Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta sa CSS.Alang sa labing maayo nga mga resulta, among girekomendar nga mogamit ka og mas bag-ong bersyon sa imong browser (o i-disable ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Sa kasamtangan, aron masiguro ang padayon nga suporta, among gipakita ang site nga wala’y istilo o JavaScript.
Ang mga fungicide kasagarang gigamit sa panahon sa pagpamulak sa bunga sa kahoy ug mahimong makahulga sa mga pollinator sa insekto.Bisan pa, gamay ra ang nahibal-an kung giunsa ang mga dili bee pollinator (pananglitan, nag-inusara nga mga putyokan, Osmia cornifrons) pagtubag sa kontak ug systemic fungicide nga sagad gigamit sa mga mansanas sa panahon sa pagpamulak.Kini nga kal-ang sa kahibalo naglimite sa mga desisyon sa regulasyon nga nagtino sa luwas nga konsentrasyon ug oras sa pag-spray sa fungicide.Among gisusi ang mga epekto sa duha ka contact fungicides (captan ug mancozeb) ug upat ka interlayer/phytosystem fungicides (ciprocycline, myclobutanil, pyrostrobin ug trifloxystrobin).Mga epekto sa pagtaas sa timbang sa ulod, pagkaluwas, ratio sa sekso ug pagkalainlain sa bakterya.Ang ebalwasyon gihimo gamit ang usa ka chronic oral bioassay diin ang pollen gitambalan sa tulo ka dosis base sa girekomendar karon nga dosis alang sa field use (1X), tunga nga dosis (0.5X) ug ubos nga dosis (0.1X).Ang tanan nga mga dosis sa mancozeb ug pyritisoline dako nga pagkunhod sa gibug-aton sa lawas ug pagkaluwas sa ulod.Dayon among gisunod-sunod ang 16S gene aron mahulagway ang larval bacteriome sa mancozeb, ang fungicide nga responsable sa pinakataas nga mortalidad.Among nakaplagan nga ang pagkalain-lain ug kadagaya sa bakterya mikunhod pag-ayo sa mga ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen.Gipakita sa among mga resulta sa laboratoryo nga ang pag-spray sa pipila niini nga mga fungicide sa panahon sa pagpamulak labi nga makadaot sa kahimsog sa O. cornifrons.Kini nga impormasyon may kalabutan alang sa umaabot nga mga desisyon sa pagdumala mahitungod sa malungtarong paggamit sa mga produkto sa pagpanalipod sa prutas ug nagsilbi nga basehan sa mga proseso sa regulasyon nga nagtumong sa pagpanalipod sa mga pollinator.
Ang nag-inusarang mason bee Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) gipaila sa Estados Unidos gikan sa Japan sa ulahing bahin sa 1970s ug sa sayong bahin sa 1980s, ug ang mga espisye adunay importanteng papel sa pollinator sa gidumala nga ekosistema sukad niadto.Ang naturalized nga populasyon niini nga buyog kabahin sa gibana-bana nga 50 ka espisye sa ihalas nga mga putyokan nga nagkomplemento sa mga buyog nga nag-pollinate sa mga prutasan sa almond ug mansanas sa Estados Unidos2,3.Ang mga mason bee nag-atubang ug daghang mga hagit, lakip ang pagkabahinbahin sa puy-anan, mga pathogen, ug mga pestisidyo3,4.Taliwala sa mga insecticides, ang fungicide makapakunhod sa ganansya sa enerhiya, makapangita ug lawas6,7.Bisan kung ang bag-o nga panukiduki nagsugyot nga ang kahimsog sa Mason bees direktang naimpluwensyahan sa commensal ug ectobactic microorganisms, 8,9 tungod kay ang bakterya ug fungi makaimpluwensya sa nutrisyon ug immune nga mga tubag, ang mga epekto sa pagkaladlad sa fungicide sa pagkalainlain sa microbial sa Mason nga mga putyukan nagsugod pa nga mahimong nagtuon.
Ang mga fungicide nga lainlain nga epekto (contact ug systemic) gi-spray sa mga prutasan sa wala pa ug sa panahon sa pagpamulak aron matambal ang mga sakit sama sa apple scab, bitter rot, brown rot ug powdery mildew10,11.Ang mga fungicide gikonsiderar nga dili makadaot sa mga pollinator, mao nga girekomenda kini sa mga hardinero sa panahon sa pagpamulak;Ang pagkaladlad ug pag-inom niini nga mga fungicide sa mga putyokan medyo nailhan, tungod kay kini bahin sa proseso sa pagrehistro sa pestisidyo sa US Environmental Protection Agency ug daghang uban pang mga nasyonal nga ahensya sa regulasyon12,13,14.Bisan pa, ang mga epekto sa mga fungicide sa dili mga putyokan dili kaayo nahibal-an tungod kay wala kini gikinahanglan sa ilawom sa mga kasabutan sa pagtugot sa pagpamaligya sa Estados Unidos15.Dugang pa, sa kasagaran walay standardized nga mga protocol alang sa pagsulay sa mga single bees16,17, ug ang pagmintinar sa mga kolonya nga naghatag og mga putyokan alang sa pagsulay usa ka mahagiton18.Ang mga pagsulay sa lain-laing gidumala nga mga putyokan nagkadaghan nga gihimo sa Europe ug USA aron tun-an ang mga epekto sa mga pestisidyo sa ihalas nga mga putyokan, ug ang mga standardized nga mga protocol bag-o lang gihimo alang sa O. cornifrons19.
Ang mga sungay nga buyog kay mga monocyte ug gigamit sa komersyo sa mga tanom nga karpa isip suplemento o kapuli sa mga putyukan sa dugos.Kini nga mga putyukan mitungha tali sa Marso ug Abril, nga ang mga lalaki nga sayo motungha tulo hangtod upat ka adlaw una ang mga babaye.Human sa pag-upa, ang baye aktibong nangolekta og pollen ug nectar aron makahatag og sunodsunod nga mga brood cell sulod sa tubular nest cavity (natural o artipisyal)1,20.Ang mga itlog ibutang sa pollen sulod sa mga selula;ang baye unya magtukod ug yutang kulonon sa dili pa mag-andam sa sunod nga selula.Ang unang instar larvae gisulod sa chorion ug mokaon sa embryonic fluid.Gikan sa ikaduha hangtod sa ikalima nga instar (prepupa), ang mga ulod mokaon sa pollen22.Sa diha nga ang suplay sa polen hingpit nga mahurot, ang mga ulod maporma nga mga cocoon, pupate ug mogawas isip mga hamtong sa samang brood chamber, kasagaran sa ulahing bahin sa ting-init20,23.Ang mga hamtong motungha sa sunod nga tingpamulak.Ang pagkaluwas sa mga hamtong adunay kalabotan sa net energy gain (weight gain) base sa pagkaon.Busa, ang kalidad sa nutrisyon sa pollen, ingon man ang ubang mga hinungdan sama sa panahon o pagkaladlad sa mga pestisidyo, maoy mga determinante sa pagkaluwas ug kahimsog24.
Ang mga insecticides ug fungicide nga gigamit sa wala pa mamulak makahimo sa paglihok sulod sa vasculature sa tanom ngadto sa lain-laing ang-ang, gikan sa translaminar (pananglitan, makahimo sa paglihok gikan sa ibabaw nga nawong sa mga dahon ngadto sa ubos nga nawong, sama sa pipila ka fungicides) 25 ngadto sa tinuod nga sistematikong mga epekto., nga makasulod sa korona gikan sa mga gamot, makasulod sa nectar sa mga bulak sa mansanas26, diin sila makapatay sa hamtong nga O. cornifrons27.Ang ubang mga pestisidyo motulo usab ngadto sa pollen, nga makaapekto sa paglambo sa mais nga ulod ug hinungdan sa ilang kamatayon19.Gipakita sa ubang mga pagtuon nga ang pipila ka mga fungicide mahimong makausab pag-ayo sa kinaiya sa pagsalag sa mga kalambigit nga espisye O. lignaria28.Dugang pa, ang mga pagtuon sa laboratoryo ug natad nga nagsundog sa mga senaryo sa pagkaladlad sa pestisidyo (lakip ang mga fungicide) nagpakita nga ang mga pestisidyo negatibong makaapekto sa pisyolohiya 22 morpolohiya 29 ug pagkaluwas sa dugos nga mga putyukan ug pipila ka nag-inusarang mga buyog.Ang lain-laing mga fungicidal spray nga direkta nga gipadapat sa pag-abli sa mga bulak sa panahon sa pagpamulak mahimong makahugaw sa pollen nga nakolekta sa mga hamtong alang sa paglambo sa ulod, ang mga epekto niini magpabilin nga tun-an30.
Mas giila nga ang pag-uswag sa ulod naimpluwensyahan sa pollen ug microbial nga mga komunidad sa digestive system.Ang honeybee microbiome nag-impluwensya sa mga parameter sama sa gibug-aton sa lawas31, mga pagbag-o sa metaboliko22 ug pagkadaling makuha sa mga pathogen32.Gisusi sa nangaging mga pagtuon ang impluwensya sa yugto sa pag-uswag, sustansya, ug palibot sa microbiome sa nag-inusarang mga putyokan.Kini nga mga pagtuon nagpadayag sa pagkaparehas sa istruktura ug kadagaya sa larval ug pollen microbiome33, ingon man ang labing komon nga bacterial genera nga Pseudomonas ug Delftia, taliwala sa nag-inusarang matang sa putyokan.Bisan pa, bisan kung ang mga fungicide adunay kalabotan sa mga estratehiya aron mapanalipdan ang kahimsog sa putyokan, ang mga epekto sa fungicide sa larval microbiota pinaagi sa direkta nga oral exposure nagpabilin nga wala masusi.
Gisulayan sa kini nga pagtuon ang mga epekto sa tinuod nga kalibutan nga dosis sa unom ka sagad nga gigamit nga fungicide nga narehistro para magamit sa prutas sa kahoy sa Estados Unidos, lakip ang kontak ug systemic fungicides nga gihatag sa binaba nga paagi sa corn hornworm moth larvae gikan sa kontaminado nga pagkaon.Among nakaplagan nga ang kontak ug systemic fungicides nakapakunhod sa pagtaas sa gibug-aton sa lawas sa putyokan ug nagdugang sa mortalidad, nga adunay labing grabe nga mga epekto nga nalangkit sa mancozeb ug pyrithiopide.Gikumpara dayon namo ang microbial diversity sa larvae nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen diet uban niadtong gipakaon sa control diet.Atong hisgotan ang mga potensyal nga mekanismo nga nagpahipi sa mortalidad ug mga implikasyon alang sa integrated pest and pollinator management (IPPM)36 nga mga programa.
Ang mga hamtong nga O. cornifron nga nag-overwintering sa mga cocoon nakuha gikan sa Fruit Research Center, Biglerville, PA, ug gitipigan sa -3 ngadto sa 2 ° C (± 0.3 ° C).Sa wala pa ang eksperimento (600 ka cocoon sa kinatibuk-an).Niadtong Mayo 2022, 100 ka O. cornifrons cocoons ang gibalhin kada adlaw ngadto sa mga plastik nga tasa (50 ka cocoons kada tasa, DI 5 cm × 15 cm ang gitas-on) ug ang mga wipe gibutang sa sulod sa mga tasa aron sa pagpalambo sa pag-abli ug paghatag og chewable substrate, pagkunhod sa stress sa batoon. buyog37 .Ibutang ang duha ka plastik nga tasa nga adunay sulud nga cocoon sa hawla sa insekto (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) nga adunay 10 ml nga mga feeder nga adunay sulud nga 50% nga solusyon sa sucrose ug tipigan sulod sa upat ka adlaw aron masiguro ang pagsira ug pag-upa.23°C, paryente humidity 60%, photoperiod 10 l (ubos nga intensity): 14 ka adlaw.Ang 100 ka gipares nga mga baye ug lalaki gibuhian kada buntag sulod sa unom ka adlaw (100 kada adlaw) ngadto sa duha ka artipisyal nga salag atol sa peak apple flowering (trap salag: gilapdon 33.66 × gitas-on 30.48 × gitas-on 46.99 cm; Supplementary Figure 1).Gibutang sa Pennsylvania State Arboretum, duol sa cherry (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'), coronaria apple tree (Malus coronaria) ug daghang klase sa punoan sa mansanas (Malus coronaria, Malus), domestic apple tree 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus apple tree 'Co- Op 31′ Winecrisp™, begonia 'Kagawasan', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy').Ang matag asul nga plastik nga birdhouse mohaum sa ibabaw sa duha ka kahon nga kahoy.Ang matag nest box adunay 800 ka walay sulod nga kraft paper tubes (spiral open, 0.8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) nga gisal-ot ngadto sa opaque cellophane tubes (0.7 OD tan-awa ang Plastic plugs (T-1X plugs) naghatag ug nesting site .
Ang duha ka mga kahon sa salag nag-atubang sa silangan ug gitabonan sa berde nga plastik nga koral sa tanaman (Everbilt model #889250EB12, pagbukas nga gidak-on 5 × 5 cm, 0.95 m × 100 m) aron mapugngan ang mga ilaga ug langgam nga makasulod ug ibutang sa ibabaw sa yuta tupad sa yuta sa nest box. mga kahon.Kahon sa salag (Supplementary Figure 1a).Ang mga corn borer egg ginakolekta kada adlaw pinaagi sa pagkolekta ug 30 ka tubo gikan sa mga salag ug gidala kini sa laboratoryo.Gamit ang gunting, guntinga ang tumoy sa tubo, dayon idisassemble ang spiral tube aron mabutyag ang mga brood cell.Ang indibidwal nga mga itlog ug ang ilang pollen gikuha gamit ang curved spatula (Microslide tool kit, BioQuip Products Inc., California).Ang mga itlog gilumlom sa damp filter nga papel ug gibutang sa usa ka Petri dish sulod sa 2 ka oras sa wala pa gamiton sa among mga eksperimento (Supplementary Figure 1b-d).
Sa laboratoryo, among gisusi ang oral toxicity sa unom ka fungicide nga gigamit sa wala pa ug sa panahon sa pagpamulak sa mansanas sa tulo ka konsentrasyon (0.1X, 0.5X, ug 1X, diin ang 1X mao ang marka nga gigamit kada 100 ka galon sa tubig/acre. Taas nga field dose = konsentrasyon sa kapatagan)., Talaan 1).Ang matag konsentrasyon gisubli 16 ka beses (n = 16).Duha ka contact fungicides (Table S1: mancozeb 2696.14 ppm ug captan 2875.88 ppm) ug upat ka systemic fungicides (Table S1: pyrithiostrobin 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil azole 75.2 ppm , utanon ug ornamental crops .Gi-homogenize namo ang pollen gamit ang grinder, gibalhin ang 0.20 g sa atabay (24-well Falcon Plate), ug gidugang ug gisagol ang 1 μL nga fungicide solution aron maporma ang pyramidal pollen nga adunay 1 mm nga lawom nga atabay diin gibutang ang mga itlog.Ibutang gamit ang mini spatula (Supplementary Figure 1c,d).Ang mga plato sa falcon gitipigan sa temperatura sa lawak (25°C) ug 70% nga humidity.Gikumpara namo sila sa control larvae nga gipakaon sa homogenous pollen diet nga gitambalan sa lunsay nga tubig.Among girekord ang mortalidad ug gisukod ang gibug-aton sa ulod kada adlaw hangtod nga ang ulod moabot sa prepupal age gamit ang analytical balance (Fisher Scientific, accuracy = 0.0001 g).Sa katapusan, ang ratio sa sekso gisusi pinaagi sa pag-abli sa cocoon pagkahuman sa 2.5 ka bulan.
Ang DNA gikuha gikan sa tibuok O. cornifrons larvae (n = 3 kada kondisyon sa pagtambal, mancozeb-treated ug untreated pollen) ug among gihimo ang microbial diversity analysis niini nga mga sample, ilabi na kay sa mancozeb ang pinakataas nga mortalidad naobserbahan sa larvae.pagdawat sa MnZn.Ang DNA gipadako, giputli gamit ang DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA kit (Zymo Research, Irvine, CA), ug gisunod-sunod (600 cycles) sa usa ka Illumina® MiSeq™ gamit ang v3 kit.Ang gipunting nga pagsunud sa bakterya nga 16S ribosomal RNA nga mga gene gihimo gamit ang Quick-16S™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) gamit ang mga primer nga gipunting ang V3-V4 nga rehiyon sa 16S rRNA gene.Dugang pa, ang 18S sequencing gihimo gamit ang 10% PhiX inclusion, ug ang amplification gihimo gamit ang primer pair 18S001 ug NS4.
Pag-import ug proseso nga gipares nga reads39 gamit ang QIIME2 pipeline (v2022.11.1).Kini nga mga basahon giputol ug gihiusa, ug ang mga chimeric sequence gitangtang gamit ang DADA2 plugin sa QIIME2 (qiime dada2 noise pairing)40.Ang 16S ug 18S nga mga buluhaton sa klase gihimo gamit ang object classifier plugin Classify-sklearn ug ang pre-trained artifact silva-138-99-nb-classifier.
Ang tanan nga eksperimento nga datos gisusi alang sa normalidad (Shapiro-Wilks) ug homogeneity sa mga kalainan (Levene's test).Tungod kay ang data set wala makatagbo sa mga pangagpas sa parametric analysis ug ang pagbag-o napakyas sa pag-standardize sa mga residual, naghimo kami og nonparametric two-way ANOVA (Kruskal-Wallis) nga adunay duha ka mga hinungdan [oras (tulo ka hugna 2, 5, ug 8 nga adlaw). time points) ug fungicide] aron sa pagtimbang-timbang sa epekto sa pagtambal sa lab-as nga gibug-aton sa ulod, unya ang post hoc nonparametric pairwise nga pagtandi gihimo gamit ang Wilcoxon test.Gigamit namo ang usa ka generalized linear model (GLM) nga adunay Poisson distribution aron itandi ang mga epekto sa fungicide sa survival sa tulo ka fungicide concentrations41,42.Alang sa pag-analisar sa kadagaya sa kalainan, ang gidaghanon sa mga variant sa amplicon sequence (ASVs) nahugno sa lebel sa genus.Ang mga pagtandi sa kalainan sa kadagaya tali sa mga grupo nga naggamit sa 16S (genus nga lebel) ug 18S nga paryente nga kadagaya gihimo gamit ang usa ka kinatibuk-ang additive nga modelo alang sa posisyon, sukdanan, ug porma (GAMLSS) nga adunay beta zero-inflated (BEZI) nga mga distribusyon sa pamilya, nga gimodelo sa usa ka macro .sa Microbiome R43 (v1.1).1).Kuhaa ang mitochondrial ug chloroplast species sa dili pa ang differential analysis.Tungod sa lain-laing mga taxonomic nga lebel sa 18S, ang pinakaubos nga lebel sa matag taxon lamang ang gigamit alang sa differential analysis.Ang tanan nga statistical analysis gihimo gamit ang R (v. 3.4.3., CRAN project) (Team 2013).
Exposure sa mancozeb, pyrithiostrobin, ug trifloxystrobin kamahinungdanon pagkunhod sa gibug-aton sa lawas sa O. cornifrons (Fig. 1).Kini nga mga epekto kanunay nga naobserbahan alang sa tanan nga tulo nga mga dosis nga gisusi (Fig. 1a-c).Ang cyclostrobin ug myclobutanil wala kaayo makapakunhod sa gibug-aton sa mga ulod.
Average nga presko nga gibug-aton sa stem borer larvae gisukod sa tulo ka time point ubos sa upat ka dietary treatments (homogeneous pollen feed + fungicide: control, 0.1X, 0.5X ug 1X doses).(a) Ubos nga dosis (0.1X): unang higayon nga punto (adlaw 1): χ2: 30.99, DF = 6;P <0.0001, ikaduhang higayon nga punto (adlaw 5): 22.83, DF = 0.0009;ikatulo nga higayon;punto (adlaw 8): χ2: 28.39, DF = 6;(b) tunga nga dosis (0.5X): unang punto sa panahon (adlaw 1): χ2: 35.67, DF = 6;P <0.0001, ikaduhang higayon nga punto (usa ka adlaw).): χ2: 15.98, DF = 6;P = 0.0090;ikatulong higayon nga punto (adlaw 8) χ2: 16.47, DF = 6;(c) Site o bug-os nga dosis (1X): unang higayon nga punto (adlaw 1) χ2: 20.64, P = 6;P = 0.0326, ikaduhang higayon nga punto (adlaw 5): χ2: 22.83, DF = 6;P = 0.0009;ikatulong higayon nga punto (adlaw 8): χ2: 28.39, DF = 6;nonparametric nga pagtuki sa kalainan.Ang mga bar nagrepresentar sa mean ± SE sa pairwise nga pagtandi (α = 0.05) (n = 16) * P ≤ 0.05, ** P ≤ 0.001, *** P ≤ 0.0001.
Sa pinakaubos nga dosis (0.1X), ang gibug-aton sa lawas sa ulod gipakunhod sa 60% sa trifloxystrobin, 49% sa mancozeb, 48% sa myclobutanil, ug 46% sa pyrithistrobin (Fig. 1a).Kung na-expose sa katunga sa field dose (0.5X), ang gibug-aton sa lawas sa mancozeb larvae mikunhod sa 86%, pyrithiostrobin sa 52% ug trifloxystrobin sa 50% (Fig. 1b).Ang bug-os nga field dose (1X) sa mancozeb nagpamenos sa gibug-aton sa ulod sa 82%, pyrithiostrobin sa 70%, ug trifloxystrobin, myclobutanil ug sangard sa gibana-bana nga 30% (Fig. 1c).
Ang mortalidad mao ang pinakataas sa mga ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen, gisundan sa pyrithiostrobin ug trifloxystrobin.Ang mortalidad misaka uban sa pagdugang sa dosis sa mancozeb ug pyritisoline (Fig. 2; Table 2).Bisan pa, ang mortalidad sa corn borer mitaas lamang og gamay samtang ang mga konsentrasyon sa trifloxystrobin misaka;cyprodinil ug captan wala kaayo makadugang sa mortalidad kumpara sa control treatments.
Ang mortalidad sa borer fly larvae gitandi human sa pag-inom sa pollen nga tagsa-tagsa nga pagtratar sa unom ka lain-laing fungicides.Ang Mancozeb ug pentopyramide mas sensitibo sa oral exposure sa corn maggots (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (linya, slope = 0.29, P <0.001; slope = 0.24, P <0.00)).
Sa aberids, sa tanan nga mga pagtambal, 39.05% sa mga pasyente mga babaye ug 60.95% mga lalaki.Lakip sa mga control treatment, ang proporsiyon sa mga babaye mao ang 40% sa ubos nga dosis (0.1X) ug tunga nga dosis (0.5X) nga mga pagtuon, ug 30% sa field-dose (1X) nga mga pagtuon.Sa 0.1X nga dosis, taliwala sa mga ulod nga gipakaon sa pollen nga gitambalan sa mancozeb ug myclobutanil, 33.33% sa mga hamtong mga babaye, 22% sa mga hamtong mga babaye, 44% sa mga hamtong nga ulod mga babaye, 44% sa mga hamtong nga ulod mga babaye.babaye, 41% sa hamtong nga mga ulod mga babaye, ug ang mga kontrol kay 31% (Fig. 3a).Sa 0.5 ka beses nga dosis, 33% sa mga hamtong nga ulod sa mancozeb ug pyrithiostrobin nga grupo mga babaye, 36% sa trifloxystrobin nga grupo, 41% sa myclobutanil nga grupo, ug 46% sa cyprostrobin nga grupo.Kini nga numero 53% sa grupo.sa captan group ug 38% sa control group (Fig. 3b).Sa 1X nga dosis, 30% sa mancozeb nga grupo mga babaye, 36% sa pyrithiostrobin group, 44% sa trifloxystrobin group, 38% sa myclobutanil group, 50% sa control group mga babaye - 38.5% (Fig. 3c) .
Porsiyento sa mga babaye ug lalaki nga mga borer human sa larval stage fungicide exposure.(a) Ubos nga dosis (0.1X).(b) Katunga nga dosis (0.5X).(c) Dosis sa uma o bug-os nga dosis (1X).
Ang 16S sequence analysis nagpakita nga ang bacterial group lahi sa ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen ug larvae nga gipakaon sa untreated pollen (Fig. 4a).Ang microbial index sa wala matambalan nga ulod nga gipakaon sa pollen mas taas kay sa ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen (Fig. 4b).Bisan tuod ang naobserbahan nga kalainan sa kabuhong tali sa mga grupo dili mahinungdanon sa istatistika, kini mas ubos kay sa naobserbahan alang sa mga ulod nga nagpakaon sa wala matambalan nga pollen (Fig. 4c).Relative abundance nagpakita nga ang microbiota sa mga ulod nga gipakaon sa control pollen mas lainlain kaysa sa mga ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated larvae (Fig. 5a).Ang deskriptibo nga pag-analisa nagpadayag sa presensya sa 28 genera sa kontrol ug mancozeb-treated sample (Fig. 5b).c Pag-analisa gamit ang 18S sequencing nagpadayag nga walay mahinungdanong kalainan (Supplementary Figure 2).
Ang mga profile sa SAV base sa 16S sequence gitandi sa Shannon richness ug naobserbahan nga adunahan sa phylum level.(a) Principal coordinate analysis (PCoA) base sa kinatibuk-ang microbial community structure sa wala matambalan nga pollen-fed o control (asul) ug mancozeb-fed larvae (orange).Ang matag punto sa datos nagrepresentar sa usa ka lahi nga sample.Ang PCoA gikalkulo gamit ang Bray-Curtis nga gilay-on sa multivariate t distribution.Ang mga oval nagrepresentar sa 80% nga lebel sa pagsalig.(b) Boxplot, hilaw nga datos sa bahandi sa Shannon (puntos) ug c.Mapaniid nga bahandi.Ang mga boxplots nagpakita sa mga kahon alang sa median nga linya, interquartile range (IQR), ug 1.5 × IQR (n = 3).
Komposisyon sa microbial nga komunidad sa mga ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated ug untreated pollen.(a) Relatibong kadagaya sa microbial genera nga mabasa sa ulod.(b) Heat map sa giila nga microbial nga mga komunidad.Delftia (odds ratio (OR) = 0.67, P = 0.0030) ug Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Microbacterium (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060);Ang mga laray sa mapa sa init gi-cluster gamit ang gilay-on sa correlation ug average nga koneksyon.
Ang among mga resulta nagpakita nga ang oral exposure sa kontak (mancozeb) ug systemic (pyrostrobin ug trifloxystrobin) fungicides, kaylap nga gigamit sa panahon sa pagpamiyuos, kamahinungdanon pagkunhod sa gibug-aton nga pagtaas ug dugang nga mortalidad sa mais larvae.Dugang pa, ang mancozeb makahuluganon nga nakunhuran ang pagkalainlain ug pagkadato sa microbiome sa panahon sa prepupal nga yugto.Ang Myclobutanil, laing systemic fungicide, nakapamenos pag-ayo sa pagtaas sa timbang sa ulod sa tanang tulo ka dosis.Kini nga epekto makita sa ikaduha (adlaw 5) ug ikatulo (adlaw 8) nga mga punto sa oras.Sa kasukwahi, ang cyprodinil ug captan wala kaayo makapakunhod sa pagtaas sa timbang o pagkaluwas kon itandi sa kontrol nga grupo.Sa among kahibalo, kini nga trabaho mao ang una aron mahibal-an ang mga epekto sa mga rate sa umahan sa lainlaing mga fungicide nga gigamit aron mapanalipdan ang mga tanum nga mais pinaagi sa direkta nga pagkaladlad sa pollen.
Ang tanan nga pagtambal sa fungicide dako kaayog pagkunhod sa pagtaas sa timbang sa lawas kumpara sa pagkontrol sa mga pagtambal.Ang Mancozeb adunay labing dako nga epekto sa pagtaas sa gibug-aton sa ulod sa lawas nga adunay average nga pagkunhod sa 51%, gisundan sa pyrithiostrobin.Bisan pa, ang ubang mga pagtuon wala nagtaho nga dili maayo nga mga epekto sa mga dosis sa uma sa mga fungicide sa mga yugto sa ulod44.Bisan tuod ang dithiocarbamate biocides gipakita nga adunay ubos nga acute toxicity45, ang ethylene bisdithiocarbamates (EBDCS) sama sa mancozeb mahimong mag-degrade ngadto sa urea ethylene sulfide.Tungod sa mutagenic nga mga epekto niini sa ubang mga mananap, kini nga degradasyon nga produkto mahimong responsable sa naobserbahan nga mga epekto46,47.Gipakita sa nangaging mga pagtuon nga ang pagporma sa ethylene thiourea naimpluwensyahan sa mga hinungdan sama sa taas nga temperatura48, lebel sa humidity49 ug gitas-on sa pagtipig sa produkto50.Ang husto nga kondisyon sa pagtipig alang sa mga biocides makapakunhod niining mga epekto.Dugang pa, ang European Food Safety Authority nagpahayag ug kabalaka bahin sa toxicity sa pyrithiopide, nga gipakita nga carcinogenic sa digestive system sa ubang mga hayop51.
Ang oral nga administrasyon sa mancozeb, pyrithiostrobin, ug trifloxystrobin nagdugang sa pagkamatay sa corn borer larvae.Sa kasukwahi, ang myclobutanil, ciprocycline ug captan walay epekto sa mortalidad.Kini nga mga resulta lahi gikan sa Ladurner et al.52, kinsa nagpakita nga ang captan dako nga pagkunhod sa survival sa hamtong nga O. lignaria ug Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae).Dugang pa, ang mga fungicide sama sa captan ug boscalid nakit-an nga hinungdan sa pagkamatay sa ulod52,53,54 o pag-usab sa pamatasan sa pagpakaon55.Kini nga mga pagbag-o, sa baylo, mahimong makaapekto sa kalidad sa nutrisyon sa pollen ug sa katapusan ang makuha sa enerhiya sa yugto sa larva.Ang mortalidad nga naobserbahan sa control group nahiuyon sa ubang mga pagtuon 56,57.
Ang ratio sa sekso nga gipaboran sa lalaki nga naobserbahan sa among trabaho mahimong ipasabut sa mga hinungdan sama sa dili igo nga pag-upa ug dili maayo nga kahimtang sa panahon sa panahon sa pagpamiyuos, sama sa gisugyot kaniadto alang sa O. cornuta ni Vicens ug Bosch.Bisan tuod ang mga babaye ug mga lalaki sa among pagtuon adunay upat ka adlaw nga magminyo (usa ka panahon nga kasagarang giisip nga igo alang sa malampuson nga pagsanay), kami tinuyo nga nagpamenos sa kahayag aron mamenosan ang tensiyon.Bisan pa, kini nga pagbag-o mahimong dili tinuyo nga makabalda sa proseso sa pag-upa61.Dugang pa, ang mga putyukan makasinati ug pipila ka adlaw sa dili maayo nga panahon, lakip na ang ulan ug ubos nga temperatura (<5°C), nga mahimo usab nga negatibo nga makaapekto sa kalampusan sa pag-upa4,23.
Bisan kung ang among pagtuon naka-focus sa tibuuk nga larval microbiome, ang among mga resulta naghatag panan-aw sa mga potensyal nga relasyon sa mga komunidad sa bakterya nga mahimong kritikal sa nutrisyon sa putyokan ug pagkaladlad sa fungicide.Pananglitan, ang mga ulod nga gipakaon sa mancozeb-treated pollen dako kaayog pagkunhod sa microbial community structure ug abundance itandi sa larvae nga gipakaon sa wala matambalan nga pollen.Sa mga ulod nga nagakonsumo sa wala matambalan nga pollen, ang mga grupo sa bakterya nga Proteobacteria ug Actinobacteria maoy dominante ug kasagaran aerobic o facultatively aerobic.Ang mga bakterya sa delft, nga kasagaran nalangkit sa nag-inusarang mga espisye sa putyokan, nahibal-an nga adunay kalihokan nga antibiotic, nga nagpakita sa usa ka potensyal nga papel sa pagpanalipod batok sa mga pathogen.Ang laing bakterya nga espisye, Pseudomonas, abunda sa ulod nga gipakaon sa wala matambalan nga pollen, apan gikunhoran pag-ayo sa mancozeb-treated larvae.Gisuportahan sa among mga resulta ang nangaging mga pagtuon nga nagpaila sa Pseudomonas isip usa sa labing daghang genera sa O. bicornis35 ug uban pang nag-inusarang wasps34.Bisan tuod ang eksperimento nga ebidensya alang sa papel sa Pseudomonas sa panglawas sa O. cornifrons wala pa gitun-an, kini nga bakterya gipakita nga nagpasiugda sa synthesis sa protective toxins sa bakukang Paederus fuscipes ug nagpasiugda sa arginine metabolismo sa vitro 35, 65. Kini nga mga obserbasyon nagsugyot usa ka potensyal nga papel sa viral ug bacterial defense sa panahon sa pag-uswag sa O. cornifrons larvae.Ang Microbacterium maoy laing genus nga giila sa among pagtuon nga gikataho nga anaa sa taas nga gidaghanon sa itom nga sundalo nga langaw nga ulod ubos sa gutom nga kahimtang66.Sa O. cornifrons larvae, ang microbacteria mahimong makatampo sa balanse ug kalig-on sa gut microbiome ubos sa mga kondisyon sa stress.Dugang pa, ang Rhodococcus makita sa O. cornifrons larvae ug nailhan tungod sa iyang mga abilidad sa detoxification67.Kini nga genus makita usab sa gut sa A. florea, apan ubos kaayo ang kadagaya68.Gipakita sa among mga resulta ang presensya sa daghang mga kalainan sa genetic sa daghang mga microbial taxa nga makausab sa mga proseso sa metaboliko sa mga ulod.Hinuon, gikinahanglan ang mas maayong pagsabot sa functional diversity sa O. cornifrons.
Sa katingbanan, ang mga resulta nagpakita nga ang mancozeb, pyrithiostrobin, ug trifloxystrobin nagpamenos sa gibug-aton sa lawas ug nagkadaghang mortalidad sa corn borer larvae.Bisan kung adunay nagkadako nga kabalaka bahin sa mga epekto sa fungicide sa mga pollinator, kinahanglan nga mas masabtan ang mga epekto sa nahabilin nga mga metabolite sa kini nga mga compound.Kini nga mga resulta mahimong ilakip sa mga rekomendasyon alang sa integrated pollinator management nga mga programa nga makatabang sa mga mag-uuma sa paglikay sa paggamit sa pipila ka mga fungicide sa wala pa ug sa panahon sa pagpamulak sa mga prutas pinaagi sa pagpili sa mga fungicide ug pag-usab-usab sa panahon sa aplikasyon, o pinaagi sa pag-awhag sa paggamit sa dili kaayo makadaot nga mga alternatibo 36. Kini nga impormasyon importante alang sa pagpalambo sa mga rekomendasyon.sa paggamit sa pestisidyo, sama sa pag-adjust sa kasamtangan nga mga programa sa pag-spray ug pag-usab sa timing sa pag-spray sa dihang nagpili sa mga fungicide o nagpasiugda sa paggamit sa dili kaayo peligroso nga mga alternatibo.Kinahanglan ang dugang nga panukiduki bahin sa dili maayo nga mga epekto sa fungicide sa ratio sa sekso, pamatasan sa pagpakaon, microbiome sa gut, ug ang mga mekanismo sa molekula nga nagpailalom sa pagkawala sa timbang sa corn borer ug pagkamatay.
Ang tinubdan data 1, 2 ug 3 sa Figures 1 ug 2 nadeposito sa figshare data repository DOI: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 ug https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.Ang mga han-ay nga gisusi sa kasamtangan nga pagtuon (Fig. 4, 5) anaa sa NCBI SRA repository ubos sa accession number PRJNA1023565.
Bosch, J. ug Kemp, WP Pag-uswag ug pag-establisar sa mga espisye sa honey bee isip mga pollinator sa mga pananom sa agrikultura: ang panig-ingnan sa genus Osmia.(Hymenoptera: Megachilidae) ug mga punoan sa prutas.toro.Ntomore.kahinguhaan.92, 3–16 (2002).
Parker, MG ug uban pa.Mga praktis sa polinasyon ug mga panglantaw sa alternatibong mga pollinator sa mga tigpananom og mansanas sa New York ug Pennsylvania.update.Agrikultura.sistema sa pagkaon.35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL ug Ricketts TH Ecology ug ekonomiya sa almond pollination gamit ang lumad nga mga putyukan.J. Ekonomiya.Ntomore.111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y., ug Park, Y.-L.Mga epekto sa pagbag-o sa klima sa tragopan phenology: mga implikasyon sa pagdumala sa populasyon.Pagsaka.Usba ang 150, 305–317 (2018).
Artz, DR ug Pitts-Singer, TL Epekto sa fungicide ug adjuvant sprays sa nesting behavior sa duha ka gidumala nga solitary bees (Osmia lignaria ug Megachile rotundata).PloS Usa 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al.Ang fungicide nga low-toxic crop (fenbuconazole) makabalda sa mga signal sa kalidad sa pagsanay sa lalaki nga moresulta sa pagkunhod sa kalampusan sa pag-upa sa ihalas nga mga putyukan.J. Aplikasyon.ekolohiya.59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al.Ang mga insecticides sa neonicotinoid ug biosynthesis sa ergosterol nagpugong sa pagkamatay sa synergistic nga fungicide sa tulo nga mga espisye sa putyokan.Pagkontrol sa peste.ang siyensya.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.ug Danforth BN Solitary wasp larvae nag-usab sa bacterial diversity nga gihatag sa pollen ngadto sa stem-nesting bees Osmia cornifrons (Megachilidae).atubangan.mikroorganismo.13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN ug Steffan SA Ang mga ectosymbiotic nga mikroorganismo sa fermented pollen sama ka importante sa pagpalambo sa nag-inusarang mga putyokan sama sa pollen mismo.ekolohiya.ebolusyon.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F ug Thalheimer M. Inter-row nga pagtanum sa mga prutasan sa mansanas aron makontrol ang reseeding nga mga sakit: usa ka praktikal nga pagtuon sa pagka-epektibo base sa microbial indicators.Yuta sa Tanum 357, 381–393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG ug Peter KA Mapait nga pagkadunot sa mga mansanas sa tunga-tunga sa Atlantiko Estados Unidos: pagsusi sa mga hinungdan nga mga espisye ug ang impluwensya sa rehiyonal nga kondisyon sa panahon ug pagkadaling makuha sa cultivar.Phytopathology 111, 966–981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK.ug Stanley DA Fungicides, herbicides ug bees: usa ka sistematikong pagrepaso sa kasamtangan nga panukiduki ug mga pamaagi.PLoS Usa 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED ug Jepson, PC Synergistic nga mga epekto sa EBI fungicide ug pyrethroid insecticides sa honey bees (Apis mellifera).peste ang siyensya.39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE ug Peng, CY Epekto sa pinili nga fungicide sa pagtubo ug paglambo sa honey bee larvae Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae).Miyerkules.Ntomore.33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D., ug McArt, S. Giya sa Desisyon alang sa Paggamit sa Pestisidyo sa Pagpanalipod sa mga Pollinator sa Tree Orchards (Cornell University, 2018).
Iwasaki, JM ug Hogendoorn, K. Exposure sa mga buyog sa nonpesticides: usa ka pagrepaso sa mga pamaagi ug gitaho nga mga resulta.Agrikultura.ekosistema.Miyerkules.314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA.ug Pitts-Singer TL Epekto sa matang sa suplay ug pagkaladlad sa pestisidyo sa paglambo sa ulod sa Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae).Miyerkules.Ntomore.51, 240–251 (2022).
Kopit AM ug Pitts-Singer TL Pathways sa pagkaladlad sa pestisidyo sa nag-inusarang walay sulod nga mga putyukan.Miyerkules.Ntomore.47, 499–510 (2018).
Pan, NT ug uban pa.Usa ka bag-ong ingestion bioassay protocol alang sa pag-assess sa pestisidyo nga toxicity sa hamtong nga Japanese garden bees (Osmia cornifrons).ang siyensya.Mga taho 10, 9517 (2020).
Panahon sa pag-post: Mayo-14-2024