Spas ji bo serdana Nature.com. Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e. Ji bo encamên çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn guhertoyek nû ya geroka xwe bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin). Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em malperê bêyî şêwaz an JavaScript nîşan didin.
Fungîsîd pir caran di dema kulîlkvedana fêkiyên daran de têne bikar anîn û dikarin tozkerên kêzikan tehdît bikin. Lêbelê, hindik tê zanîn ka tozkerên ne-mêşhingiv çawa bersivê didin fungîsîdên têkilî û sîstemîk ên ku bi gelemperî di dema kulîlkvedanê de li ser sêvan têne bikar anîn. Ev valahiya zanînê biryarên rêziknameyî yên ku konsantrasyonên ewle û dema sprekirina fungîsîd diyar dikin sînordar dike. Me bandorên du fungîsîdên têkilî (captan û mancozeb) û çar fungîsîdên navbeynkar/fîtosîstemê (ciprocycline, myclobutanil, pyrostrobin û trifloxystrobin) nirxandin. Bandorên li ser zêdebûna giraniya larvayê, saxmayîn, rêjeya zayendî û cihêrengiya bakteriyan. Nirxandin bi karanîna biyoceribandinek devkî ya kronîk hate kirin ku tê de polen di sê dozên li ser bingeha doza pêşniyarkirî ya niha ji bo karanîna zeviyê (1X), nîv doz (0.5X) û doza kêm (0.1X) hate derman kirin. Hemî dozên mancozeb û pyritisoline giraniya laş û saxmayîna larvayê bi girîngî kêm kirin. Dûv re me gena 16S rêz kir da ku bakteriyoma larvayê ya mancozeb, fungîsîd a berpirsiyarê mirina herî bilind, diyar bike. Me dît ku pirrengî û pirbûna bakteriyan di larvayên ku bi polenê bi mancozeb hatine dermankirin de bi girîngî kêm bûne. Encamên laboratuwara me nîşan didin ku rijandina hin ji van fungîsîdên di dema kulîlkvedanê de bi taybetî ji bo tenduristiya O. cornifrons zirardar e. Ev agahî ji bo biryarên rêveberiyê yên pêşerojê yên di derbarê karanîna domdar a hilberên parastina darên fêkiyan de girîng e û wekî bingehek ji bo pêvajoyên rêziknameyî yên ku armanca wan parastina polenkeran e xizmet dike.
Mêşa yekane Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) di dawiya salên 1970-an û destpêka salên 1980-an de ji Japonya li Dewletên Yekbûyî hate şandin, û celeb ji wê hingê ve di ekosîstemên birêvebir de rolek polenker a girîng lîstiye. Nifûsên xwezayî yên vê mêşên hingiv beşek in ji nêzîkê 50 cureyên mêşên kovî yên ku mêşên ku li Dewletên Yekbûyî yên Dewletên Yekbûyî bax û baxçeyên sêv û behîvan toz dikin temam dikin2,3. Mêşhingivên Mason bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû dimînin, di nav de perçebûna jîngehê, pathogen, û pestîkan3,4. Di nav kêzikan de, fungîsîdan qezenca enerjiyê, peydakirina xwarinê5 û xweşkirina laş kêm dike6,7. Her çend lêkolînên dawî destnîşan dikin ku tenduristiya mêşên Mason rasterast ji hêla mîkroorganîzmayên hevbeş û ektobactîkî ve tê bandor kirin, 8,9 ji ber ku bakterî û fungî dikarin bandorê li ser xwarin û bersivên berevaniyê bikin, bandorên rûdana fungicide li ser cihêrengiya mîkrobîkî ya mêşên Mason nû dest bi lêkolînê dikin.
Fungicîdên bi bandorên cihêreng (têkilî û pergalî) berî û di dema kulîlkan de li baxçeyan têne rijandin da ku nexweşiyên wekî kêzika sêvan, xitimîna tirş, rizîna qehweyî û mêşa toz derman bikin10,11. Fungicides ji pollinatoran re bê zirar têne hesibandin, ji ber vê yekê ew di dema kulîlkê de ji baxçevanan re têne pêşniyar kirin; Radanîn û kişandina van fungîsîdan ji hêla mêşan ve bi nisbeten baş tê zanîn, ji ber ku ew beşek ji pêvajoya qeydkirina dermanên dermanan e ji hêla Ajansa Parastina Jîngehê ya Dewletên Yekbûyî û gelek saziyên din ên birêkûpêk ên neteweyî ve12,13,14. Lêbelê, bandorên fungicides li ser ne-hingiv kêm têne zanîn ji ber ku ew li gorî peymanên destûrnameya kirrûbirrê li Dewletên Yekbûyî ne hewce ne15. Wekî din, bi gelemperî ji bo ceribandina hingivên yekane protokolên standardkirî nînin16,17, û domandina koloniyên ku hingiv ji bo ceribandinê peyda dikin dijwar e18. Ceribandinên hingivên cuda yên birêvebir her ku diçe li Ewropa û Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê (DYA) ji bo lêkolînkirina bandorên kêzikan li ser mêşên çolê her ku diçe zêde dibin, û di van demên dawî de ji bo O. cornifrons19 protokolên standardkirî hatine çêkirin.
Mêşên horned monocytes in û ji hêla bazirganî ve di hilberên kerpî de wekî pêvek an şûna mêşên hingivîn têne bikar anîn. Ev mêşên mêş di navbera adar û nîsanê de derdikevin holê, nêriyên pêşwext sê-çar roj beriya mêyan derdikevin. Piştî hevjînê, mê bi awayekî aktîf tozkulîlk û nektar berhev dike da ku rêzek şaneyên kurikê di nav hêlîna hêlîna tubular de (xwezayî an çêkirî) peyda bike1,20. Hêk di hundirê şaneyan de li ser tozkulîlk têne danîn; paşê mê berî ku hucreya din amade bike dîwarekî ji axê çêdike. Kurmikên stêrka yekem di korîonê de têne girtin û bi şikilên embriyonê dixwin. Ji qonaxa duyemîn heta ya pêncemîn (prepupa) kurmik bi tozkuk dixwin22. Dema ku tozkulîlk bi tevahî qediya, kurmik kozikan çêdikin, pûtî dikin û wekî mezinan di heman jûreya pîran de derdikevin, bi gelemperî di dawiya havînê de20,23. Mezin di bihara paşîn de derdikevin. Jiyana mezinan bi zêdebûna enerjiya neto (zêdebûna giran) re li ser bingeha xwarina xwarinê ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê, qalîteya xwarinê ya polen, û her weha faktorên din ên wekî hewa an rûbirûbûna bi kêzikan, diyarkerên zindîbûn û tenduristiyê ne24.
Kîskêş û fungîsîdên ku berî kulîlkê têne sepandin dikarin di nav vaskulasyona nebatê de bi dereceyên cihêreng tevbigerin, ji translaminar (mînak, dikarin ji rûya jorîn a pelan berbi rûyê jêrîn biçin, mîna hin fungicides) 25 heya bandorên bi rastî pergalê. , ku dikare ji kok ve bikeve tacê, dikare bikeve nektara kulîlkên sêvan26, li wir dikarin O. cornifrons27 ya mezin bikujin. Hin derman jî di nav tozkukê de diherikin, bandorê li pêşkeftina kurmikên misrî dikin û dibin sedema mirina wan19. Lêkolînên din destnîşan kirin ku hin fungîsîdan dikarin bi girîngî tevgera hêlînê ya cureyên têkildar O. lignaria28 biguherînin. Wekî din, lêkolînên laboratîf û zeviyê yên ku senaryoyên rûbirûbûna kêzikan simul dikin (di nav de fungîsîdan) nîşan didin ku derman bi neyînî bandorek neyînî li fîzyolojiya 22 morfolojî 29 û zindîbûna mêşên hingiv û hin mêşên tenha dikin. Cûrbecûr spreyên fungîsîdal ên ku rasterast li ser kulîlkên vekirî di dema kulîlandinê de têne sepandin dibe ku tozkulîlkên ku ji hêla mezinan ve ji bo geşedana larvalan têne berhev kirin qirêj bikin, ku bandorên wan hîna bêne lêkolîn kirin30.
Zêdetir tê nas kirin ku pêşveçûna larval ji hêla polen û civakên mîkrob ên pergala digestive ve tê bandor kirin. Mîkrobioma hingiv bandorê li pîvanên wekî girseya laş31, guherînên metabolîk22 û hestiyariya li hember pathogenan dike32. Lêkolînên berê bandora qonaxa pêşkeftinê, xurek û hawîrdorê li ser mîkrobioma mêşên tenha lêkolîn kirin. Van lêkolînan di nav cinsên hingivên hingiv ên bitenê de di struktur û pirbûna mîkrobiomên larval û polen33 de, û her weha cinsên bakterî yên herî gelemperî Pseudomonas û Delftia de wekhevî derketin holê. Lêbelê, her çend fungicides bi stratejiyên ji bo parastina tenduristiya hingiv re têkildar bûne jî, bandorên fungicides li ser mîkrobiota larval bi riya vegirtina rasterast a devkî nayên vekolandin.
Vê lêkolînê bandorên dozên cîhana rastîn ên şeş fungicîdên ku bi gelemperî têne bikar anîn ku ji bo karanîna li ser fêkiyên darê li Dewletên Yekbûyî hatine tomar kirin ceribandin, di nav de fungîsîdên têkilî û pergalî yên ku bi devkî ji larvayên mêşhingivên kêzikê yên ji xwarinên pîskirî têne rêve kirin. Me dît ku pêwendî û fungicîdên pergalî zêdebûna giraniya laşê hingiv kêm kir û mirin zêde kir, digel ku bandorên herî giran bi mancozeb û pyrithiopide re têkildar in. Dûv re me cihêrengiya mîkrobîkî ya larvayên ku bi parêza tozkulîlkê ya ku bi mancozeb hatî derman kirin tê xwarin bi yên ku bi parêza kontrolê ve têne xwarin berhev kirin. Em li ser mekanîzmayên potansiyel ên bingehîn ên mirinê û bandorên ji bo bernameyên yekbûyî yên rêveberiya kêzik û polinator (IPPM)36 nîqaş dikin.
Mezinan O. cornifrons ku di kozikan de zivistanê dikin, ji Navenda Lêkolînê ya Fruit, Biglerville, PA, hatin wergirtin û li -3 heta 2 °C (±0,3 °C) hatin hilanîn. Berî ceribandinê (bi tevahî 600 kozik). Di Gulana 2022-an de, rojane 100 kozikên O. cornifrons di qedehên plastîk de hatin veguheztin (50 kok di her tasekê de, DI 5 cm × 15 cm dirêj) û destmal di hundurê kûpan de hatin danîn da ku vebûn û jêrzemînek gewr peyda bike, stresê li ser mêşên kevirî kêm bike37. Du qedehên plastîk ên ku di nav wan de kozik hene di qefesa kêzikan de (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) bi 10 ml fêkiyên ku 50% çareseriya sukrozê vedihewîne bixin û çar rojan hilînin da ku girtîbûn û hevjînê piştrast bikin. 23°C, nemiya nisbî 60%, periyoda wêneyê 10 l (hêja kêm): 14 roj. 100 mê û nêr ên hevjînî her sibe şeş rojan (rojê 100) dihatin berdan di du hêlînên sûnî de di dema lûtkeya kulîlka sêvan de (hêlîna xefikê: firehî 33,66 × bilindahî 30,48 × dirêjî 46,99 cm; Hêjmar 1 ). Li Arboretuma Eyaleta Pennsylvania, li nêzî kiraz (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Kiraz Pie™), hirmik (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), hirmî (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyruskoperifolia', Pyruskoperifolia', Pyruskoperifolia', li Arboretuma Eyaleta Pennsylvania-yê hatiye bicihkirin. 'Shinseiki'), dara sêvê ya coronaria (Malus coronaria) û gelek cûreyên darên sêvan (Malus coronaria, Malus), dara sêva navxweyî 'Co-op 30' Enterprise™, dara sêvê Malus 'Co-Op 31' Winecrisp™, begonia 'Azadî', Begoniapyen 'N, Begonia'Gold). Her çivîkek plastîk a şîn li ser du qutiyên darîn digire. Di her qutiya hêlînê de 800 lûleyên kaxezê kraft ên vala hene (spiral vekirî, 0,8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) ku di nav lûleyên selofanê yên nezelal de hatine danîn (0,7 OD binêre Pîşeyên plastîk (pêlên T-1X) cihên hêlînê peyda dikin.
Her du sindoqên hêlînê ber bi rojhilat ve diçûn û ji bo pêşîgirtina li gihandina roz û çûkan bi çîçeka baxçê plastîk a kesk (modela Everbilt #889250EB12, mezinahiya vekirinê 5 × 5 cm, 0,95 m × 100 m) hatin pêçan û li ser rûyê axê li kêleka qutiyên axê yên qutiya hêlînê hatin danîn. Qutiya hêlînê (Wêneya pêvek 1a). Hêkên kêzikan her roj bi komkirina 30 lûleyên ji hêlînan û birina laboratuarê dihatin komkirin. Bi makûran, di dawiya boriyê de birînek çêbikin, dûv re lûleya spiral ji hev derxînin da ku şaneyên mêşan eşkere bikin. Hêkên ferdî û polên wan bi karanîna spatulayek kelandî (kîta amûrê Microslide, BioQuip Products Inc., California) hatin rakirin. Hêk li ser kaxeza parzûnê ya şil hatin înkubakirin û berî ku di ceribandinên me de werin bikar anîn 2 saetan di fişekek Petri de hatin danîn (Wêneya Pêvek 1b-d).
Di laboratûvarê de, me jehra devkî ya şeş fungîsîdên ku berî û di dema kulîlka sêvê de hatine sepandin di sê pîvanan de (0.1X, 0.5X, û 1X, ku 1X nîşana ku li ser 100 gallon av/hektar tê bikaranîn e. Doza zeviyê ya bilind = giraniya li zeviyê) nirxand. , Tablo 1). Her hûrgelek 16 caran hate dubare kirin (n = 16). Du fungicîdên têkiliyê (Table S1: mancozeb 2696.14 ppm û captan 2875.88 ppm) û çar fungicîdên pergalî (Table S1: pyrithiostrobin 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil azole .2000 75; ppm) jehrbûna fêkî, sebze û berhemên xemilandî. Me tozkulîlk bi kartûkekê homojen kir, 0,20 g veguhezand bîrek (Pelgeya Falconê ya 24 kanî), û 1 μL çareseriya fungîsîd lê zêde kir û tevlihev kir da ku tozkuk pîramîdal bi bîrên kûr ên 1 mm ku hêk tê de hatine danîn, ava bikin. Bi karanîna piçûkek spatula bikar bînin (Wêneya Pêvek 1c,d). Plateyên Falcon li germahiya odeyê (25 ° C) û 70% nemahiya têkildar hatin hilanîn. Me wan bi larvayên kontrolê yên ku bi parêzek polenek homojen a ku bi ava paqij tê derman kirin tê xwarin dan ber hev. Me mirinê tomar kir û giraniya kurmikan her rojek din pîvan kir heya ku kurmik bi karanîna hevsengiyek analîtîk (Fisher Scientific, rastbûn = 0,0001 g) gihîştin temenê pêşdibistanê. Di dawiyê de, rêjeya zayendî piştî 2,5 mehan bi vekirina kulikê hate nirxandin.
ADN ji tevahiya larvayên O. cornifrons (n = 3 ji bo şert û mercên dermankirinê, tozkulîlkên bi mancozeb û yên nehatî dermankirin) hate derxistin û me li ser van nimûneyan analîzên cihêrengiya mîkrobîan pêk anî, nemaze ji ber ku di mancozebê de mirina herî zêde di kurmikan de hate dîtin. wergirtina MnZn. ADN hate zêdekirin, bi karanîna kîta DNA ya DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead (Zymo Research, Irvine, CA) hate paqij kirin, û (600 çerx) li ser Illumina® MiSeq™ bi karanîna kit v3 hate rêzkirin. Rêzkirina armanckirî ya genên RNA yên rîbozomî yên bakterî 16S bi karanîna Kîta Amadekirinê ya Pirtûkxaneya Quick-16S™ NGS (Zymo Research, Irvine, CA) bi karanîna primerên ku herêma V3-V4 a gena 16S rRNA armanc dikin, hate kirin. Wekî din, rêzgirtina 18S bi karanîna 10% tevlêbûna PhiX hate kirin, û zêdekirin bi karanîna cotê primer 18S001 û NS4 hate kirin.
Bi karanîna lûleya QIIME2 (v2022.11.1) xwendinên pevgirêdayî39 derxînin û pêvajoyê bikin. Ev xwendin hatin qut kirin û yekbûn, û rêzikên chimerîk bi karanîna pêveka DADA2 ya di QIIME2 (qiime dada2 cotek dengî)40 hatin rakirin. Karên sinifa 16S û 18S bi karanîna pêveka dabeşkerê nesnê Classify-sklearn û silva-138-99-nb-tefsîner a pêş-perwerdekirî hatin kirin.
Hemî daneyên ceribandinê ji bo normalbûnê (Shapiro-Wilks) û homojeniya cûdabûnê (testa Levene) hatin kontrol kirin. Ji ber ku berhevoka daneyan ne li gorî texmînên analîza parametrîkî ne û veguhertin bi ser neket ku bermayiyan standardîze bike, me ANOVA du-alî ya neparametrîk (Kruskal-Wallis) bi du faktoran [dem (sê qonax 2, 5, û 8 xalên dema rojî) û fungicide] pêk anî da ku bandora dermankirinê li ser paçikên ku giraniya teze bikar anîn, binirxînin. testa Wilcoxon. Me modelek xêzikî ya giştî (GLM) bi dabeşkirina Poisson bikar anî da ku bandorên fungîsîdan li ser zindîbûnê di nav sê berhevokên fungicide de bidin berhev41,42. Ji bo analîza pirbûna cihêreng, hejmara guhertoyên rêza amplicon (ASV) di asta cinsê de hilweşiya. Berawirdkirina pirbûna cihêreng a di navbera komên ku 16S (asta cinsê) û pirbûna têkildar a 18S bikar tînin bi karanîna modelek lêzêdekirî ya giştîkirî ji bo pozîsyon, pîvan, û şekil (GAMLSS) bi dabeşên malbata beta-zero-inflated (BEZI) re, ku li ser makroyekê hatine model kirin, hate kirin. li Microbiome R43 (v1.1). 1). Beriya analîza cudahiyê cureyên mîtokondrî û kloroplastê derxînin. Ji ber astên taksonomîkî yên cihêreng ên 18S, tenê asta herî jêrîn a her taksonê ji bo analîzên cihêreng hate bikar anîn. Hemî analîzên îstatîstîkî bi karanîna R (v. 3.4.3., projeya CRAN) hatin kirin (Tîma 2013).
Ragihandina mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin bi girîngî zêdebûna giraniya laş di O. cornifrons de kêm kir (Hêjî. 1). Van bandoran bi domdarî ji bo her sê dozên hatine nirxandin hatin dîtin (Hêjîra 1a-c). Cyclostrobin û myclobutanil giraniya kurmikan bi girîngî kêm nekir.
Giraniya nû ya larvayên mêşhingiv di sê xalên demê de di bin çar dermankirinên parêzê de tê pîvandin (xwarina polenê homojen + fungicide: kontrol, 0.1X, 0.5X û 1X doz). (a) Doza kêm (0.1X): xala dema yekem (roj 1): χ2: 30.99, DF = 6; P <0,0001, xala dema duyemîn (roja 5): 22,83, DF = 0,0009; cara sêyemîn; xal (roj 8): χ2: 28.39, DF = 6; (b) nîv doz (0,5X): xala dema yekem (roj 1): χ2: 35,67, DF = 6; P <0.0001, xala dema duyemîn (roja yekê). ): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0,0090; xala dema sêyem (roj 8) χ2: 16.47, DF = 6; (c) Cih an dozek tije (1X): xala dema yekem (roj 1) χ2: 20.64, P = 6; P = 0,0326, xala dema duyemîn (roja 5): χ2: 22,83, DF = 6; P = 0.0009; xala dema sêyem (roj 8): χ2: 28.39, DF = 6; analîza neparametrîkî ya variansê. Baran navgîniya ± SE-ya berhevokên cot nîşan didin (α = 0,05) (n = 16) *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,001, ***P ≤ 0,0001.
Di doza herî hindik de (0,1X), giraniya laşê kurmikan bi trifloxystrobin %60, bi mancozeb %49, bi myclobutanil %48 û bi pyrithistrobin %46 kêm bû (Hêjî. 1a). Dema ku ji nîvê dozê zeviyê (0,5X) re, giraniya laşê larvayên mancozeb bi 86%, pyrithiostrobin bi 52% û trifloxystrobin bi 50% kêm bû (Hêjî. 1b). Dozek zeviyê ya tam (1X) ya mancozeb giraniya kurmikan bi 82%, pyrithiostrobin bi 70%, û trifloxystrobin, myclobutanil û sangard bi qasî 30% kêm kir (Hêjî. 1c).
Mirin di nav larvayên ku bi tozkulîlkên bi mancozeb têne xwarin de, li dû pyrithiostrobin û trifloxystrobin herî zêde bû. Mirin bi zêdebûna dozên mancozeb û pyritisoline zêde bû (Wêne. 2; Tablo 2). Lêbelê, mirina kezeba kevçî tenê hinekî zêde bû dema ku tansiyonên trifloxystrobin zêde bûn; cyprodinil û captan li gorî dermankirinên kontrolê mirinek girîng zêde nekir.
Mirina kurmikên mêşhingiv piştî ketina tozkukê ku bi 6 fungîsîdên cihêreng hatine derman kirin hate berhev kirin. Mancozeb û pentopyramide ji rûxandina devkî ya ji kerpîçên ceh re hesastir bûn (GLM: χ = 29,45, DF = 20, P = 0,0059) (xêz, slope = 0,29, P <0,001; şil = 0,24, P <0).
Bi navînî, di hemî dermankirinê de, 39.05% ji nexweşan jin û 60.95% mêr bûn. Di nav dermankirinên kontrolê de, rêjeya jinan hem di lêkolînên kêm-doza (0.1X) û hem jî nîv-doz (0.5X) de 40% bû, û di lêkolînên doz-zevî (1X) de jî %30 bû. Di dozek 0.1X de, di nav kurmikên ku bi tozkulîlk têne xwarin de ku bi mancozeb û myclobutanil hatine derman kirin, 33.33% ji mezinan mê bûn, 22% ji mezinan mê bûn, 44% ji kurmikên mezinan mê bûn, 44% ji kurmikên mezinan mê bûn. mê, 41% ji kurmikên mezinan mê bûn, û yên kontrolê jî 31% bûn (Wêne. 3a). Di dozê de 0,5 carî, 33% ji kurmên mezinan ên di koma mancozeb û pyrithiostrobin de mê bûn, 36% di koma trifloxystrobin de, 41% di koma myclobutanil de, û 46% di koma cyprostrobin de bûn. Ev hejmar di komê de %53 bû. di koma kaptan de û 38% di koma kontrolê de (Hêjîrê. 3b). Di dozek 1X de, 30% ji koma mancozeb jin bûn, 36% ji koma pyrithiostrobin, 44% ji koma trifloxystrobin, 38% ji koma myclobutanil, 50% ji koma kontrolê jin bûn - 38,5% (Wêne. 3c).
Rêjeya mêş û nêr piştî rûdana fungicide qonaxa larval. (a) Doza kêm (0.1X). (b) Nîv doz (0,5X). (c) Doza zeviyê an dozek tam (1X).
Analîza rêza 16S nîşan da ku koma bakterî di navbera kurmikên ku bi tozkulîlkên dermankirî yên mancozeb têne xwarin û kurmikên ku bi tozkulîlkên nehatî dermankirin têne xwarin de cûda dibe (Hêl. 4a). Indeksa mîkrobialî ya kurmikên ku bi tozkukê tên dermankirin ji ya kurmikên ku bi tozkulîlkên dermankirî yên mancozebê tê xwarin, bilindtir bû (Hêl. 4b). Her çend ferqa dîtbarî ya di dewlemendiyê de di navbera koman de ji hêla îstatîstîkî ve ne girîng be jî, ew ji ya ku ji bo kurmikên ku li tozkuk nehatî dermankirin dixwarin, bi girîngî kêmtir bû (Hêl. 4c). Pirbûna nîsbet nîşan da ku mîkrobiota larvayên ku bi tozkukê kontrolê tê xwarin ji ya kurmikên ku bi kurmikên dermankirî yên mancozeb ve têne xwarin cihêrengtir e (Hêl. 5a). Analîza danasînê hebûna 28 cinsan di nimûneyên kontrol û dermankirî yên bi mancozeb de eşkere kir (Hêjî. 5b). c Analîza ku bi rêzgirtina 18S ve tê bikar anîn tu cûdahiyên girîng eşkere nekir (Wêneya Pêvek 2).
Profîlên SAV-ê yên li ser bingeha rêzikên 16S bi dewlemendiya Shannon re hatin berhev kirin û di asta fîlimê de dewlemendî hate dîtin. (a) Analîza hevrêziya bingehîn (PCoA) li ser bingeha avahiya civata mîkrobîkî ya tevayî ya di kulpên ku bi polen-xwarin an jî kontrolê (şîn) û bi mancozeb-xwarin (porteqalî) de nehatine dermankirin. Her nuqteya daneyê nimûneyek cuda temsîl dike. PCoA bi karanîna dûrahiya Bray-Curtis ya belavkirina t pirvariate hate hesibandin. Oval asta pêbaweriya 80% temsîl dikin. (b) Boxplot, daneyên dewlemendiya Shannon a xav (xal) û c. Dewlemendiya berçav. Pîvana qutiyan qutiyên ji bo xeta navîn, rêza navqartile (IQR) û 1,5 × IQR (n = 3) nîşan dide.
Pêkhatina civakên mîkrobial ên larvayan ji tozkulîlkên bi mancozeb-tedawî û ne-dermankirî têne xwarin. (a) Pirbûna nîsbet a cinsên mîkrobial di larvayan de tê xwendin. (b) Nexşeya germê ya civakên mîkrobîkî yên naskirî. Delftia (rêjeya şansê (OR) = 0,67, P = 0,0030) û Pseudomonas (OR = 0,3, P = 0,0074), Mîkrobakterî (OR = 0,75, P = 0,0617) (OR = 1,5, P = 0,0060); Rêzên nexşeya germê bi karanîna dûrbûna pêwendiyê û girêdana navîn têne kom kirin.
Encamên me destnîşan dikin ku rûbirûbûna devkî ya bi fungicîdên têkilî (mancozeb) û pergalî (pyrostrobin û trifloxystrobin), ku bi berfirehî di dema kulîlandinê de têne sepandin, giraniya giran kêm dike û mirina kurmikên mêşan zêde dike. Wekî din, mancozeb di qonaxa pêşdibistanê de pirrengî û dewlemendiya mîkrobiome bi girîngî kêm kir. Myclobutanil, fungîsîdek din a pergalî, di her sê dozan de giraniya laşê larvalê bi girîngî kêm kir. Ev bandor di xalên dema duyemîn (roja 5) û sêyemîn (roja 8) de diyar bû. Berevajî vê, cyprodinil û captan li gorî koma kontrolê giraniya giran an zindîbûnê kêm nekir. Li gorî zanîna me, ev xebat yekem e ku bandorên rêjeyên zeviyê yên fungicîdên cihêreng ên ku ji bo parastina zeviyên kevroşkê bi riya rûdana rasterast a polen têne bikar anîn destnîşan dike.
Hemî dermankirinên fungicide li gorî dermankirinên kontrolê giraniya laş bi girîng kêm kirin. Mancozeb bi kêmbûna navînî% 51, li dû pyrithiostrobin bandorek herî mezin li ser zêdebûna giraniya laşê larvalan kir. Lêbelê, lêkolînên din bandorên neyînî yên dozên zeviyê yên fungîsîdan li ser qonaxên larvalê rapor nekirine44. Her çend biocîdên dithiocarbamate re xwedan jehrînek akût kêm in45, etilen bisdithiocarbamates (EBDCS) wekî mancozeb dikarin berbi etilen sulfîdê urea veqetînin. Ji ber bandorên wê yên mutajen a li ser heywanên din, ev hilbera hilweşandinê dibe ku ji bandorên dîtbarî berpirsiyar be46,47. Lêkolînên berê destnîşan kirin ku pêkhatina thiurea etilen ji hêla faktorên wekî bilindbûna germahiyê48, asta nemiyê49 û dirêjahiya hilanîna hilberê50 ve tê bandor kirin. Şert û mercên hilanînê yên biyoksîdan dikarin van bandorên alî kêm bikin. Wekî din, Desthilata Ewlehiya Xwarinê ya Ewropî xemgîniya xwe li ser jehrbûna pyrithiopide, ku ji pergalên dehandinê yên heywanên din re kanserojen e nîşan da51.
Rêvekirina devkî ya mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin mirina kurmikên kurmikê zêde dike. Berevajî vê, myclobutanil, ciprocycline û captan bandorek li ser mirinê nebû. Van encaman ji yên Ladurner et al.52 cuda ne, yên ku destnîşan kirin ku kaptan bi girîngî zindîbûna O. lignaria ya mezin û Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) kêm kir. Wekî din, fungicîdên wekî captan û boscalid hatine dîtin ku dibin sedema mirina kurmikan52,53,54 an jî tevgera xwarinê diguherînin55. Van guhertinan, di encamê de, dikarin li ser kalîteya xwarinê ya polen û di dawiyê de li ser qezenckirina enerjiyê ya qonaxa larvalê bandor bikin. Mirina ku di koma kontrolê de hate dîtin bi lêkolînên din 56,57 re hevaheng bû.
Rêjeya zayendî ya nêr ku di xebata me de tê dîtin, dibe ku ji hêla faktorên wekî têra hevjîniyê û şert û mercên hewayê yên xirab di dema kulîlkê de were ravekirin, wekî ku berê ji bo O. cornuta ji hêla Vicens û Bosch ve hatî pêşniyar kirin. Her çend jin û nêr di lêkolîna me de çar roj bûn ku hevjînê bikin (serdemek bi gelemperî ji bo zewaca serfiraz têr tê hesibandin), me bi qestî tundiya ronahiyê kêm kir da ku stresê kêm bikin. Lêbelê, dibe ku ev guherandin bi bêbextî destwerdana pêvajoya hevberdanê bike61. Wekî din, mêş çend rojan ji hewaya nebaş derbas dibin, di nav de baran û germahiya nizm (<5°C), ev jî dikare bandorek neyînî li ser serkeftina hevjîniyê bike4,23.
Her çend lêkolîna me li ser tevahiya mîkrobioma larvalê hûr bû jî, encamên me di derheqê têkiliyên potansiyel ên di nav civakên bakteriyan de ku dibe ku ji bo xwarina mêş û rûxandina fungicide krîtîk bin peyda dikin. Mînakî, kurmikên ku bi tozkulîlkên dermankirî yên mancozeb têne xwarin, li gorî kurmikên ku tozkulîlkên nehatî derman kirin, struktur û pirbûna civata mîkrobial kêm kirin. Di larvayên ku tozkulîlkên nehatî derman kirin de, komên bakterî Proteobacteria û Actinobacteria serdest bûn û bi giranî aerobîk an jî bi fakultîf aerobîk bûn. Bakteriyên Delft, bi gelemperî bi celebên hingivên yekbûyî re têkildar in, tê zanîn ku xwedan çalakiya antîbiyotîk e, ku rola parastinê ya potansiyel li dijî pathogenan destnîşan dike. Cûreyek bakterî ya din, Pseudomonas, di kurmikên ku tozkuk nehatine derman kirin de pir bû, lê di kurmikên dermankirî yên mancozeb de pir kêm bû. Encamên me piştgirî didin lêkolînên berê yên ku Pseudomonas wekî yek ji cinsên herî zêde yên O. bicornis35 û kurmên din ên tenêtî34 nas dikin. Tevî ku delîlên ezmûnî yên ji bo rola Pseudomonas di tenduristiya O. cornifrons de nehatine lêkolîn kirin jî, ev bakterî hate destnîşan kirin ku senteza toksînên parastinê yên di beetle Paederus fuscipes de pêşve dike û metabolîzma argînînê di vitro 35, 65 de pêşve dike. Microbacterium cinsek din e ku di lêkolîna me de hatî destnîşan kirin ku di nav şert û mercên birçîbûnê de di larvayên mêşên leşkerên reş de bi hejmareke zêde heye66. Di larvayên O. cornifrons de, mîkrobakterî dibe ku di bin şert û mercên stresê de beşdarî hevseng û reseniya mîkrobioma rûvî bibin. Wekî din, Rhodococcus di larvayên O. cornifrons de tê dîtin û bi şiyanên xwe yên detoxkirinê tê zanîn67. Ev cins di zikê A. florea de jî, lê bi pirbûna wan pir kêm tê dîtin68. Encamên me hebûna cûrbecûr cûrbecûr genetîkî di nav gelek bacên mîkrobial de ku dikarin pêvajoyên metabolê di larvayan de biguhezînin destnîşan dikin. Lêbelê, têgihîştinek çêtir a cihêrengiya fonksiyonê ya O. cornifrons hewce ye.
Bi kurtahî, encam destnîşan dikin ku mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin zêdebûna giraniya laş kêm kir û mirina larvayên kewçêr zêde kir. Her çend di derheqê bandorên fungîsîdan ên li ser polenkeran de fikarek zêde heye jî, pêdivî ye ku meriv bandorên metabolîtên mayî yên van pêkhateyan baştir fam bike. Ev encam dikarin di nav pêşnîyarên ji bo bernameyên birêvebirîya polenkerê yên yekbûyî yên ku ji cotkaran re dibe alîkar ku pêşî û di dema kulîlkbûna darên fêkî de ji karanîna hin fungîsîdan dûr bixin bi bijartina fungîsîdan û guherandina dema serîlêdanê, an jî bi teşwîqkirina karanîna alternatîfên kêmtir zirardar 36. Ev agahdarî ji bo pêşxistina pêşniyaran girîng e. li ser karanîna dermanan, wek eyarkirina bernameyên sprayê yên heyî û guheztina dema sprejê dema hilbijartina fungîsîdan an pêşvebirina karanîna alternatîfên kêmtir xeternak. Zêdetir lêkolîn li ser bandorên neyînî yên fungîsîdan li ser rêjeya zayendî, behreya xwarinê, mîkrobioma rûvî, û mekanîzmayên molekulî yên ku di binê kêmbûna giran û mirinê de ne hewce ye.
Daneyên çavkaniyê 1, 2 û 3 di jimarên 1 û 2 de li depoya daneya figshare DOI hatine razandin: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 û https://doi.org/10.6084/m9. figshare.24996233. Rêzên ku di lêkolîna heyî de hatine analîz kirin (Wêne. 4, 5) di depoya NCBI SRA de di bin jimara gihîştinê PRJNA1023565 de hene.
Bosch, J. and Kemp, WP Pêşveçûn û damezrandina cureyên hingivên hingivîn wekî polenkerên zeviyên çandiniyê: mînaka cinsê Osmia. (Hymenoptera: Megachilidae) û darên fêkî. ga. Ntomore. kanî. 92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al. Pratîkên polankirinê û têgihiştina polenkerên alternatîf di nav cotkarên sêvan de li New York û Pennsylvania. update. Cotyarî. sîstemên xwarinê. 35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL û Ricketts TH Ekolojî û aborîya poşmankirina behîv bi karanîna mêşên xwecihî. J. Aborî. Ntomore. 111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., and Park, Y.-L. Bandorên guheztina avhewa li ser fenolojiya tragopan: bandorên ji bo rêveberiya nifûsê. Rapelikandin. Guhertin 150, 305–317 (2018).
Artz, DR û Pitts-Singer, TL Bandora fungicide û spreyên arîkar li ser tevgera hêlînê ya du mêşên yekane yên rêvebir (Osmia lignaria û Megachile rotundata). PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al. Fungîsîdek kêm-jehrî ya çandiniyê (fenbuconazole) bi sînyalên qalîteya hilberîna nêr re têkildar dibe û di encamê de serkeftina hevjîniyê di mêşên tenê yên çovî de kêm dike. J. Apps. herêmparêzî. 59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al. Kêşektîdên neonikotînoîd û biosenteza ergosterol di sê cureyên hingiv de mirina fungîsîdên sînerjîkî ditepisînin. Pest kontrol. zanist. 73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF. û Danforth BN larvayên mêşhingiv ên yekta cihêrengiya bakterî ya ku tozkulîlk ji mêşên hêlînên stem Osmia cornifrons (Megachilidae) re peyda dike diguhezîne. pêşde. mîkroorganîzma. 13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN û Steffan SA Mîkroorganîzmayên ektosîmbiyotîk ên di tozkukê de yên feqîrkirî ji bo pêşkeftina mêşên tenha bi qasî tozkuk bi xwe girîng in. herêmparêzî. pêşveçûnî. 12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F û Thalheimer M. Çandiniya navberî li baxên sêvan ji bo kontrolkirina nexweşiyên ji nû ve çandiniyê: lêkolînek bandoriya pratîkî ya ku li ser bingeha nîşaneyên mîkrobîkî ye. Plant Soil 357, 381–393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG û Peter KA Di nîvê Dewletên Yekbûyî yên Atlantîkê de rizîbûna sêvan a tal: nirxandina celebên sedem û bandora şert û mercên hewayê yên herêmî û hestiyariya kulîlkê. Phytopathology 111, 966-981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK. û Stanley DA Fungicides, herbicides û bees: lêkolînek sîstematîkî ya lêkolîn û rêbazên heyî. PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED û Jepson, PC Bandorên sînerjîkî yên fungicîdên EBI û kêzikên pyrethroid li ser mêşên hingivîn (Apis mellifera). zanistê xirab dike. 39, 293-297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE û Peng, CY Bandora fungicîdên hilbijartî li ser mezinbûn û pêşkeftina kurmikên hingivê Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Çarşem. Ntomore. 33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., and McArt, S. Rêbernameya Biryarê ya Ji bo Bikaranîna Pesticide Ji bo Parastina Pollinatoran li Baxçeyên Daran (Zanîngeha Cornell, 2018).
Iwasaki, JM û Hogendoorn, K. Ragihandina mêşên mêş ji bo nehestîdan: vekolîna rêbazan û encamên raporkirî. Cotyarî. ekosîstema. Çarşem. 314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA. û Pitts-Singer TL Bandora celebê peydakirinê û rûbirûbûna pesticîdê li ser pêşkeftina larvayê Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Çarşem. Ntomore. 51, 240–251 (2022).
Kopit AM û Pitts-Singer TL Rêçên rûbirûbûna mêşhingivên mêşhingivên vala-hêlîna yekane. Çarşem. Ntomore. 47, 499–510 (2018).
Pan, NT et al. Protokolek nû ya biyoassay xwarkirinê ji bo nirxandina jehrîbûna kêzikan di mêşên baxçeyê Japonî yên mezin (Osmia cornifrons). zanist. Raporên 10, 9517 (2020).
Dema şandinê: Gulan-14-2024