Spas ji bo serdana Nature.com. Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgiriya CSS-ê bi sînor e. Ji bo encamên çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn guhertoyek nûtir a geroka xwe bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê di Internet Explorer-ê de neçalak bikin). Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgiriya domdar, em malperê bêyî şêwazkirin an JavaScript-ê 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.
Mêşhingiva mason a bi tenê Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) di dawiya salên 1970an û destpêka salên 1980an de ji Japonyayê bo Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê hat anîn, û ji wê demê ve ev cure di ekosîstemên birêvebirî de roleke girîng a tozkirinê lîstiye. Populasyonên xwezayî yên vê mêşhingivê beşek ji nêzîkî 50 cureyên mêşhingivên kovî ne ku mêşhingivên ku li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê baxçeyên behîv û sêvan toz dikin temam dikin2,3. Mêşhingivên mason bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû dimînin, di nav de parçebûna jîngehê, nexweşîyên mîkroorganîzmayê û dermanên kêzikan3,4. Di nav kêzikan de, fungîsîd qezenca enerjiyê, berhevkirina xwarinê5 û şertkirina laş kêm dikin6,7. Her çend lêkolînên dawî destnîşan dikin ku tenduristiya mêşhingivên mason rasterast ji hêla mîkroorganîzmayên komensal û ektobakterî ve tê bandor kirin8,9 ji ber ku bakterî û fungî dikarin bandorê li xwarin û bersivên parastinê bikin, bandorên rûbirûbûna fungîsîd li ser cûrbecûr mîkrobî yên mêşhingivên mason nû dest pê dikin ku werin lêkolîn kirin.
Fungîsîdên bi bandorên cûrbecûr (temasî û sîstemîk) berî û di dema kulîlkbûnê de li baxçeyên fêkiyan têne reşandin da ku nexweşiyên wekî qalikê sêvan, rizîna tal, rizîna qehweyî û kewza toz derman bikin10,11. Fungîsîd ji bo tozkeran bê zirar têne hesibandin, ji ber vê yekê ew di dema kulîlkbûnê de ji baxçevanan re têne pêşniyar kirin; Têkiliya van fungîsîdan ji hêla mêşan ve û vexwarina wan bi wan re nisbeten baş tê zanîn, ji ber ku ew beşek ji pêvajoya qeydkirina dermanên kêzikan ji hêla Ajansa Parastina Jîngehê ya Dewletên Yekbûyî û gelek ajansên din ên rêziknameyê yên neteweyî ve ye12,13,14. Lêbelê, bandorên fungîsîdan li ser ne-mêşan kêmtir têne zanîn ji ber ku ew di bin peymanên destûrnameya kirrûbirrê de li Dewletên Yekbûyî ne hewce ne15. Wekî din, bi gelemperî protokolên standardkirî ji bo ceribandina mêşên yekane tune ne16,17, û parastina koloniyên ku mêşan ji bo ceribandinê peyda dikin dijwar e18. Ceribandinên mêşên cûda yên birêvebirî li Ewropa û Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê her ku diçe zêdetir têne kirin da ku bandorên dermanên kêzikan li ser mêşên kovî lêkolîn bikin, û protokolên standardkirî di demên dawî de ji bo O. cornifrons19 hatine pêşve xistin.
Mêşên qiloçkirî monosît in û di çandiniyên kerpê de wekî pêvek an şûna mêşên hingiv bi bazirganî têne bikar anîn. Ev mêş di navbera Adar û Nîsanê de derdikevin, nêrên pêşwext sê-çar roj berî mêyan derdikevin. Piştî hevjînkirinê, mê bi awayekî çalak polen û nektar berhev dike da ku rêzek şaneyên çêlikê di nav valahiya hêlîna borî de (xwezayî an çêkirî) peyda bike1,20. Hêk li ser polenê di hundurê şaneyan de têne danîn; dûv re mê berî amadekirina şaneya din dîwarek axê ava dike. Larvayên qonaxa yekem di koryonê de dorpêçkirî ne û bi şilavên embrîyonîk dixwin. Ji qonaxa duyem heta pêncemîn (prepupa), larva bi polenê dixwin22. Dema ku dabînkirina polenê bi tevahî xilas dibe, larva kokonan çêdikin, pupat dibin û wekî mezinan di heman odeya çêlikê de derdikevin, bi gelemperî di dawiya havînê de20,23. Mezin bihara paşîn derdikevin. Jiyana mezinan bi zêdebûna enerjiya net (zêdebûna giraniyê) li gorî wergirtina xwarinê ve girêdayî ye. Bi vî rengî, kalîteya xurekî ya polenê, û her weha faktorên din ên wekî hewa an jî rûbirûbûna bi dermanên kêzikan, diyarkerên jiyînê û tenduristiyê ne24.
Kêzikkuj û fungîsîdên ku berî kulîlkdanê têne sepandin, dikarin di nav damarên nebatan de bi astên cûda bigerin, ji translaminar (mînak, dikarin ji rûyê jorîn ê pelan ber bi rûyê jêrîn ve biçin, mîna hin fungîsîd) 25 heya bandorên bi rastî sîstemîk. , ku dikarin ji kokan bikevin nav tacê, dikarin bikevin nektarê kulîlkên sêvan 26, li wir ew dikarin O. cornifronsên mezin bikujin 27. Hin dermanên kêzikkuj di heman demê de diherikin nav polenê, bandorê li pêşkeftina larvayên ceh dikin û dibin sedema mirina wan 19. Lêkolînên din nîşan dane ku hin fungîsîd dikarin bi girîngî tevgera çêkirina hêlînê ya cureyên têkildar O. lignaria biguherînin 28. Wekî din, lêkolînên laboratîf û zeviyê yên ku senaryoyên rûbirûbûna dermanên kêzikkuj (di nav de fungîsîd) simul dikin nîşan dane ku dermanên kêzikkuj bandorek neyînî li ser fîzyolojî 22 morfolojî 29 û domandina mêşhingivên hingiv û hin mêşhingivên tenê dikin. Spreyên cûrbecûr ên fungîsîd ên ku rasterast di dema kulîlkdanê de li ser kulîlkên vekirî têne sepandin, dibe ku polenê ku ji hêla mezinan ve ji bo pêşkeftina larvayê hatî berhev kirin qirêj bikin, bandorên ku hîn jî nayên lêkolîn kirin 30.
Her ku diçe tê zanîn ku pêşveçûna larvayê ji hêla polen û civakên mîkrobî yên pergala dehandinê ve tê bandorkirin. Mîkrobioma mêşhingiv bandorê li parametreyên wekî giraniya laş31, guhertinên metabolîk22 û hesasiyeta li hember patojenan32 dike. Lêkolînên berê bandora qonaxa pêşveçûnê, xurek û jîngehê li ser mîkrobioma mêşhingivên tenê lêkolîn kirine. Van lêkolînan dişibin hev di avahî û pirbûna mîkrobioma larvayê û polenê33, û her weha cinsên bakterî yên herî gelemperî Pseudomonas û Delftia, di nav cureyên mêşhingivên tenê de eşkere kirin. Lêbelê, her çend fungîsîdan bi stratejiyên parastina tenduristiya mêşan ve girêdayî bin jî, bandorên fungîsîdan li ser mîkrobiotaya larvayê bi rêya rasterast a devkî nehatine lêkolîn kirin.
Ev lêkolîn bandorên dozên cîhana rastîn ên şeş fungîsîdên ku bi gelemperî ji bo karanîna li ser fêkiyên daran li Dewletên Yekbûyî hatine tomar kirin, ceriband, di nav de fungîsîdên têkilî û sîstemîk ên ku bi devkî ji larvayên kêzika hornworm a ceh re ji xwarina qirêj têne dayîn. Me dît ku fungîsîdên têkilî û sîstemîk zêdebûna giraniya laşê mêşan kêm kirin û mirinan zêde kirin, û bandorên herî giran bi mancozeb û pîrîtiopîd ve girêdayî ne. Piştre me cûrbecûr mîkrobî ya larvayên ku bi parêza polenê ya bi mancozeb ve hatine xwarin bi yên ku bi parêza kontrolê têne xwarin re berhev kirin. Em mekanîzmayên potansiyel ên bingehîn ên mirinê û bandorên ji bo bernameyên rêveberiya yekgirtî ya kêzik û polînatoran (IPPM)36 nîqaş dikin.
Kokên O. cornifronên mezin ên ku di kokan de zivistanê derbas dikin ji Navenda Lêkolînên Fêkiyan, Biglerville, PA, hatin wergirtin û di -3 heta 2°C (±0.3°C) de hatin hilanîn. Berî ceribandinê (bi tevahî 600 kokon). Di Gulana 2022an de, rojane 100 kokên O. cornifrons di nav qedehên plastîk de hatin veguheztin (50 kokon di her qedehê de, DI 5 cm × 15 cm dirêj) û destmal di nav qedehan de hatin danîn da ku vekirinê pêşve bibin û substratek çirikbar peyda bikin, û stresê li ser mêşhingivên kevirî kêm bikin37. Du qedehên plastîk ên ku kokon tê de hene, têxin qefesek kêzikan (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taywan) bi xwaringehên 10 ml yên ku çareseriya sukrozê ya %50 tê de hene û çar rojan hilînin da ku girtin û hevjînî piştrast bikin. 23°C, şilbûna nisbî %60, fotoperiod 10 l (şîdeta nizm): 14 roj. 100 mê û nêrên hevjînkirî her sibeh şeş rojan (100 di rojê de) di dema kulîlkvedana herî zêde ya sêvan de di du hêlînên çêkirî de hatin berdan (hêlîna dafikê: firehî 33.66 × bilindahî 30.48 × dirêjahî 46.99 cm; Wêneya Pêvek 1). Li Arboretuma Dewleta Pennsylvania, li nêzîkî gîlas (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), şeftalî (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), hirmî (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), dara sêvê ya coronaria (Malus coronaria) û gelek cûreyên darên sêvê (Malus coronaria, Malus), dara sêvê ya navmalî 'Co-op 30′ Enterprise™, dara sêvê ya Malus 'Co-Op 31′ Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy') hatin danîn. Her xanîkek çûkan a plastîk a şîn li ser du qutiyên darîn cîh digire. Her qutiyek hêlînê 800 lûleyên kaxizê kraft ên vala (bi şêweya spiral vekirî, 0.8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) dihewîne ku di nav lûleyên selofan ên nezelal (0.7 OD binêre) de hatine danîn. Pêvekên plastîk (pêvekên T-1X) cihên hêlînê peyda dikin.
Herdu qutiyên hêlînan ber bi rojhilat ve bûn û bi têlên baxçeyê yên plastîk ên kesk (modela Everbilt #889250EB12, mezinahiya vebûnê 5 × 5 cm, 0.95 m × 100 m) hatibûn nixumandin da ku rê li ber gihîştina rovîyan û çûkan bigirin û li ser rûyê axê li kêleka qutiyên axê yên qutiya hêlînan hatibûn danîn. Qutiya hêlînan (Wêneya Pêvek 1a). Hêkên kêzikên ceh rojane bi berhevkirina 30 lûleyan ji hêlînan û veguhestina wan bo laboratuwarê dihatin berhevkirin. Bi karanîna maqesan, li dawiya lûleyê birînek çêkin, dûv re lûleya spiral ji hev veqetînin da ku şaneyên çêlikan derkevin holê. Hêkên ferdî û polenên wan bi karanîna spatulayek qurkirî hatin derxistin (kita amûrê Microslide, BioQuip Products Inc., California). Hêk li ser kaxezek parzûna şil hatin înkubasyonkirin û berî ku di ceribandinên me de werin bikar anîn 2 saetan di kaseyek Petri de hatin danîn (Wêneya Pêvek 1b-d).
Di laboratuwarê de, me jehrîbûna devkî ya şeş fungîsîdên ku berî û di dema kulîlkvedana sêvan de di sê konsantrasyonan de hatine sepandin (0.1X, 0.5X, û 1X, ku 1X nîşana ku ji bo her 100 gallon av/acre tê sepandin e nirxand. Doza zeviyê ya bilind = konsantrasyona di zeviyê de). , Tabloya 1). Her konsantrasyon 16 caran hate dubarekirin (n = 16). Du fungîsîdên têkiliyê (Tabloya S1: mancozeb 2696.14 ppm û captan 2875.88 ppm) û çar fungîsîdên sîstemîk (Tabloya S1: pyrithiostrobin 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil azole 75 0.12 ppm; cyprodinil 280.845 ppm) jehrîbûna li ser fêkî, sebze û berhemên xemilandinê nîşan dan. Me polen bi karanîna makîneyeke hûrkirinê homojen kir, 0.20 g veguhezt bîrekê (Plaqeya Falcon a 24-bîrî), û 1 μL çareseriya fungîsîdê lê zêde kir û tevlihev kir da ku polena pîramîdî bi bîrên kûr ên 1 mm çêbibe ku hêk tê de hatine danîn. Bi karanîna spatulayek mînî bicîh bikin (Wêneya Pêvek 1c,d). Plaqeyên Falcon di germahiya odeyê (25°C) û şilbûna nisbî ya %70 de hatin hilanîn. Me ew bi larvayên kontrolê yên ku bi parêzek polenê ya homojen a bi ava paqij hatine dermankirin re berhev kirin. Me mirina larvayê her du rojan carekê tomar kir û giraniya larvayê pîvand heta ku larva gihîşt temenê berî pupalê bi karanîna balansa analîtîk (Fisher Scientific, rastbûn = 0.0001 g). Di dawiyê de, rêjeya zayendê bi vekirina kokonê piştî 2.5 mehan hate nirxandin.
DNA ji larvayên O. cornifrons ên tevahî (n = 3 di her şerta dermankirinê de, polenên bi mancozeb hatine dermankirin û yên nehatine dermankirin) hate derxistin û me analîzên cihêrengiya mîkrobî li ser van nimûneyan pêk anîn, nemaze ji ber ku di mancozebê de mirina herî zêde di larvayên ku MnZn wergirtin de hate dîtin. DNA bi karanîna kîta DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA (Zymo Research, Irvine, CA) hate zêdekirin, paqijkirin, û bi karanîna kîta v3 li ser Illumina® MiSeq™ hate rêzkirin (600 çerx). Rêzkirina armanckirî ya genên RNA yên rîbozomal ên bakterî yên 16S bi karanîna Kîta Prep a Pirtûkxaneya Quick-16S™ NGS (Zymo Research, Irvine, CA) bi karanîna primerên ku herêma V3-V4 ya gena 16S rRNA hedef digirin hate kirin. Wekî din, rêzkirina 18S bi karanîna tevlêbûna 10% PhiX hate kirin, û zêdekirin bi karanîna cotek primer 18S001 û NS4 hate kirin.
Xwendinên cotkirî39 bi karanîna lûleya QIIME2 (v2022.11.1) import bike û pêvajo bike. Ev xwendin hatin qutkirin û yekkirin, û rêzikên kîmerîk bi karanîna pêveka DADA2 di QIIME2 de (çiftkirina dengê dada2 ya qiime)40 hatin rakirin. Wezîfeyên çînên 16S û 18S bi karanîna pêveka dabeşkerê objeyê Classify-sklearn û artifakta pêş-perwerdekirî silva-138-99-nb-classifier hatin kirin.
Hemû daneyên ceribandinê ji bo normalbûnê (Shapiro-Wilks) û homojeniya guherînan (test Levene) hatin kontrolkirin. Ji ber ku koma daneyan li gorî texmînên analîza parametrîk nebû û veguherîn nekarî bermayiyan standard bike, me ANOVA-yek du-alî ya neparametrîk (Kruskal-Wallis) bi du faktoran [dem (xalên demê yên sê-qonaxî yên 2, 5 û 8 rojan) û fungîsîd] pêk anî da ku bandora dermankirinê li ser giraniya teze ya larvayê binirxînin, dûv re berawirdkirinên cot ên neparametrîk ên piştî hoc bi karanîna testa Wilcoxon hatin kirin. Me modelek xêzikî ya gelemperî (GLM) bi belavkirina Poisson bikar anî da ku bandorên fungîsîdan li ser zindîmanê li seranserê sê konsantrasyonên fungîsîdan bidin ber hev41,42. Ji bo analîza pirbûna cûda, hejmara guhertoyên rêza amplîkon (ASV) di asta cinsê de hate hilweşandin. Berawirdkirinên pirbûna cuda di navbera koman de bi karanîna 16S (asta cins) û pirbûna nisbî ya 18S bi karanîna modelek lêzêdekirinê ya gelemperî ji bo pozîsyon, pîvan û şekil (GAMLSS) bi belavkirinên malbata beta sifir-wergirtî (BEZI) re, ku li ser makroyek di Mîkrobiom R43 (v1.1) de hatine model kirin, hatin kirin. 1). Beriya analîza cuda cureyên mîtokondrî û kloroplast derxînin. Ji ber astên taksonomîk ên cuda yên 18S, tenê asta herî nizm a her taksonê ji bo analîzên cuda hat bikar anîn. Hemî analîzên îstatîstîkî bi karanîna R (v. 3.4.3., projeya CRAN) (Team 2013) hatin kirin.
Têkiliya bi mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin re zêdebûna giraniya laş di O. cornifrons de bi girîngî kêm kir (Wêne 1). Ev bandor ji bo her sê dozên ku hatine nirxandin bi domdarî hatin dîtin (Wêne 1a–c). Cyclostrobin û myclobutanil giraniya larvayan bi girîngî kêm nekirin.
Giraniya teze ya navînî ya larvayên kêzika qurmê di sê demên diyarkirî de di bin çar dermankirinên xwarinê de (xwarina polenê ya homojen + fungîsîd: dozên kontrol, 0.1X, 0.5X û 1X) hat pîvandin. (a) Doza kêm (0.1X): xala yekem (roja 1): χ2: 30.99, DF = 6; P < 0.0001, xala duyem (roja 5): 22.83, DF = 0.0009; cara sêyem; xal (roja 8): χ2: 28.39, DF = 6; (b) nîv doz (0.5X): xala yekem (roja 1): χ2: 35.67, DF = 6; P < 0.0001, xala duyem (roja yekem). ): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0.0090; xala demê ya sêyem (roja 8) χ2: 16.47, DF = 6; (c) Cihê lêdanê an doza tevahî (1X): xala demê ya yekem (roja 1) χ2: 20.64, P = 6; P = 0.0326, xala demê ya duyem (roja 5): χ2: 22.83, DF = 6; P = 0.0009; xala demê ya sêyem (roja 8): χ2: 28.39, DF = 6; analîza neparametrîk a guherînê. Bar navînî ± SE ya berawirdkirinên cot-cot temsîl dikin (α = 0.05) (n = 16) *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.001, ***P ≤ 0.0001.
Di doza herî nizm (0.1X) de, giraniya laşê larvayê bi trîfloksîstrobînê %60, bi mankozebê %49, bi mîklobutanîlê %48, û bi pîrîtîstrobînê %46 kêm bû (Wêne 1a). Dema ku nîvê doza zeviyê (0.5X) hat dayîn, giraniya laşê larvayên mankozebê %86, bi pîrîtîstrobînê %52 û bi trîfloksîstrobînê %50 kêm bû (Wêne 1b). Dozeke zeviyê ya tevahî (1X) ya mankozebê giraniya larvayê %82, bi pîrîtîstrobînê %70 û bi trîfloksîstrobîn, mîklobutanîlê û sangardê bi qasî %30 kêm kir (Wêne 1c).
Rêjeya mirinê di nav larvayên ku bi polenê bi mancozeb hatine xwedîkirin de herî zêde bû, û piştre jî pyrithiostrobin û trifloxystrobin dihatin. Bi zêdebûna dozên mancozeb û pyritisoline re rêjeya mirinê zêde bû (Wêne 2; Tabloya 2). Lêbelê, mirina ji ber kêzikên ceh tenê hinekî zêde bû ji ber ku rêjeyên trîfloxystrobin zêde bûn; cyprodinil û captan li gorî dermankirinên kontrolê mirinê bi girîngî zêde nekirin.
Mirina larvayên mêşa borer piştî xwarina polenê ku bi şeş fungîsîdên cûda bi awayekî ferdî dihatin dermankirin, hate berhev kirin. Mancozeb û pentopîramîd li hember têkiliya devkî ya bi kurmikên ceh re hesastir bûn (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (xet, meyl = 0.29, P < 0.001; meyl = 0.24, P < 0.00)).
Bi navincî, di hemû dermanan de, %39.05ê nexweşan jin û %60.95ê mêr bûn. Di nav dermankirinên kontrolê de, rêjeya jinan hem di lêkolînên doza kêm (0.1X) û hem jî di lêkolînên doza nîv-dozê (0.5X) de %40 û di lêkolînên doza zeviyê (1X) de %30 bû. Di doza 0.1X de, di nav larvayên bi polenê hatine xwedîkirin ên ku bi mancozeb û myclobutanil hatine dermankirin de, %33.33ê mezinan mê, %22ê mezinan mê, %44ê larvayên mezinan mê, %44ê larvayên mezinan mê, %41ê larvayên mezinan mê bûn, û komên kontrolê %31 bûn (Wêne 3a). Bi doza 0.5 qat zêdetir, %33ê kurmên mezin di koma mancozeb û pyrithiostrobin de mê, %36 di koma trîfloksîstrobîn de, %41 di koma mîklobutanîl de, û %46 di koma sîprostrobîn de bûn. Ev rêje di koma captan de %53 û di koma kontrolê de %38 bû (Wêne 3b). Bi doza 1X, %30ê koma mancozeb jin, %36ê koma pyrithiostrobîn, %44ê koma trîfloksîstrobîn, %38ê koma mîklobutanîl, %50ê koma kontrolê jin bûn - %38.5 (Wêne 3c).
Rêjeya kêzikên mê û nêr piştî bikaranîna fungîsîdê di qonaxa larvayê de. (a) Doza kêm (0.1X). (b) Nîv doz (0.5X). (c) Doza zeviyê an doza tevahî (1X).
Analîza rêza 16S nîşan da ku koma bakteriyan di navbera larvayên ku bi polenê bi mancozeb hatine dermankirin û larvayên ku bi polenê nehatine dermankirin hatine xwedîkirin de cûdahî hene (Wêne 4a). Indeksa mîkrobî ya larvayên nehatine dermankirin ên ku bi polenê hatine xwedîkirin ji ya larvayên ku bi polenê bi mancozeb hatine xwedîkirin bilindtir bû (Wêne 4b). Her çend cûdahiya çavdêrîkirî di dewlemendiya di navbera koman de ne girîng bû ji hêla îstatîstîkî ve jî, ew ji ya ku ji bo larvayên ku bi polenê nehatine dermankirin xwedîkirin hate dîtin pir kêmtir bû (Wêne 4c). Pirbûna nisbî nîşan da ku mîkrobiotaya larvayên ku bi polenê kontrolê hatine xwedîkirin ji ya larvayên ku bi larvayên bi mancozeb hatine dermankirin xwedîkirin pirrengtir bû (Wêne 5a). Analîza danasînê hebûna 28 cinsan di nimûneyên kontrol û bi mancozeb hatine dermankirin de eşkere kir (Wêne 5b). c Analîza bi karanîna rêza 18S ti cûdahiyên girîng eşkere nekir (Wêneya Pêvek 2).
Profîlên SAV yên li ser bingeha rêzikên 16S bi dewlemendiya Shannon û dewlemendiya çavdêrîkirî di asta fîlûmê de hatin berhev kirin. (a) Analîza hevrêzên sereke (PCoA) li ser bingeha avahiya giştî ya civaka mîkrobî di larvayên ku bi polenê nehatine xwarin an kontrol (şîn) û bi mancozeb hatine xwarin (porteqalî) de. Her xala daneyê nimûneyek cuda temsîl dike. PCoA bi karanîna dûrbûna Bray-Curtis a belavkirina t ya pirguherbar hate hesab kirin. Oval asta baweriyê ya 80% temsîl dikin. (b) Boxplot, daneyên dewlemendiya Shannon a xav (xal) û c. Dewlemendiya çavdêrîkirî. Boxplot qutiyan ji bo xeta navîn, rêza navbera çaryekan (IQR), û 1.5 × IQR (n = 3) nîşan didin.
Pêkhateya civakên mîkrobî yên larvayên ku bi polenên bi mancozeb hatine dermankirin û yên nehatine dermankirin têne xwedîkirin. (a) Pirbûna nisbî ya cinsên mîkrobî di larvayan de. (b) Nexşeya germê ya civakên mîkrobî yên hatine destnîşankirin. Delftia (rêjeya îhtîmalê (OR) = 0.67, P = 0.0030) û Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Microbacterium (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060); Rêzên nexşeya germê bi karanîna dûrahiya hevberdanê û girêdana navînî têne kom kirin.
Encamên me nîşan didin ku têkiliya devkî bi fungîsîdên têkiliyê (mancozeb) û sîstemîk (pîrostrobîn û trîfloksîstrobîn), ku di dema kulîlkdanê de bi berfirehî têne bikar anîn, zêdebûna giraniyê û mirina larvayên ceh bi girîngî kêm kir. Wekî din, mancozeb di qonaxa pêş-pupal de cûrbecûr û dewlemendiya mîkrobiomê bi girîngî kêm kir. Mîklobutanîl, fungîsîdek din a sîstemîk, zêdebûna giraniya laşê larvayê di her sê dozan de bi girîngî kêm kir. Ev bandor di xalên demê yên duyemîn (roja 5) û sêyemîn (roja 8) de diyar bû. Berevajî vê, sîprodînîl û kaptan li gorî koma kontrolê zêdebûna giraniyê an jî domandina jiyanê bi girîngî kêm nekirin. Bi qasî ku em dizanin, ev xebat yekem e ku bandorên rêjeyên zeviyê yên fungîsîdên cûda yên ku ji bo parastina berhemên ceh bi riya têkiliya rasterast a polenê têne bikar anîn diyar dike.
Hemû dermankirinên fungîsîdan li gorî dermankirinên kontrolê zêdebûna giraniya laş bi girîngî kêm kirin. Mancozeb bi kêmbûna navînî ya 51% bandora herî mezin li ser zêdebûna giraniya laşê larvayê kir, piştî wê jî pyrithiostrobin hat. Lêbelê, lêkolînên din bandorên neyînî yên dozên zeviyê yên fungîsîdan li ser qonaxên larvayê rapor nekirine44. Her çend biyosîdên dîtîyokarbamatê jehrîbûna tûj a kêm nîşan dane45, etîlen bîsdîtîyokarbamat (EBDCS) yên wekî mancozeb dikarin bibin urea etîlen sulfîd. Ji ber bandorên wê yên mutajenîk li ser heywanên din, ev berhema hilweşandinê dibe ku berpirsiyarê bandorên çavdêrîkirî be46,47. Lêkolînên berê nîşan dane ku çêbûna etîlen tîyoureya ji hêla faktorên wekî germahiya bilind48, asta şilbûnê49 û dirêjahiya hilanîna hilberê50 ve bandor dibe. Şert û mercên hilanîna guncaw ji bo biyosîdan dikarin van bandorên alî kêm bikin. Wekî din, Desteya Ewlehiya Xwarinê ya Ewropî fikarên xwe li ser jehrîbûna pîrîtiyopîdê aniye ziman, ku hatiye nîşandan ku ji bo pergalên helandinê yên heywanên din kanserojen e51.
Bikaranîna devkî ya mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin mirina larvayên borer ên ceh zêde dike. Berevajî vê, mîklobutanîl, ciprosîklîn û kaptan bandorek li ser mirinê nekir. Ev encam ji yên Ladurner et al.52 cuda ne, yên ku nîşan dan ku kaptan jiyana O. lignaria û Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) ya mezinan bi girîngî kêm kiriye. Wekî din, fungîsîdên wekî kaptan û boscalid hatine dîtin ku dibin sedema mirina larvayan52,53,54 an jî tevgera xwarinê diguherînin55. Ev guhertin, di encamê de, dikarin bandorê li ser kalîteya xurekî ya polenê û di dawiyê de li ser qezenca enerjiyê ya qonaxa larvayan bikin. Mirinên ku di koma kontrolê de hatine dîtin bi lêkolînên din re lihevhatî bûn 56,57.
Rêjeya zayendî ya ku di xebata me de ji bo nêran hatiye dîtin, dibe ku bi faktorên wekî hevjîna nebaş û şert û mercên hewayê yên nebaş di dema kulîlkvedanê de were ravekirin, wekî ku berê ji bo O. cornuta ji hêla Vicens û Bosch ve hatibû pêşniyar kirin. Her çend mê û nêr di lêkolîna me de çar roj hebûn ku hevjîn bikin (demek ku bi gelemperî ji bo hevjîna serketî têr tê hesibandin), me bi zanebûn şîdeta ronahiyê kêm kir da ku stresê kêm bikin. Lêbelê, ev guhertin dibe ku bi nezanî mudaxeleyî pêvajoya hevjînkirinê bike61. Wekî din, mêşhingiv çend rojan hewaya nebaş, di nav de baran û germahiyên nizm (<5°C), dijîn, ku ev jî dikare bandorek neyînî li ser serkeftina hevjînkirinê bike4,23.
Her çend lêkolîna me li ser tevahiya mîkrobioma larvayê hûr bû jî, encamên me têgihîştinê li ser têkiliyên potansiyel ên di navbera civakên bakteriyan de peyda dikin ku dibe ku ji bo xwarina mêşan û rûbirûbûna fungîsîdan girîng bin. Bo nimûne, larvayên ku polenê bi mancozeb hatine dermankirin xwedî bûne, li gorî larvayên ku polenê nepêkandî xwedî kirine, avahiya civaka mîkrobî û pirbûna wê bi girîngî kêm kiriye. Di larvayên ku polenê nepêkandî dixwin de, komên bakteriyan ên Proteobacteria û Actinobacteria serdest bûn û bi giranî aerobîk an jî bi awayekî fakultative aerobîk bûn. Bakteriyên Delft, ku bi gelemperî bi cureyên mêşên yekane ve girêdayî ne, bi çalakiya antîbiyotîk têne zanîn, ku rolek parastinê ya potansiyel li dijî patojenan nîşan dide. Cureyek din a bakteriyan, Pseudomonas, di larvayên ku polenê nepêkandî xwedî kirine de pir bû, lê di larvayên ku bi mancozeb hatine dermankirin de bi girîngî kêm bû. Encamên me piştgirî didin lêkolînên berê ku Pseudomonas wekî yek ji cinsên herî zêde di O. bicornis35 û mêşên din ên yekane de destnîşan dikin34. Her çend delîlên ceribandinî ji bo rola Pseudomonas di tenduristiya O. cornifrons de nehatine lêkolîn kirin jî, ev bakterî hatiye nîşandan ku senteza toksînên parastinê di kêzika Paederus fuscipes de pêşve dixe û metabolîzma arjînînê di vitro de pêşve dixe 35, 65. Ev çavdêrî rolek potansiyel di parastina vîrus û bakteriyan de di dema pêşkeftina larvayên O. cornifrons de pêşniyar dikin. Mîkrobakterî cinsek din e ku di lêkolîna me de hatî destnîşankirin ku tê ragihandin ku di larvayên mêşa leşkerê reş de di bin şert û mercên birçîbûnê de bi hejmareke mezin heye66. Di larvayên O. cornifrons de, mîkrobakterî dikarin di bin şert û mercên stresê de beşdarî hevsengiyê û berxwedana mîkrobioma rûvî bibin. Wekî din, Rhodococcus di larvayên O. cornifrons de tê dîtin û bi şiyanên xwe yên detoksîfîkasyonê tê zanîn67. Ev cins di rûviya A. florea de jî tê dîtin, lê bi pirbûna pir kêm68. Encamên me hebûna gelek guhertoyên genetîkî li seranserê gelek taksonên mîkrobî nîşan didin ku dikarin pêvajoyên metabolîk di larvayan de biguherînin. Lêbelê, têgihîştinek çêtir a cihêrengiya fonksiyonel a O. cornifrons hewce ye.
Bi kurtasî, encam nîşan didin ku mancozeb, pyrithiostrobin, û trifloxystrobin zêdebûna giraniya laş û zêdebûna mirina larvayên boriyên ceh kêm kirine. Her çend fikarên li ser bandorên fungîsîdan li ser tozkeran zêde dibin jî, pêdivî bi têgihîştina çêtir a bandorên metabolîtên mayî yên van pêkhateyan heye. Ev encam dikarin di pêşniyarên ji bo bernameyên rêveberiya entegre ya tozkeran de werin bicîh kirin ku alîkariya cotkaran dikin ku ji karanîna hin fungîsîdan berî û di dema kulîlkdana darên fêkiyan de dûr bisekinin bi hilbijartina fungîsîdan û guhertina dema serîlêdanê, an jî bi teşwîqkirina karanîna alternatîfên kêmtir zirardar 36. Ev agahî ji bo pêşxistina pêşniyaran girîng e. 36. Ev agahî ji bo pêşxistina pêşniyaran girîng e. Lêkolînên bêtir hewce ne li ser bandorên neyînî yên fungîsîdan li ser rêjeya zayendê, tevgera xwarinê, mîkrobioma rûvî, û mekanîzmayên molekulî yên bingehîn ên windabûna giraniya boriyên ceh û mirina wan.
Agahiyên çavkaniyê 1, 2 û 3 di Wêne 1 û 2 de di depoya daneyên figshare DOI de hatine hilanîn: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 û https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233. Rêzên ku di vê lêkolînê de hatine analîzkirin (Wêne 4, 5) di depoya NCBI SRA de bi hejmara gihîştinê PRJNA1023565 hene.
Bosch, J. û Kemp, WP Pêşvebirin û bicihkirina cureyên mêşên hingiv wekî tozkerên berhemên çandiniyê: mînaka cinsê Osmia. (Hymenoptera: Megachilidae) û darên fêkiyan. bull. Ntomore. çavkanî. 92, 3–16 (2002).
Parker, MG û yên din. Pratîkên tozkirinê û têgihîştinên li ser tozkerên alternatîf di nav cotkarên sêvan de li New York û Pennsylvania. nûvekirin. Çandinî. pergalên xwarinê. 35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL û Ricketts TH Ekolojî û aboriya tozkirina behîvan bi karanîna mêşên xwecihî. J. Economics. Ntomore. 111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., û Park, Y.-L. Bandorên guherîna avhewayê li ser fenolojiya tragopan: bandorên li ser rêveberiya nifûsê. Climb. Change 150, 305–317 (2018).
Artz, DR û Pitts-Singer, TL Bandora spreyên fungîsîd û alîkar li ser reftara çêkirina hêlînan a du mêşhingivên tenê yên birêvebirî (Osmia lignaria û Megachile rotundata). PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. û yên din. Fungîsîdek çandiniyê ya kêm-jehrî (fenbuconazole) destwerdanê li sînyalên kalîteya hilberîna nêr dike û di encamê de serkeftina hevjînkirinê di mêşhingivên tenê yên kovî de kêm dibe. J. Apps. ecology. 59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. û yên din. Kêziksîdên neonîkotînoîd û bîyosenteza ergosterolê mirina fungîsîdên sînerjîk di sê cureyên mêşan de tepeser dikin. Kontrolkirina kêzikan. zanist. 73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF. û Danforth BN Larvayên mêşhingivên tenê cûrbecûrîya bakterîyan a ku ji hêla polenê ve ji mêşhingivên li ser stûnan çêdibin re peyda dibe diguherînin Osmia cornifrons (Megachilidae). pêş. mîkroorganism. 13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN û Steffan SA Mîkroorganîzmayên ektosîmbîotîk ên di polenê fermentkirî de ji bo pêşveçûna mêşhingivên tenê bi qasî polenê bi xwe girîng in. ekolojî. pêşveçûn. 12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F û Thalheimer M. Çandina navbera rêzan di baxçeyên sêvan de ji bo kontrolkirina nexweşiyên ji nû ve çandinê: lêkolînek bandorkeriya pratîkî li ser bingeha nîşaneyên mîkrobî. Plant Soil 357, 381–393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG û Peter KA Zirara tal a sêvan li Dewletên Yekbûyî yên Atlantîkê yên navîn: nirxandina cureyên sedema nexweşiyê û bandora şert û mercên hewayê yên herêmî û hesasiyeta çandiniyê. Phytopathology 111, 966–981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK. û Stanley DA Fungîsîd, herbîsîd û mêşhingiv: nirxandinek sîstematîk a lêkolîn û rêbazên heyî. PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED û Jepson, PC Bandorên hevnerî yên fungîsîdên EBI û înseksîtên pîretroid li ser mêşhingivên hingiv (Apis mellifera). pests the science. 39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE û Peng, CY Bandora fungîsîdên bijartî li ser mezinbûn û geşedana larvayên mêşhingivên hingiv Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Çarşem. Ntomore. 33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., û McArt, S. Rêbernameya Biryarê ji bo Bikaranîna Pestisîdan ji bo Parastina Tozberan li Baxçeyên Daran (Zanîngeha Cornell, 2018).
Iwasaki, JM û Hogendoorn, K. Têkiliya mêşan bi ne-dermanên kêzikan re: nirxandinek li ser rêbazan û encamên hatine ragihandin. Çandinî. ekosîstem. Çarşem. 314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA. û Pitts-Singer TL Bandora cûreya dabînkirinê û bandora dermanan li ser pêşveçûna larvayê ya Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Çarşem. Ntomore. 51, 240–251 (2022).
Kopit AM û Pitts-Singer TL Rêyên rûbirûbûna bi kêzikên jehrîn ên li ser mêşhingivên hêlînên vala yên tenê. Çarşem. Ntomore. 47, 499–510 (2018).
Pan, NT û yên din. Protokoleke nû ya ceribandina biyolojîk a daqurtandinê ji bo nirxandina jehrîbûna kêzikan li mêşhingivên baxçeyê yên mezin ên Japonî (Osmia cornifrons). zanist. Raport 10, 9517 (2020).
Dema weşandinê: 14ê Gulana 2024an