Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Версияи браузере, ки шумо истифода мебаред, дастгирии маҳдуди CSS дорад. Барои натиҷаҳои беҳтарин, мо тавсия медиҳем, ки шумо версияи нави браузери худро истифода баред (ё Реҷаи Мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Дар айни замон, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубсозӣ ё JavaScript намоиш медиҳем.
Фунгитсидҳо аксар вақт ҳангоми гулкунии меваи дарахт истифода мешаванд ва метавонанд гардолудкунандагони ҳашаротро таҳдид кунанд. Аммо, дар бораи он ки чӣ гуна гардолудкунандагони ғайри занбӯри асал (масалан, занбӯрҳои танҳо, Osmia cornifrons) ба фунгитсидҳои тамосӣ ва системавӣ, ки одатан дар себ ҳангоми гулкунӣ истифода мешаванд, вокуниш нишон медиҳанд, маълумоти кам мавҷуд аст. Ин холигии дониш қарорҳои танзимкунандаро дар муайян кардани консентратсияҳои бехатар ва вақти пошидани фунгитсидҳо маҳдуд мекунад. Мо таъсири ду фунгитсиди тамосӣ (каптан ва манкозеб) ва чор фунгитсиди байниқабата/фитосистемавӣ (ципроциклин, миклобутанил, пиростробин ва трифлоксистробин)-ро арзёбӣ кардем. Таъсир ба афзоиши вазни кирминаҳо, зинда мондан, таносуби ҷинсӣ ва гуногунии бактерияҳо. Арзёбӣ бо истифода аз биоанализи музмини даҳонӣ гузаронида шуд, ки дар он гардолуд дар се воя дар асоси вояи тавсияшудаи истифодаи саҳроӣ (1X), нимвоя (0.5X) ва вояи паст (0.1X) коркард карда шуд. Ҳама вояҳои манкозеб ва пиритизолин вазни бадан ва зинда мондани кирминаро ба таври назаррас коҳиш доданд. Сипас, мо гени 16S-ро барои тавсифи бактериомаи кирминаи манкозеб, фунгисид, ки барои баландтарин фавт масъул аст, пайдарпайӣ кардем. Мо муайян кардем, ки гуногунии бактерияҳо ва фаровонии онҳо дар кирминаҳои ғизогирифта бо гарди бо манкозеб ба таври назаррас коҳиш ёфтааст. Натиҷаҳои озмоишгоҳи мо нишон медиҳанд, ки пошидани баъзе аз ин фунгисидҳо ҳангоми гулкунӣ ба саломатии O. cornifrons махсусан зараровар аст. Ин маълумот барои қарорҳои ояндаи идоракунӣ дар бораи истифодаи устувори маҳсулоти муҳофизати дарахтони мева муҳим аст ва ҳамчун асос барои равандҳои танзимкунанда, ки ба ҳифзи гардолудкунандагон нигаронида шудаанд, хизмат мекунад.
Занбӯри танҳои масонӣ Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) дар охири солҳои 1970 ва аввали солҳои 1980 аз Ҷопон ба Иёлоти Муттаҳида ворид карда шуд ва аз он вақт инҷониб ин намуд нақши муҳими гардолудкунанда дар экосистемаҳои идорашавандаро бозидааст. Популятсияҳои табиии ин занбӯр қисми тақрибан 50 намуди занбӯри ваҳшӣ мебошанд, ки занбӯрҳоеро, ки боғҳои бодом ва себро дар Иёлоти Муттаҳида гардолуд мекунанд, пурра мекунанд2,3. Занбӯри масонӣ бо мушкилоти зиёде, аз ҷумла тақсимшавии макони зист, патогенҳо ва пеститсидҳо3,4 рӯбарӯ мешаванд. Дар байни инсектисидҳо, фунгисидҳо афзоиши энергия, ҷустуҷӯи хӯрок5 ва ҳолати баданро коҳиш медиҳанд6,7. Гарчанде ки таҳқиқоти ахир нишон медиҳанд, ки саломатии занбӯри масонӣ мустақиман аз ҷониби микроорганизмҳои комменсалӣ ва эктобактикӣ таъсир мерасонад8,9, зеро бактерияҳо ва занбӯруғҳо метавонанд ба ғизо ва вокунишҳои масуният таъсир расонанд, таъсири таъсири фунгисидҳо ба гуногунии микробҳои занбӯри масонӣ нав омӯхта мешавад.
Фунгитсидҳои дорои таъсири гуногун (тамос ва системавӣ) пеш аз ва ҳангоми гулкунӣ дар боғҳо барои табобати бемориҳо ба монанди пӯсти себ, пӯсидагии талх, пӯсидагии қаҳваранг ва қолаби хокагӣ пошида мешаванд10,11. Фунгитсидҳо барои гардолудкунандагон безарар ҳисобида мешаванд, аз ин рӯ онҳо дар давраи гулкунӣ ба боғбонон тавсия дода мешаванд; Таъсири ин фунгитсидҳо аз ҷониби занбӯри асал нисбатан маълум аст, зеро он қисми раванди бақайдгирии пеститсидҳо аз ҷониби Агентии ҳифзи муҳити зисти ИМА ва бисёр дигар мақомоти танзимкунандаи миллӣ мебошад12,13,14. Аммо, таъсири фунгитсидҳо ба ғайри занбӯри асал камтар маълум аст, зеро онҳо тибқи созишномаҳои иҷозатномаи фурӯш дар Иёлоти Муттаҳида талаб карда намешаванд15. Илова бар ин, умуман протоколҳои стандартикунонидашуда барои санҷиши занбӯри асалҳои ягона16,17 вуҷуд надоранд ва нигоҳ доштани колонияҳое, ки занбӯри асалро барои санҷиш таъмин мекунанд, душвор аст18. Озмоишҳои занбӯри асалҳои гуногуни идорашаванда дар Аврупо ва ИМА барои омӯзиши таъсири пеститсидҳо ба занбӯри асалҳои ваҳшӣ бештар гузаронида мешаванд ва протоколҳои стандартикунонидашуда ба наздикӣ барои O. cornifrons19 таҳия шудаанд.
Занбӯрҳои шохдор моноцитҳо мебошанд ва дар зироатҳои карп ҳамчун илова ё ивазкунандаи занбӯрҳои асал ба таври тиҷоратӣ истифода мешаванд. Ин занбӯрҳо байни моҳи март ва апрел пайдо мешаванд ва наринаҳои барвақт се-чор рӯз пеш аз модинаҳо пайдо мешаванд. Пас аз ҷуфтшавӣ, занбӯри мода фаъолона гардолуд ва нектарро ҷамъ мекунад, то як қатор ҳуҷайраҳои чӯҷаҳоро дар дохили ковокии лонаи найчашакл (табиӣ ё сунъӣ) таъмин кунад1,20. Тухмҳо дар гарди дохили ҳуҷайраҳо гузошта мешаванд; сипас занбӯри мода пеш аз омода кардани ҳуҷайраи навбатӣ девори гилӣ месозад. Кирминаҳои аввали синну сол дар хорион ҷойгир карда мешаванд ва аз моеъҳои эмбрионӣ ғизо мегиранд. Аз давраи дуюм то панҷуми давраи (препупа), кирминаҳо аз гарди22 ғизо мегиранд. Пас аз он ки захираҳои гарди пурра кам мешаванд, кирминаҳо пиллаҳо ташкил медиҳанд, луч мешаванд ва дар ҳамон як камераи чӯҷаҳо, одатан дар охири тобистон, ҳамчун калонсол пайдо мешаванд20,23. Калонсолон баҳори оянда пайдо мешаванд. Зинда мондани калонсолон бо афзоиши холиси энергия (афзоиши вазн) вобаста ба истеъмоли хӯрок алоқаманд аст. Ҳамин тариқ, сифати ғизоии гарди24, инчунин дигар омилҳо ба монанди обу ҳаво ё таъсири пеститсидҳо, омилҳои муайянкунандаи зинда мондан ва саломатӣ мебошанд24.
Инсектисидҳо ва фунгисидҳое, ки пеш аз гулкунӣ истифода мешаванд, метавонанд дар дохили рагҳои растанӣ то дараҷаҳои гуногун, аз трансламинарӣ (масалан, қодиранд аз сатҳи болоии баргҳо ба сатҳи поёнӣ ҳаракат кунанд, ба монанди баъзе фунгисидҳо) 25 то таъсири воқеан системавӣ ҳаракат кунанд. , ки метавонанд аз реша ба тоҷ ворид шаванд, метавонанд ба нектари гулҳои себ26 ворид шаванд, ки дар он ҷо онҳо метавонанд O. cornifrons27-и болиғро бикушанд. Баъзе пестисидҳо инчунин ба гардолуд ворид мешаванд ва ба рушди кирминаҳои ҷуворимакка таъсир мерасонанд ва боиси марги онҳо19 мешаванд. Тадқиқотҳои дигар нишон доданд, ки баъзе фунгисидҳо метавонанд рафтори лонагузории намудҳои марбут ба O. lignaria28-ро ба таври назаррас тағйир диҳанд. Илова бар ин, таҳқиқоти лабораторӣ ва саҳроӣ, ки сенарияҳои таъсири пестисидҳоро (аз ҷумла фунгисидҳо) тақлид мекунанд, нишон доданд, ки пестисидҳо ба морфологияи 22 29 ва зинда мондани занбӯри асал ва баъзе занбӯри асалҳои танҳо таъсири манфӣ мерасонанд. Дорупошиҳои гуногуни фунгисидӣ, ки мустақиман ба гулҳои кушода ҳангоми гулкунӣ истифода мешаванд, метавонанд гарди ҷамъовардашударо аз ҷониби болиғон барои рушди кирминаҳо олуда кунанд, ки таъсири онҳо бояд омӯхта шавад30.
Бештар эътироф мешавад, ки ба рушди кирминаҳо гардолуд ва ҷамоаҳои микробҳои системаи ҳозима таъсир мерасонад. Микробиомаи занбӯри асал ба параметрҳо, аз қабили массаи бадан31, тағйироти мубодилаи моддаҳо22 ва ҳассосият ба патогенҳо32, таъсир мерасонад. Таҳқиқоти қаблӣ таъсири марҳилаи рушд, маводи ғизоӣ ва муҳити зистро ба микробиомаи занбӯрҳои танҳо омӯхтаанд. Ин таҳқиқот шабоҳатҳоро дар сохтор ва фаровонии микробиомаҳои кирминаҳо ва гардолуд33, инчунин маъмултарин ҷинсҳои бактериявии Pseudomonas ва Delftia дар байни намудҳои занбӯри танҳо ошкор карданд. Аммо, гарчанде ки фунгисидҳо бо стратегияҳои ҳифзи саломатии занбӯри асал алоқаманданд, таъсири фунгисидҳо ба микробиотаи кирминаҳо тавассути таъсири мустақими даҳонӣ то ҳол омӯхта нашудааст.
Ин таҳқиқот таъсири вояҳои воқеии шаш фунгисиди маъмулан истифодашавандаро, ки барои истифода дар меваҳои дарахт дар Иёлоти Муттаҳида ба қайд гирифта шудаанд, аз ҷумла фунгисидҳои тамосӣ ва системавӣ, ки ба таври шифоҳӣ ба кирминаҳои кирми шохдори ҷуворимакка аз хӯроки олуда ворид карда мешаванд, санҷид. Мо муайян кардем, ки фунгисидҳои тамосӣ ва системавӣ афзоиши вазни бадани занбӯри асал ва афзоиши фавтро коҳиш медиҳанд, ки таъсири шадидтарин бо манкозеб ва пиритиопид алоқаманд аст. Сипас мо гуногунии микробҳои кирминаҳои ғизогирифташуда бо парҳези гардолуд бо манкозебро бо онҳое, ки бо парҳези назоратӣ ғизо мегиранд, муқоиса кардем. Мо механизмҳои эҳтимолии марг ва оқибатҳои барномаҳои идоракунии ҳамгирошудаи ҳашарот ва гардолудкунандагон (IPPM)36-ро муҳокима мекунем.
Корнифронҳои болиғи O., ки дар пилла зимистонгузаронӣ мекунанд, аз Маркази тадқиқоти мевагӣ, Биглервилл, Пенсилвания гирифта шуда, дар ҳарорати аз −3 то 2°C (±0.3°C) нигоҳ дошта шуданд. Пеш аз таҷриба (дар маҷмӯъ 600 пилла). Дар моҳи майи соли 2022, 100 пилла аз O. cornifrons ҳар рӯз ба пиёлаҳои пластикӣ (50 пилла дар як пиёла, дарозии DI 5 см × 15 см) интиқол дода шуданд ва дар дохили пиёлаҳо салфеткаҳо гузошта шуданд, то кушодашавиро беҳтар кунанд ва субстрати хоиданӣ фароҳам оваранд ва фишорро ба занбӯрҳои сангӣ кам кунанд37. Ду пиёлаи пластикии дорои пиллаҳоро дар қафаси ҳашарот (30 × 30 × 30 см, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Тайван) бо ғизодиҳандаҳои 10 мл, ки дорои маҳлули 50% сахароза мебошанд, ҷойгир кунед ва барои чор рӯз нигоҳ доред, то басташавӣ ва ҷуфтшавӣ таъмин карда шавад. 23°C, намии нисбӣ 60%, фотопериод 10 л (шиддати паст): 14 рӯз. Ҳар саҳар 100 мода ва наринаи ҷуфтшуда ба муддати шаш рӯз (100 дар як рӯз) дар ду лонаи сунъӣ дар давраи гулкунии себ раҳо карда мешуданд (лонаи дом: паҳноӣ 33.66 × баландӣ 30.48 × дарозӣ 46.99 см; Расми иловагӣ 1). Дар Дендрарии давлатии Пенсилвания, дар наздикии гелос (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), шафтолу (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), нок (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), дарахти себи coronaria (Malus coronaria) ва навъҳои сершумори дарахтони себ (Malus coronaria, Malus), дарахти себи хонагӣ 'Co-op 30′ Enterprise™, дарахти себи Malus 'Co-Op 31′ Winecrisp™, бегония 'Freedom', бегония 'Golden Delicious', бегония 'Nova Spy') ҷойгир карда шудааст. Ҳар як паррандахонаи пластикии кабуд дар болои ду қуттии чӯбӣ ҷойгир аст. Ҳар як қуттии лона 800 найчаи холӣ аз коғази крафт (спиралӣ кушода, 0.8 см ID × 15 см L) (Jonesville Paper Tube Co., Мичиган)-ро дар бар мегирифт, ки ба найчаҳои селофании ношаффоф (0.7 OD нигаред) ворид карда шуда буданд. Сӯзанҳои пластикӣ (сӯзанҳои T-1X) ҷойҳои лонагузориро фароҳам меоранд.
Ҳарду қуттии лона ба самти шарқ нигаронида шуда, бо девори сабзи пластикии боғӣ (модели Everbilt #889250EB12, андозаи кушодагӣ 5 × 5 см, 0.95 м × 100 м) пӯшонида шуда буданд, то аз дастрасии хояндаҳо ва паррандагон пешгирӣ карда шуда, дар сатҳи хок дар паҳлӯи қуттии лона ҷойгир карда шуда буданд. Қуттии лона (Расми иловагии 1a). Тухмҳои ҷуворимакка ҳар рӯз бо роҳи ҷамъоварии 30 найча аз лона ва интиқоли онҳо ба лаборатория ҷамъоварӣ карда мешуданд. Бо истифода аз қайчӣ, дар охири найча буриш кунед, сипас найчаи спиралиро ҷудо кунед, то ҳуҷайраҳои чӯҷаҳоро ошкор кунед. Тухмҳои алоҳида ва гарди онҳо бо истифода аз шпатели каҷ (маҷмӯаи асбобҳои Microslide, BioQuip Products Inc., Калифорния) хориҷ карда шуданд. Тухмҳо дар коғази филтри намнок инкубатсия карда шуданд ва пеш аз истифода дар таҷрибаҳои мо барои 2 соат дар косаи Петри ҷойгир карда шуданд (Расми иловагии 1b-d).
Дар лаборатория, мо заҳролудии даҳонии шаш фунгисидро, ки пеш аз ва ҳангоми шукуфтани себ истифода мешуданд, дар се консентратсия (0.1X, 0.5X ва 1X) арзёбӣ кардем, ки дар он 1X нишонаи истифодашуда барои 100 галлон об/акр аст. Миқдори баланди саҳроӣ = консентратсия дар саҳро). , Ҷадвали 1). Ҳар як консентратсия 16 маротиба такрор карда шуд (n = 16). Ду фунгисиди тамосӣ (Ҷадвали S1: манкозеб 2696.14 ppm ва каптан 2875.88 ppm) ва чор фунгисиди системавӣ (Ҷадвали S1: пиритиостробин 250.14 ppm; трифлоксистробин 110.06 ppm; миклобутанил азол 75.12 ppm; ципродинил 280.845 ppm) ба мева, сабзавот ва зироатҳои ороишӣ заҳролуд буданд. Мо гарди гулро бо истифода аз суфтакунак якхела кардем, 0,20 г-ро ба чоҳ (Плитаи Фалкон бо 24 чоҳ) интиқол додем ва 1 мкл маҳлули фунгисид илова ва омехта кардем, то гарди пирамидавӣ бо чоҳҳои чуқури 1 мм ба он ҷо гузошта шавад, ки тухмҳо дар онҳо ҷойгир карда шуданд. Бо истифода аз шпатели хурд ҷойгир кунед (Расми иловагии 1c, d). Плитаҳои Фалкон дар ҳарорати хонагӣ (25°C) ва 70% нами нисбӣ нигоҳ дошта шуданд. Мо онҳоро бо кирминаҳои назоратие, ки бо парҳези якхелаи гарди гул бо оби тоза коркард шуда буданд, муқоиса кардем. Мо фавтро сабт кардем ва вазни кирминаро ҳар рӯзи дигар то расидан ба синни пеш аз таваллуд бо истифода аз тарозуи таҳлилӣ (Fisher Scientific, дақиқӣ = 0,0001 г) чен кардем. Дар ниҳоят, таносуби ҷинсӣ бо кушодани пилла пас аз 2,5 моҳ арзёбӣ карда шуд.
ДНК аз тамоми кирминаҳои O. cornifrons (n = 3 дар як ҳолати табобатӣ, бо манкозеб коркардшуда ва гардолуднашуда) истихроҷ карда шуд ва мо дар ин намунаҳо таҳлили гуногунии микробҳоро анҷом додем, хусусан аз он сабаб, ки дар манкозеб баландтарин фавт дар кирминаҳои гирифташуда мушоҳида шудааст. ДНК бо истифода аз маҷмӯаи DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA (Zymo Research, Irvine, CA) тақвият дода шуд, тоза карда шуд ва бо истифода аз маҷмӯаи v3 дар Illumina® MiSeq™ секвенсия (600 давра) анҷом дода шуд. Секвенсиякунии мақсадноки генҳои рибосомавии RNA-и бактериявии 16S бо истифода аз маҷмӯаи Quick-16S™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) бо истифода аз праймерҳое, ки минтақаи V3-V4-и гени 16S rRNA-ро ҳадаф қарор медиҳанд, анҷом дода шуд. Илова бар ин, секвенсиякунии 18S бо истифода аз дохилкунии 10% PhiX анҷом дода шуд ва тақвиятдиҳӣ бо истифода аз ҷуфти праймерҳои 18S001 ва NS4 анҷом дода шуд.
Ворид ва коркарди read39-и ҷуфтшуда бо истифода аз лӯлаи QIIME2 (v2022.11.1). Ин хонишҳо бурида ва муттаҳид карда шуданд ва пайдарпайиҳои химерӣ бо истифода аз плагини DADA2 дар QIIME2 (pairing noise dada2 qiime)40 хориҷ карда шуданд. Таъиноти синфҳои 16S ва 18S бо истифода аз плагини таснифкунандаи объект Classify-sklearn ва артефакти пешакӣ омӯзонидашуда silva-138-99-nb-classifier иҷро карда шуданд.
Ҳамаи маълумоти таҷрибавӣ аз рӯи муқаррарӣ (Шапиро-Вилкс) ва якхелагии дисперсияҳо (озмоиши Левен) санҷида шуданд. Азбаски маҷмӯи маълумот ба фарзияҳои таҳлили параметрӣ ҷавобгӯ набуд ва табдилдиҳӣ барои стандартизатсияи боқимондаҳо ноком шуд, мо ANOVA-и дуҷонибаи ғайрипараметрӣ (Крускал-Уоллис)-ро бо ду омил [вақт (нуқтаҳои сефазаи 2, 5 ва 8 рӯз) ва фунгисид] барои арзёбии таъсири табобат ба вазни тару тозаи кирминаҳо анҷом додем, сипас муқоисаҳои ҷуфтҳои ғайрипараметрии пас аз hoc бо истифода аз озмоиши Вилкоксон анҷом дода шуданд. Мо модели хаттии умумӣ (GLM)-ро бо тақсимоти Пуассон барои муқоисаи таъсири фунгисидҳо ба зиндамонӣ дар се консентратсияи фунгисид истифода бурдем41,42. Барои таҳлили фаровонии дифференсиалӣ, шумораи вариантҳои пайдарпайии ампликон (ASVs) дар сатҳи ҷинс ҷамъ карда шуд. Муқоисаи фаровонии дифференсиалӣ байни гурӯҳҳо бо истифода аз 16S (сатҳи ҷинс) ва фаровонии нисбии 18S бо истифода аз модели иловагии умумӣ барои мавқеъ, миқёс ва шакл (GAMLSS) бо тақсимоти оилаи бета-сифрӣ (BEZI), ки дар макро моделсозӣ шудаанд, анҷом дода шуд. дар Microbiome R43 (v1.1). 1). Намудҳои митохондрия ва хлоропластро пеш аз таҳлили дифференсиалӣ хориҷ кунед. Аз сабаби сатҳҳои гуногуни таксономии 18S, танҳо сатҳи пасттарини ҳар як таксон барои таҳлили дифференсиалӣ истифода шудааст. Ҳама таҳлилҳои оморӣ бо истифода аз R (v. 3.4.3., лоиҳаи CRAN) анҷом дода шуданд (Дастаи 2013).
Таъсири манкозеб, пиритиостробин ва трифлоксистробин афзоиши вазни баданро дар O. cornifrons ба таври назаррас коҳиш дод (Расми 1). Ин таъсирҳо дар ҳар се вояи арзёбӣшуда мунтазам мушоҳида карда шуданд (Расми 1a–c). Циклостробин ва миклобутанил вазни кирминаро ба таври назаррас коҳиш надоданд.
Вазни миёнаи тару тозаи кирминаҳои пояшакл, ки дар се нуқтаи вақт таҳти чор коркарди парҳезӣ чен карда шудаанд (ғизои якхелаи гардолуд + фунгисид: назорат, 0.1X, 0.5X ва 1X воя). (а) Миқдори кам (0.1X): нуқтаи бори аввал (рӯзи 1): χ2: 30.99, DF = 6; P < 0.0001, нуқтаи бори дуюм (рӯзи 5): 22.83, DF = 0.0009; бори сеюм; нуқтаи (рӯзи 8): χ2: 28.39, DF = 6; (б) нимвоя (0.5X): нуқтаи бори аввал (рӯзи 1): χ2: 35.67, DF = 6; P < 0.0001, нуқтаи бори дуюм (рӯзи аввал). ): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0.0090; Нуқтаи вақти сеюм (рӯзи 8) χ2: 16.47, DF = 6; (в) Вояи макон ё пурра (1X): нуқтаи вақти аввал (рӯзи 1) χ2: 20.64, P = 6; P = 0.0326, нуқтаи вақти дуюм (рӯзи 5): χ2: 22.83, DF = 6; P = 0.0009; нуқтаи вақти сеюм (рӯзи 8): χ2: 28.39, DF = 6; таҳлили ғайрипараметрии дисперсия. Сутунҳо миёнаи ± SE-и муқоисаҳои ҷуфтро нишон медиҳанд (α = 0.05) (n = 16) *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.001, ***P ≤ 0.0001.
Дар вояи пасттарин (0.1X), вазни бадани кирминаҳо бо трифлоксистробин 60%, бо манкозеб 49%, бо миклобутанил 48% ва бо пиритистробин 46% кам карда шуд (Расми 1a). Ҳангоми дучор шудан бо нисфи вояи саҳроӣ (0.5X), вазни бадани кирминаҳои манкозеб 86%, пиритиостробин 52% ва трифлоксистробин 50% кам карда шуд (Расми 1b). Вояи пурраи саҳроӣ (1X)-и манкозеб вазни кирминаро 82%, пиритиостробин 70% ва трифлоксистробин, миклобутанил ва сангардро тақрибан 30% кам кард (Расми 1c).
Фавт дар байни кирминаҳои бо гарди манкозеб коркардшуда баландтарин буд, баъд аз он пиритиостробин ва трифлоксистробин. Фавт бо афзоиши миқдори манкозеб ва пиритизолин афзоиш ёфт (Расми 2; Ҷадвали 2). Аммо, бо афзоиши консентратсияи трифлоксистробин, фавти ҷуворимакка танҳо каме афзоиш ёфт; ципродинил ва каптан дар муқоиса бо табобатҳои назоратӣ фавтро ба таври назаррас афзоиш надоданд.
Фавти кирминаҳои пашшаи мурғ пас аз истеъмоли гардолуд бо шаш фунгисидҳои гуногун алоҳида коркардшуда муқоиса карда шуд. Манкозеб ва пентопирамид ба таъсири даҳони кирминаҳои ҷуворимакка ҳассостар буданд (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (хат, нишебӣ = 0.29, P < 0.001; нишебӣ = 0.24, P <0.00)).
Ба ҳисоби миёна, дар тамоми табобатҳо, 39.05% беморон занон ва 60.95% мардон буданд. Дар байни табобатҳои назоратӣ, ҳиссаи занон ҳам дар таҳқиқоти вояи кам (0.1X) ва ҳам дар таҳқиқоти нимвоя (0.5X) 40% ва дар таҳқиқоти саҳроӣ (1X) 30% буд. Дар миқдори 0.1X, дар байни кирминаҳои бо гардолуд ғизогирифташуда, ки бо манкозеб ва миклобутанил табобат карда шуда буданд, 33.33% калонсолон занона, 22% калонсолон занона, 44% кирминаҳои калонсолон занона, 44% кирминаҳои калонсолон занона, 41% кирминаҳои калонсолон занона ва 31% назорат буданд (Расми 3a). Ҳангоми 0,5 маротиба зиёд кардани миқдор, 33% кирмҳои болиғ дар гурӯҳи манкозеб ва пиритиостробин модина, 36% дар гурӯҳи трифлоксистробин, 41% дар гурӯҳи миклобутанил ва 46% дар гурӯҳи ципростробин буданд. Ин рақам дар гурӯҳ 53% дар гурӯҳи каптан ва 38% дар гурӯҳи назоратӣ буд (Расми 3б). Ҳангоми вояи 1X, 30% гурӯҳи манкозеб занон, 36% дар гурӯҳи пиритиостробин, 44% дар гурӯҳи трифлоксистробин, 38% дар гурӯҳи миклобутанил, 50% дар гурӯҳи назоратӣ занон буданд - 38,5% (Расми 3в).
Фоизи баргҳои модина ва нарина пас аз таъсири фунгисид дар марҳилаи кирминавӣ. (а) Миқдори кам (0.1X). (б) Ниммиқдор (0.5X). (в) Миқдори саҳроӣ ё миқдори пурра (1X).
Таҳлили пайдарпайии 16S нишон дод, ки гурӯҳи бактериявӣ байни кирминаҳои бо гарди бо манкозеб коркардшуда ва кирминаҳои бо гарди коркарднашуда фарқ мекунанд (Расми 4a). Индекси микробҳои кирминаҳои коркарднашуда, ки бо гарди бо манкозеб ғизо гирифта шудаанд, нисбат ба кирминаҳои бо гарди бо манкозеб ғизогирифташуда баландтар буд (Расми 4b). Гарчанде ки фарқияти мушоҳидашуда дар сарват байни гурӯҳҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамияти калон надошт, он нисбат ба он чизе, ки барои кирминаҳои бо гарди бо коркарднашуда ғизо гирифташуда мушоҳида шудааст, хеле пасттар буд (Расми 4c). Фаровонии нисбӣ нишон дод, ки микробиотаи кирминаҳои бо гарди назорати ғизогирифта нисбат ба кирминаҳои бо гарди бо манкозеб ғизогирифташуда гуногунтар буд (Расми 5a). Таҳлили тавсифӣ мавҷудияти 28 ҷинсро дар намунаҳои назоратӣ ва бо манкозеб коркардшуда нишон дод (Расми 5b). c Таҳлил бо истифода аз пайдарпайии 18S ягон фарқияти назаррасро ошкор накард (Расми иловагӣ 2).
Профилҳои SAV, ки бар асоси пайдарпайиҳои 16S асос ёфтаанд, бо сарватмандии Шеннон муқоиса карда шуданд ва сарватмандӣ дар сатҳи филум мушоҳида карда шуд. (а) Таҳлили координатаҳои асосӣ (PCoA), ки ба сохтори умумии ҷамъияти микробӣ дар кирминаҳои коркарднашудаи бо гардолуд ё назоратӣ (кабуд) ва бо манкозеб ғизогирифташуда (норанҷӣ) асос ёфтааст. Ҳар як нуқтаи додаҳо намунаи алоҳидаро ифода мекунад. PCoA бо истифода аз масофаи Брей-Кертис аз тақсимоти бисёрченакаи t ҳисоб карда шуд. Тухмҳо сатҳи эътимоди 80%-ро ифода мекунанд. (б) Нақшаи қуттӣ, маълумоти хоми сарвати Шеннон (нуқтаҳо) ва в. Сарвати мушоҳидашаванда. Нақшаҳои қуттӣ қуттиҳоро барои хати медианӣ, диапазони байниквартилӣ (IQR) ва 1.5 × IQR (n = 3) нишон медиҳанд.
Таркиби ҷамоатҳои микробӣ аз кирминаҳои бо гарди бо манкозеб коркардшуда ва коркарднашуда ғизогирифташуда. (а) Фаровонии нисбии ҷинсҳои микробӣ дар кирминаҳо. (б) Харитаи гармии ҷамоатҳои микробӣ, ки муайян шудаанд. Delftia (таносуби эҳтимолият (OR) = 0.67, P = 0.0030) ва Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Microbacterium (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060); Қаторҳои харитаи гармӣ бо истифода аз масофаи коррелятсия ва пайвасти миёна гурӯҳбандӣ карда шудаанд.
Натиҷаҳои мо нишон медиҳанд, ки таъсири даҳонии фунгисидҳои тамосӣ (манкозеб) ва системавӣ (пиростробин ва трифлоксистробин), ки ба таври васеъ ҳангоми гулкунӣ истифода мешаванд, афзоиши вазн ва фавти кирминаҳои ҷуворимаккаро ба таври назаррас коҳиш дод. Илова бар ин, манкозеб гуногунрангӣ ва сарвати микробиомаро дар марҳилаи пеш аз гулкунӣ ба таври назаррас коҳиш дод. Миклобутанил, як фунгисиди системавии дигар, афзоиши вазни бадани кирминаро дар ҳар се воя ба таври назаррас коҳиш дод. Ин таъсир дар нуқтаҳои дуюм (рӯзи 5) ва сеюм (рӯзи 8) зоҳир шуд. Баръакс, ципродинил ва каптан афзоиши вазн ё зинда монданро дар муқоиса бо гурӯҳи назорат ба таври назаррас коҳиш надоданд. То ҷое ки мо медонем, ин кор аввалин аст, ки таъсири суръати саҳроии фунгисидҳои гуногунро, ки барои ҳифзи зироатҳои ҷуворимакка истифода мешаванд, тавассути таъсири мустақими гардолуд муайян мекунад.
Ҳама табобатҳои фунгисидӣ дар муқоиса бо табобатҳои назоратӣ афзоиши вазни баданро ба таври назаррас коҳиш доданд. Манкозеб ба афзоиши вазни бадани кирминаҳо бо коҳиши миёнаи 51% таъсири бештар дошт ва баъд аз он пиритиостробин қарор гирифт. Аммо, таҳқиқоти дигар таъсири манфии вояҳои саҳроии фунгисидҳоро ба марҳилаҳои кирминаҳо гузориш надодаанд44. Гарчанде ки нишон дода шудааст, ки биосидҳои дитиокарбамат заҳролудии шадиди паст доранд45, этилен бисдитиокарбаматҳо (EBDCS) ба монанди манкозеб метавонанд ба этилен сулфиди карбамид таҷзия шаванд. Бо назардошти таъсири мутагении он дар дигар ҳайвонот, ин маҳсулоти таҷзия метавонад барои таъсири мушоҳидашуда масъул бошад46,47. Тадқиқотҳои қаблӣ нишон доданд, ки ба ташаккули этилен тиомочевина омилҳо ба монанди ҳарорати баланд48, сатҳи намӣ49 ва давомнокии нигоҳдории маҳсулот50 таъсир мерасонанд. Шароити дурусти нигоҳдории биосидҳо метавонад ин таъсири манфиро коҳиш диҳад. Илова бар ин, Идораи бехатарии озуқавории Аврупо дар бораи заҳролудии пиритиопидид, ки барои системаҳои ҳозимаи дигар ҳайвонот51 канцерогенӣ нишон дода шудааст, изҳори нигаронӣ кардааст.
Истеъмоли даҳонии манкозеб, пиритиостробин ва трифлоксистробин фавти кирминаҳои ҷуворимаккаро зиёд мекунад. Баръакс, миклобутанил, ципроциклин ва каптан ба фавт таъсире надоштанд. Ин натиҷаҳо аз натиҷаҳои Ладурнер ва дигарон,52, ки нишон доданд, ки каптан зинда мондани O. lignaria ва Apis mellifera L.-и болиғро (Hymenoptera, Apisidae) ба таври назаррас коҳиш додааст, фарқ мекунанд. Ғайр аз ин, муайян карда шудааст, ки фунгисидҳо ба монанди каптан ва боскалид боиси фавти кирминаҳо мешаванд52,53,54 ё тағйир додани рафтори ғизодиҳӣ55. Ин тағйирот, дар навбати худ, метавонанд ба сифати ғизоии гардолуд ва дар ниҳоят ба афзоиши энергияи марҳилаи кирминаҳо таъсир расонанд. Фавт, ки дар гурӯҳи назоратӣ мушоҳида шудааст, бо дигар таҳқиқот мувофиқ буд56,57.
Таносуби ҷинси афзалиятноки мард, ки дар кори мо мушоҳида шудааст, метавонад бо омилҳо ба монанди ҷуфтшавии нокифоя ва шароити номусоиди обу ҳаво ҳангоми гулкунӣ шарҳ дода шавад, чунон ки қаблан Висенс ва Бош барои O. cornuta пешниҳод карда буданд. Гарчанде ки модинаҳо ва наринаҳо дар таҳқиқоти мо чор рӯз барои ҷуфтшавӣ доштанд (даврае, ки одатан барои ҷуфтшавии муваффақ кофӣ ҳисобида мешавад), мо қасдан шиддати рӯшноиро кам кардем, то стрессро кам кунем. Аммо, ин тағйирот метавонад нохост ба раванди ҷуфтшавӣ халал расонад61. Илова бар ин, занбӯрон чанд рӯз обу ҳавои номусоид, аз ҷумла борон ва ҳарорати паст (<5°C)-ро аз сар мегузаронанд, ки ин низ метавонад ба муваффақияти ҷуфтшавӣ таъсири манфӣ расонад4,23.
Гарчанде ки таҳқиқоти мо ба тамоми микробиомаи кирминаҳо нигаронида шуда буд, натиҷаҳои мо ба муносибатҳои эҳтимолӣ байни ҷамоатҳои бактериявӣ, ки метавонанд барои ғизои занбӯри асал ва таъсири фунгисидҳо муҳим бошанд, фаҳмиш медиҳанд. Масалан, кирминаҳои бо гарди коркардшуда бо манкозеб ғизогирифта сохтор ва миқдори ҷамоати микробҳоро дар муқоиса бо кирминаҳои бо гарди коркарднашуда ба таври назаррас коҳиш дода буданд. Дар кирминаҳои истеъмолкунандаи гарди коркарднашуда, гурӯҳҳои бактериявии Proteobacteria ва Actinobacteria бартарӣ доштанд ва асосан аэробӣ ё факултативӣ аэробӣ буданд. Бактерияҳои Делфт, ки одатан бо намудҳои занбӯри танҳо алоқаманданд, маълуманд, ки фаъолияти антибиотикӣ доранд, ки нақши эҳтимолии муҳофизатиро бар зидди патогенҳо нишон медиҳад. Як намуди дигари бактериявӣ, Pseudomonas, дар кирминаҳои бо гарди коркарднашуда ғизогирифта фаровон буд, аммо дар кирминаҳои бо манкозеб ғизогирифташуда ба таври назаррас коҳиш ёфт. Натиҷаҳои мо таҳқиқоти қаблиро дастгирӣ мекунанд, ки Pseudomonas-ро ҳамчун яке аз ҷинсҳои фаровонтарин дар O. bicornis35 ва дигар занбӯрҳои танҳо34 муайян мекарданд. Гарчанде ки далелҳои таҷрибавӣ дар бораи нақши Pseudomonas дар саломатии O. cornifrons омӯхта нашудаанд, нишон дода шудааст, ки ин бактерия синтези токсинҳои муҳофизатиро дар гамбуски Paederus fuscipes мусоидат мекунад ва мубодилаи аргининро дар in vitro 35, 65 мусоидат мекунад. Ин мушоҳидаҳо нақши эҳтимолиро дар муҳофизати вирусӣ ва бактериявӣ дар давраи инкишофи кирминаҳои O. cornifrons нишон медиҳанд. Microbacterium як ҷинси дигаре аст, ки дар таҳқиқоти мо муайян шудааст ва гузориш дода мешавад, ки дар кирминаҳои пашшаи сарбози сиёҳ дар шароити гуруснагӣ шумораи зиёд мавҷуд аст66. Дар кирминаҳои O. cornifrons, микробактерияҳо метавонанд ба мувозинат ва устувории микробиомаи рӯда дар шароити стресс мусоидат кунанд. Илова бар ин, Rhodococcus дар кирминаҳои O. cornifrons мавҷуд аст ва бо қобилиятҳои детоксикатсияаш машҳур аст67. Ин ҷинс инчунин дар рӯдаи A. florea мавҷуд аст, аммо бо миқдори хеле кам68. Натиҷаҳои мо мавҷудияти вариантҳои гуногуни генетикиро дар байни таксонҳои сершумори микробӣ нишон медиҳанд, ки метавонанд равандҳои мубодилаи моддаҳоро дар кирминаҳо тағйир диҳанд. Бо вуҷуди ин, фаҳмиши беҳтари гуногунии функсионалии O. cornifrons лозим аст.
Хулоса, натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки манкозеб, пиритиостробин ва трифлоксистробин афзоиши вазни бадан ва афзоиши фавти кирминаҳои ҷуворимаккаро коҳиш доданд. Гарчанде ки нигарониҳо дар бораи таъсири фунгисидҳо ба гардолудкунандагон афзоиш меёбанд, зарурати фаҳмидани таъсири метаболитҳои боқимондаи ин пайвастагиҳо вуҷуд дорад. Ин натиҷаҳоро метавон ба тавсияҳо барои барномаҳои муттаҳидаи идоракунии гардолудкунандагон дохил кард, ки ба деҳқонон кӯмак мекунанд, ки пеш аз ва дар давраи гулкунии дарахтони мевагӣ аз истифодаи баъзе фунгисидҳо тавассути интихоби фунгисидҳо ва тағир додани вақти истифода ё тавассути ташвиқи истифодаи алтернативаҳои камтар зараровар 36 худдорӣ кунанд. Ин маълумот барои таҳияи тавсияҳо оид ба истифодаи пестисидҳо, ба монанди танзими барномаҳои мавҷудаи пошидан ва тағир додани вақти пошидан ҳангоми интихоби фунгисидҳо ё таблиғи истифодаи алтернативаҳои камтар хатарнок муҳим аст. Таҳқиқоти минбаъда оид ба таъсири манфии фунгисидҳо ба таносуби ҷинс, рафтори ғизодиҳӣ, микробиомаи рӯда ва механизмҳои молекулавии коҳиши вазн ва фавти ҷуворимаккаро дар бар мегиранд.
Маълумоти сарчашмавии 1, 2 ва 3 дар расмҳои 1 ва 2 дар анбори додаҳои figshare DOI: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 ва https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233 нигоҳ дошта шудаанд. Силсилаҳои таҳлилшуда дар таҳқиқоти ҷорӣ (Расми 4, 5) дар анбори NCBI SRA таҳти рақами вуруд PRJNA1023565 дастрасанд.
Бош, Ҷ. ва Кемп, ВП Рушд ва таъсиси намудҳои занбӯри асал ҳамчун гардолудкунандагони зироатҳои кишоварзӣ: мисоли ҷинси Осмия. (Hymenoptera: Megachilidae) ва дарахтони мевадиҳанда. bull. Ntomore. resource. 92, 3–16 (2002).
Паркер, МГ ва дигарон. Амалияҳои гардолудкунӣ ва тасаввурот дар бораи гардолудкунандагони алтернативӣ дар байни парваришкунандагони себ дар Ню Йорк ва Пенсилвания. навсозӣ. Кишоварзӣ. системаҳои хӯрокворӣ. 35, 1–14 (2020).
Кох И., Лонсдорф Э.В., Артз Д.Р., Питтс-Сингер Т.Л. ва Рикеттс Т.Х. Экология ва иқтисоди гардолудкунии бодом бо истифода аз занбӯрҳои бумӣ. J. Economics. Ntomore. 111, 16–25 (2018).
Ли, Э., Хе, Ю., ва Парк, Ю.-Л. Таъсири тағйирёбии иқлим ба фенологияи трагопан: таъсир ба идоракунии аҳолӣ. Climb. Change 150, 305–317 (2018).
Артз, ДР ва Питтс-Сингер, ТЛ Таъсири пошидани фунгисидҳо ва доруҳои ёрирасон ба рафтори лонагузории ду занбӯри танҳои идорашаванда (Osmia lignaria ва Megachile rotundata). PloS One 10, e0135688 (2015).
Бове, С. ва дигарон. Фунгицидҳои зироатҳои камзаҳр (фенбуконазол) ба сигналҳои сифати репродуктивии нар халал мерасонанд, ки боиси коҳиши муваффақияти ҷуфтшавӣ дар занбӯрҳои танҳои ваҳшӣ мегардад. J. Apps. ecology. 59, 1596–1607 (2022).
Сголастра Ф. ва диг. Инсектисидҳои неоникотиноидӣ ва биосинтези эргостерол фавти синергетикии фунгисидро дар се намуди занбӯри асал пешгирӣ мекунанд. Мубориза бо ҳашарот. илм. 73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF. ва Danforth BN Кирминаҳои занбӯри танҳо гуногунии бактериявиро, ки аз ҷониби гардолуд ба занбӯрҳои лонагузори поя Osmia cornifrons (Megachilidae) таъмин карда мешаванд, тағйир медиҳанд. front. microorganism. 13, 1057626 (2023).
Дҳарампал П.С., Данфорт Б.Н. ва Стеффан С.А. Микроорганизмҳои эктосимбиотикӣ дар гарди ферментшуда барои рушди занбӯрҳои танҳо мисли худи гарди онҳо муҳиманд. экология. эволютсия. 12. e8788 (2022).
Келдерер М, Маничи ЛМ, Капуто Ф ва Талхаймер М. Шинондани байни қаторҳо дар боғҳои себ барои назорат кардани бемориҳои кишти такрорӣ: тадқиқоти самаранокии амалӣ, ки ба нишондиҳандаҳои микробӣ асос ёфтааст. Plant Soil 357, 381–393 (2012).
Мартин П.Л., Кравчик Т., Худодадӣ Ф., Ахимович С.Г. ва Питер К.А. Пӯсидагии талхи себ дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрикои Миёна Атлантик: арзёбии намудҳои сабабгор ва таъсири шароити обу ҳавои минтақавӣ ва ҳассосияти навъ. Фитопатология 111, 966–981 (2021).
Каллен М.Г., Томпсон Л.Ҷ., Каролан Ҷ.К., Стаут Ҷ.К. ва Стэнли Д.А. Фунгитсидҳо, гербисидҳо ва занбӯри асал: баррасии систематикии тадқиқот ва усулҳои мавҷуда. PLoS One 14, e0225743 (2019).
Пиллинг, ЭД ва Ҷепсон, ПК Таъсири синергетикии фунгисидҳои EBI ва инсектисидҳои пиретроидӣ ба занбӯри асал (Apis mellifera). илм зараррасон. 39, 293–297 (1993).
Муссен, EC, Лопес, JE ва Пенг, CY Таъсири фунгисидҳои интихобшуда ба афзоиш ва инкишофи кирминаҳои занбӯри асал Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Чоршанбе. Нтомор. 33, 1151-1154 (2004).
Ван Дайк, М., Муллен, Э., Викстед, Д., ва МакАрт, С. Дастури қабули қарорҳо оид ба истифодаи пеститсидҳо барои ҳифзи гардолудкунандагон дар боғҳои дарахтӣ (Донишгоҳи Корнелл, 2018).
Ивасаки, ҶМ ва Ҳогендорн, К. Таъсири занбӯри асал ба пестисидҳои ғайрипестисидҳо: баррасии усулҳо ва натиҷаҳои гузоришшуда. Кишоварзӣ. экосистема. Чоршанбе. 314, 107423 (2021).
Копит А.М., Клингер Э., Кокс-Фостер Д.Л., Рамирес Р.А. ва Питтс-Сингер Т.Л. Таъсири намуди таъминот ва таъсири пеститсидҳо ба рушди кирминаи Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Чоршанбе. Нтомор. 51, 240–251 (2022).
Копит А.М. ва Питтс-Сингер Т.Л. Роҳҳои таъсири пеститсидҳо ба занбӯрҳои танҳои лонаи холӣ. Чоршанбе. Нтомор. 47, 499–510 (2018).
Пан, НТ ва дигарон. Протоколи нави биоанализи истеъмолӣ барои арзёбии заҳролудшавии пеститсидҳо дар занбӯрҳои боғии калонсоли Ҷопон (Osmia cornifrons). илм. Ҳисоботҳо 10, 9517 (2020).
Вақти нашр: 14 майи соли 2024