin, lan trifloxystrobin nyuda bobot awak ing O. cornifrons (Fig. 1).Efek kasebut diamati kanthi konsisten kanggo kabeh telung dosis sing ditaksir (Fig. 1a-c).Cyclostrobin lan myclobutanil ora nyuda bobot larva kanthi signifikan.
Bobot seger rata-rata larva penggerek batang diukur ing telung titik wektu ing papat perawatan diet (pakan serbuk sari homogen + fungisida: kontrol, dosis 0,1X, 0,5X lan 1X).(a) Dosis rendah (0,1X): titik pisanan (dina 1): χ2: 30,99, DF = 6;P <0,0001, titik kaping pindho (dina 5): 22,83, DF = 0,0009;kaping telu;titik (dina 8): χ2: 28,39, DF = 6;(b) setengah dosis (0,5X): titik pisanan (dina 1): χ2: 35,67, DF = 6;P <0,0001, titik kaping pindho (dina siji).): χ2: 15,98, DF = 6;P = 0,0090;titik kaping telune (dina 8) χ2: 16,47, DF = 6;(c) Situs utawa dosis lengkap (1X): titik pisanan (dina 1) χ2: 20,64, P = 6;P = 0,0326, titik kaping pindho (dina 5): χ2: 22,83, DF = 6;P = 0,0009;titik kaping telune (dina 8): χ2: 28,39, DF = 6;analisis nonparametrik saka varian.Bar nuduhake rata-rata ± SE saka perbandingan pasangan (α = 0.05) (n = 16) * P ≤ 0.05, ** P ≤ 0.001, *** P ≤ 0.0001.
Ing dosis paling murah (0,1X), bobot awak larva dikurangi 60% karo trifloxystrobin, 49% karo mancozeb, 48% karo myclobutanil, lan 46% karo pyrithistrobin (Gambar 1a).Nalika kapapar setengah dosis lapangan (0,5X), bobot awak larva mancozeb dikurangi 86%, pyrithiostrobin 52% lan trifloxystrobin 50% (Gambar 1b).Dosis lapangan lengkap (1X) mancozeb nyuda bobot larva nganti 82%, pyrithiostrobin nganti 70%, lan trifloxystrobin, myclobutanil lan sangard kira-kira 30% (Gambar 1c).
Mortalitas paling dhuwur ing antarane larva sing diwenehi serbuk sari sing diobati mancozeb, disusul pyrithiostrobin lan trifloxystrobin.Mortalitas tambah kanthi nambah dosis mancozeb lan pyritisoline (Gambar 2; Tabel 2).Nanging, mortality borer jagung mundhak mung rada minangka konsentrasi trifloxystrobin tambah;cyprodinil lan captan ora nambah mortalitas kanthi signifikan dibandhingake karo perawatan kontrol.
Mortalitas larva lalat borer dibandhingake sawise ingestion serbuk sari diobati kanthi enem fungisida sing beda.Mancozeb lan pentopyramide luwih sensitif marang paparan lisan kanggo belatung jagung (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (garis, slope = 0.29, P <0.001; slope = 0.24, P <0.00)).
Rata-rata, ing kabeh perawatan, 39.05% pasien wadon lan 60.95% lanang.Ing antarane perawatan kontrol, proporsi wanita yaiku 40% ing studi dosis rendah (0.1X) lan setengah dosis (0.5X), lan 30% ing studi dosis lapangan (1X).Ing dosis 0,1X, ing antarane larva sing dipangan serbuk sari sing diobati karo mancozeb lan myclobutanil, 33,33% wong diwasa wadon, 22% wong diwasa wadon, 44% larva diwasa wadon, 44% larva diwasa wadon.wadon, 41% saka larva diwasa padha wadon, lan kontrol ana 31% (Fig. 3a).Ing 0,5 kaping dosis, 33% saka cacing diwasa ing grup mancozeb lan pyrithiostrobin yaiku wanita, 36% ing grup trifloxystrobin, 41% ing grup myclobutanil, lan 46% ing grup cyprostrobin.Angka iki ana 53% ing grup kasebut.ing grup captan lan 38% ing grup kontrol (Fig. 3b).Ing dosis 1X, 30% saka klompok mancozeb yaiku wanita, 36% saka klompok pyrithiostrobin, 44% saka klompok trifloxystrobin, 38% saka klompok myclobutanil, 50% saka klompok kontrol yaiku wanita - 38,5% (Gambar 3c) .
Persentase penggerek wadon lan lanang sawise paparan fungisida tahap larva.(a) Dosis sithik (0,1X).(b) Setengah dosis (0,5X).(c) Dosis lapangan utawa dosis lengkap (1X).
Analisis urutan 16S nuduhake yen klompok bakteri beda antarane larva sing diwenehi serbuk sari sing diobati mancozeb lan larva sing diwenehi serbuk sari sing ora diobati (Gambar 4a).Indeks mikroba saka larva sing ora diobati sing diwenehi serbuk sari luwih dhuwur tinimbang larva sing dipangan serbuk sari sing diobati mancozeb (Gambar 4b).Senadyan prabédan diamati ing kasugihan antarane klompok ora signifikan sacara statistik, iku luwih murah tinimbang sing diamati kanggo larva mangan serbuk sari sing ora diobati (Fig. 4c).Kelimpahan relatif nuduhake yen mikrobiota larva sing diwenehi serbuk sari kontrol luwih maneka warna tinimbang larva sing dipakani larva sing diobati mancozeb (Gambar 5a).Analisis deskriptif nuduhake anané 28 genera ing kontrol lan sampel sing diobati mancozeb (Gambar 5b).c Analisis nggunakake urutan 18S ora nuduhake beda sing signifikan (Tambahan Gambar 2).
Profil SAV adhedhasar urutan 16S dibandhingake karo kasugihan Shannon lan diamati kasugihan ing tingkat filum.(a) Analisis koordinat utama (PCoA) adhedhasar struktur komunitas mikroba sakabèhé ing serbuk sari utawa kontrol (biru) lan larva sing dipakani mancozeb (oranye) sing ora diobati.Saben titik data nggambarake sampel sing kapisah.PCoA diwilang nggunakake jarak Bray-Curtis saka distribusi t multivariate.Oval makili tingkat kapercayan 80%.(b) Boxplot, data kekayaan Shannon mentah (titik) lan c.Kasugihan sing bisa diamati.Boxplots nuduhake kothak kanggo garis median, sawetara interquartile (IQR), lan 1,5 × IQR (n = 3).
Komposisi komunitas mikroba larva sing dipangan ing serbuk sari sing diobati mancozeb lan sing ora diobati.(a) Kelimpahan relatif saka genera mikroba diwaca ing larva.(b) Peta panas komunitas mikroba sing diidentifikasi.Delftia (rasio rintangan (OR) = 0,67, P = 0,0030) lan Pseudomonas (UTAWA = 0,3, P = 0,0074), Microbacterium (UTAWA = 0,75, P = 0,0617) (UTAWA = 1,5, P = 0,0060);Larik peta panas diklompokake nggunakake jarak korélasi lan konektivitas rata-rata.
Asil kita nuduhake yen paparan lisan kanggo kontak (mancozeb) lan sistemik (pyrostrobin lan trifloxystrobin) fungisida, sing akeh diterapake nalika ngembang, nyuda bobot awak lan nambah kematian larva jagung.Kajaba iku, mancozeb sacara signifikan nyuda keragaman lan kasugihan microbiome sajrone tahap prepupal.Myclobutanil, fungisida sistemik liyane, kanthi signifikan nyuda bobot awak larva ing kabeh telung dosis.Efek iki katon ing wektu kaping pindho (dina 5) lan kaping telu (dina 8).Ing kontras, cyprodinil lan captan ora nyuda gain bobot utawa kaslametané dibandhingake karo klompok kontrol.Kanggo ngerti, karya iki minangka sing pertama kanggo nemtokake efek saka tingkat lapangan fungisida sing beda-beda sing digunakake kanggo nglindhungi tanduran jagung liwat paparan serbuk sari langsung.
Kabeh perawatan fungisida nyuda bobot awak kanthi signifikan dibandhingake karo perawatan kontrol.Mancozeb duweni efek paling gedhe ing bobot awak larva kanthi pengurangan rata-rata 51%, disusul pyrithiostrobin.Nanging, panaliten liyane ora nglaporake efek sing ora becik saka dosis lapangan fungisida ing tahap larva44.Senajan biocides dithiocarbamate wis dituduhake duwe toksisitas akut kurang45, ethylene bisdithiocarbamates (EBDCS) kayata mancozeb bisa degradasi dadi urea etilena sulfida.Amarga efek mutagen ing kewan liya, produk degradasi iki bisa uga tanggung jawab kanggo efek sing diamati46,47.Panaliten sadurunge nuduhake yen pambentukan etilena tiourea dipengaruhi dening faktor kayata suhu sing dhuwur48, tingkat kelembapan49 lan dawa panyimpenan produk50.Kondisi panyimpenan sing tepat kanggo biocides bisa nyuda efek samping kasebut.Kajaba iku, Otoritas Keamanan Pangan Eropa nyatakake keprihatinan babagan keracunan pyrithiopide, sing wis dituduhake karsinogenik kanggo sistem pencernaan kewan liyane51.
Administrasi oral mancozeb, pyrithiostrobin, lan trifloxystrobin nambah kematian larva penggerek jagung.Ing kontras, myclobutanil, ciprocycline lan captan ora duwe pengaruh ing mortalitas.Asil kasebut beda karo Ladurner et al.52, sing nuduhake yen captan nyuda urip O. lignaria lan Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) kanthi signifikan.Kajaba iku, fungisida kayata captan lan boscalid ditemokake nyebabake kematian larva52,53,54 utawa ngowahi prilaku pakan55.Owah-owahan kasebut bisa mengaruhi kualitas nutrisi serbuk sari lan pungkasane entuk energi ing tahap larva.Mortalitas sing diamati ing kelompok kontrol konsisten karo studi liyane 56,57.
Rasio jinis kelamin lanang sing diamati ing karya kita bisa diterangake kanthi faktor kayata kawin sing ora cukup lan kondisi cuaca sing ora apik nalika ngembang, kaya sing disaranake sadurunge kanggo O. cornuta dening Vicens lan Bosch.Senajan wadon lan lanang ing sinau kita wis patang dina kanggo kawin (periode umume dianggep cukup kanggo sukses kawin), kita sengaja nyuda intensitas cahya kanggo nyilikake stres.Nanging, modifikasi iki bisa uga ora sengaja ngganggu proses kawin61.Kajaba iku, tawon ngalami sawetara dina cuaca ala, kalebu udan lan suhu kurang (<5°C), sing uga bisa mengaruhi sukses kawin4,23.
Sanajan panliten kita fokus ing kabeh mikrobioma larva, asil kita menehi wawasan babagan hubungan potensial ing antarane komunitas bakteri sing bisa uga kritis kanggo nutrisi lebah lan paparan fungisida.Contone, larva sing diwenehi serbuk sari sing diobati mancozeb wis nyuda struktur komunitas mikroba lan kelimpahan sing signifikan dibandhingake karo larva sing diwenehi serbuk sari sing ora diobati.Ing larva sing ngonsumsi serbuk sari sing ora diobati, kelompok bakteri Proteobacteria lan Actinobacteria dominan lan umume aerobik utawa aerobik fakultatif.Bakteri Delft, biasane digandhengake karo spesies tawon dhewekan, dikenal duwe aktivitas antibiotik, nuduhake peran protèktif potensial marang patogen.Spesies bakteri liyane, Pseudomonas, akeh banget ing larva sing diwenehi serbuk sari sing ora diobati, nanging dikurangi sacara signifikan ing larva sing diobati mancozeb.Asil kita ndhukung pasinaon sadurunge ngenali Pseudomonas minangka salah siji saka genera paling akeh ing O. bicornis35 lan tawon dhewekan34.Senajan bukti eksperimen kanggo peran Pseudomonas ing kesehatan O. cornifrons durung diteliti, bakteri iki wis ditampilake kanggo ningkatake sintesis racun protèktif ing kumbang Paederus fuscipes lan ningkatake metabolisme arginin ing vitro 35, 65. Pengamatan kasebut nyaranake peran potensial ing pertahanan virus lan bakteri sajrone wektu pangembangan larva O. cornifrons.Microbacterium minangka genus liya sing diidentifikasi ing panliten kita sing dilaporake akeh banget ing larva lalat prajurit ireng ing kahanan keluwen66.Ing larva O. cornifrons, mikrobakteri bisa nyumbang kanggo keseimbangan lan ketahanan mikrobioma usus ing kahanan stres.Kajaba iku, Rhodococcus ditemokake ing larva O. cornifrons lan dikenal kanthi kemampuan detoksifikasi67.Genus iki uga ditemokaké ing usus A. florea, nanging kurang banget.Asil kita nuduhake anané macem-macem variasi genetik ing pirang-pirang takson mikroba sing bisa ngowahi proses metabolisme ing larva.Nanging, pangerten sing luwih apik babagan keragaman fungsional O. cornifrons dibutuhake.
Ing ringkesan, asil nuduhake yen mancozeb, pyrithiostrobin, lan trifloxystrobin nyuda bobot awak lan nambah kematian larva penggerek jagung.Sanajan ana kuwatir babagan efek fungisida marang pollinator, perlu luwih ngerti efek sisa metabolit saka senyawa kasebut.Asil kasebut bisa digabungake menyang rekomendasi kanggo program manajemen pollinator terpadu sing mbantu para petani supaya ora nggunakake fungisida tartamtu sadurunge lan sajrone ngembang wit woh kanthi milih fungisida lan ngowahi wektu aplikasi, utawa kanthi nyengkuyung nggunakake alternatif sing kurang mbebayani 36. Informasi iki penting kanggo ngembangake rekomendasi.babagan panggunaan pestisida, kayata nyetel program semprotan sing ana lan ngganti wektu semprotan nalika milih fungisida utawa promosi panggunaan alternatif sing kurang mbebayani.Panaliten luwih lanjut dibutuhake babagan efek fungisida ing rasio jinis, prilaku panganan, mikrobioma usus, lan mekanisme molekuler sing ndasari bobot lan mortalitas jagung.
Data sumber 1, 2 lan 3 ing Gambar 1 lan 2 wis disimpen ing panyimpenan data figshare DOI: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 lan https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.Urutan sing dianalisis ing panliten saiki (Fig. 4, 5) kasedhiya ing repositori NCBI SRA miturut nomer aksesi PRJNA1023565.
Bosch, J. lan Kemp, WP Pangembangan lan panyiapan spesies tawon madu minangka pollinator tanduran pertanian: conto genus Osmia.(Hymenoptera: Megachilidae) lan wit woh.bantheng.Ntomore.sumber daya.92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al.Praktek polinasi lan persepsi pollinator alternatif ing antarane petani apel ing New York lan Pennsylvania.nganyari.tetanèn.sistem pangan.35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL lan Ricketts TH Ekologi lan ekonomi pollination almond nggunakake tawon asli.J. Ekonomi.Ntomore.111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., lan Park, Y.-L.Efek saka owah-owahan iklim ing fenologi tragopan: implikasi kanggo manajemen populasi.minggah.Ganti 150, 305–317 (2018).
Artz, DR lan Pitts-Singer, TL Pengaruh fungisida lan semprotan adjuvant ing prilaku nesting saka loro tawon dhewekan ngatur (Osmia lignaria lan Megachile rotundata).PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al.Fungisida pamotongan sing kurang beracun (fenbuconazole) ngganggu sinyal kualitas reproduksi lanang sing nyebabake sukses kawin ing tawon liar.J. Aplikasi.ekologi.59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al.Insektisida neonicotinoid lan biosintesis ergosterol nyuda kematian fungisida sinergis ing telung spesies tawon.Ngontrol hama.ngelmu.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.Lan larva tawon tunggal Danforth BN ngowahi keragaman bakteri sing disedhiyakake dening serbuk sari kanggo tawon bersarang Osmia cornifrons (Megachilidae).ngarep.mikroorganisme.13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN lan Steffan SA Mikroorganisme ektosimbiotik ing serbuk sari fermentasi minangka penting kanggo pangembangan tawon dhewekan kaya serbuk sari dhewe.ekologi.évolusi.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F lan Thalheimer M. Inter-row nandur ing kebon apel kanggo ngontrol penyakit reseeding: sinau efektifitas praktis adhedhasar indikator mikroba.Lemah Tanduran 357, 381–393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG lan Peter KA Bitter rot of apples in the mid-Atlantic United States: assessment of causative species and influence of regional weather conditions and cultivar suceptibility.Phytopathology 111, 966-981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK.lan Stanley DA Fungisida, herbisida lan tawon: review sistematis babagan riset lan metode sing ana.PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED lan Jepson, PC Efek sinergis saka fungisida EBI lan insektisida piretroid ing tawon madu (Apis mellifera).ngrusak ilmu.39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE lan Peng, CY Pengaruh fungisida sing dipilih marang pertumbuhan lan perkembangan larva tawon madu Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae).Rebo.Ntomore.33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., lan McArt, S. Pandhuan Keputusan kanggo Gunakake Pestisida kanggo Nglindhungi Pollinator ing Kebon Wit (Universitas Cornell, 2018).
Iwasaki, JM lan Hogendoorn, K. Paparan tawon kanggo nonpestisida: review cara lan asil kacarita.tetanèn.ekosistem.Rebo.314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA.lan Pitts-Singer TL Pengaruh jinis pasokan lan paparan pestisida marang perkembangan larva Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae).Rebo.Ntomore.51, 240–251 (2022).
Kopit AM lan Pitts-Singer TL Pathways paparan pestisida menyang tawon sarang kosong sing sepi.Rebo.Ntomore.47, 499–510 (2018).
Pan, NT et al.Protokol bioassay ingestion anyar kanggo netepake keracunan pestisida ing tawon kebon Jepang diwasa (Osmia cornifrons).ngelmu.Laporan 10, 9517 (2020).
Wektu kirim: Mei-14-2024