Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа.Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-ийн дэмжлэгтэй байна.Хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд хөтчийнхөө шинэ хувилбарыг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох).Энэ хооронд байнгын дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг загварчлал эсвэл JavaScriptгүйгээр харуулж байна.
Модны жимсний цэцэглэлтийн үеэр фунгицидийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд шавьжны тоосжилтыг заналхийлдэг.Гэсэн хэдий ч зөгий бус тоос хүрэгчид (жишээлбэл, ганц зөгий, Osmia cornifrons) цэцэглэлтийн үеэр алим дээр түгээмэл хэрэглэгддэг контакт болон системийн фунгицидэд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэг талаар бага мэддэг.Энэхүү мэдлэгийн зөрүү нь фунгицидийг шүрших аюулгүй концентраци, цаг хугацааг тодорхойлох зохицуулалтын шийдвэрийг хязгаарладаг.Бид хоёр контакт фунгицид (каптан ба манкозеб) болон дөрвөн давхарга/фитосистем фунгицид (ципроциклин, миклобутанил, пиростробин, трифлоксистробин) -ийн нөлөөг үнэлэв.Авгалдайн жин нэмэгдэх, амьдрах чадвар, хүйсийн харьцаа, бактерийн олон янз байдалд үзүүлэх нөлөө.Үнэлгээг хээрийн хэрэглээнд хэрэглэхэд санал болгож буй тун (1X), хагас тун (0.5X), бага тун (0.1X) зэрэгт үндэслэн гурван тунгаар тоосыг гурван тунгаар эмчилсэн архаг амны био шинжилгээг ашиглан хийсэн.Манкозеб ба пиритизолиныг бүх тунгаар хэрэглэх нь биеийн жин болон авгалдайн амьдрах чадварыг эрс багасгасан.Дараа нь бид 16S генийн дарааллаар хамгийн өндөр нас баралтыг хариуцдаг фунгицид болох манкозебын авгалдайн бактерийн шинж чанарыг тодорхойлсон.Манкозебоор эмчилсэн цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайд бактерийн олон янз байдал, элбэг дэлбэг байдал мэдэгдэхүйц буурсан болохыг бид олж мэдсэн.Цэцэглэлтийн үеэр эдгээр фунгицидийн заримыг шүрших нь O. cornifrons-ийн эрүүл мэндэд онцгой хортой болохыг манай лабораторийн үр дүн харуулж байна.Энэхүү мэдээлэл нь жимсний модыг хамгаалах бүтээгдэхүүний тогтвортой хэрэглээтэй холбоотой ирээдүйн удирдлагын шийдвэрт хамааралтай бөгөөд тоос хүртээгчдийг хамгаалахад чиглэсэн зохицуулалтын үйл явцын үндэс суурь болдог.
Ганц биеэр амьдардаг Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae) нь 1970-аад оны сүүл, 1980-аад оны эхээр Японоос АНУ-д нутагшсан бөгөөд тэр цагаас хойш энэ зүйл нь менежменттэй экосистемд тоос хүртээх чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.Энэхүү зөгий нь байгалийн гаралтай популяци нь АНУ-ын бүйлс, алимны цэцэрлэгийг тоос хүртдэг зөгийг нөхдөг 50 орчим зэрлэг зөгий нэг хэсэг юм2,3.Мейсон зөгий амьдрах орчны хуваагдал, эмгэг төрүүлэгч, пестицид зэрэг олон сорилттой тулгардаг3,4.Шавьж устгах бодисуудын дотроос фунгицид нь эрчим хүчний өсөлтийг бууруулж, тэжээл хайх5, биеийн сайжруулалтыг бууруулдаг6,7.Сүүлийн үеийн судалгаагаар Мейсон зөгийүүдийн эрүүл мэндэд комменсал ба эктобактик бичил биетүүд шууд нөлөөлдөг болохыг харуулж байгаа боловч 8,9 бактери, мөөгөнцөр нь хоол тэжээл, дархлааны хариу урвалд нөлөөлдөг тул фунгицидийн нөлөөлөл Мэйсон зөгий бичил биетний олон янз байдалд дөнгөж эхэлж байна. суралцсан.
Цэцэглэлтийн өмнө болон цэцэглэлтийн үеэр алимны хамуу, гашуун ялзрах, бор ялзрах, нунтаг хөгц зэрэг өвчнийг эмчлэхийн тулд янз бүрийн нөлөө бүхий (холбоотой болон системийн) фунгицидийг шүршдэг10,11.Фунгицид нь тоос хүрэгчидэд хор хөнөөлгүй гэж тооцогддог тул цэцэглэлтийн үеэр цэцэрлэгчдэд зөвлөж байна;Зөгий эдгээр мөөгөнцөрт өртөж, залгих нь АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг болон бусад олон улсын зохицуулах агентлагуудын пестицидийн бүртгэлийн үйл явцын нэг хэсэг учраас харьцангуй сайн мэддэг.Гэсэн хэдий ч, фунгицид нь зөгий бус хүмүүст үзүүлэх нөлөөг бага мэддэг, учир нь АНУ-д маркетингийн зөвшөөрлийн гэрээгээр хэрэглэх шаардлагагүй15.Нэмж дурдахад дан зөгий16,17 турших стандартчилагдсан протоколууд ерөнхийдөө байдаггүй бөгөөд шинжилгээнд зориулж зөгийнүүдийг хангадаг колониудыг хадгалах нь хэцүү байдаг18.Пестицидийн зэрлэг зөгийд үзүүлэх нөлөөг судлах зорилгоор Европ, АНУ-д янз бүрийн менежменттэй зөгий дээр туршилт хийх нь ихсэж байгаа бөгөөд саяхан O. cornifrons19-д зориулсан стандартчилсан протоколуудыг боловсруулжээ.
Эвэртэй зөгий нь моноцит бөгөөд зөгийн балны нэмэлт буюу орлуулах зорилгоор мөрөг тарианд арилжааны зориулалтаар ашиглагддаг.Эдгээр зөгий 3-4-р сарын хооронд гарч ирдэг бөгөөд эрт насанд хүрсэн эр нь эмэгчинээсээ 3-4 хоногийн өмнө гарч ирдэг.Хосолсоны дараа эм нь цэцгийн үүрний хөндийд (байгалийн эсвэл хиймэл) хэд хэдэн үржлийн эсийг бий болгохын тулд цэцгийн тоос, нектарыг идэвхтэй цуглуулдаг.Өндөг нь эсийн доторхи цэцгийн тоос дээр тавигддаг;Дараа нь эмэгтэй дараагийн эсийг бэлтгэхийн өмнө шавар хана босгодог.Эхний үеийн авгалдай нь chorion-д бэхлэгдсэн бөгөөд үр хөврөлийн шингэнээр хооллодог.Хоёр дахь үеэс тав дахь үе хүртэл (prepupa) авгалдай тоосоор хооллодог22.Тоосонцрын нөөц бүрэн дуусмагц авгалдай нь хүр хорхойн үүр үүсгэж, хүүхэлдэй болж, ихэвчлэн зуны сүүлээр нэг үржлийн тасалгаанд насанд хүрэгчид болон гарч ирдэг20,23.Насанд хүрэгчид дараагийн хавар гарч ирдэг.Насанд хүрэгчдийн эсэн мэнд амьдрах нь хоол хүнсний хэрэглээнд тулгуурлан цэвэр эрчим хүчний өсөлттэй (жин нэмэгдэх) холбоотой байдаг.Тиймээс цэцгийн тоосны тэжээллэг чанар, түүнчлэн цаг агаар, пестицидийн хордлого зэрэг бусад хүчин зүйлүүд нь амьд үлдэх, эрүүл мэндийг тодорхойлох хүчин зүйлүүд юм24.
Цэцэглэлтийн өмнө түрхсэн шавьж устгах бодис, фунгицид нь ургамлын судас дотор янз бүрийн хэмжээгээр шилжиж, трансламинар (жишээ нь, навчны дээд гадаргуугаас доод гадаргуу руу шилжих чадвартай, зарим фунгицид гэх мэт) 25 хүртэл жинхэнэ системийн нөлөө үзүүлдэг., үндэснээс титэм рүү нэвтэрч чаддаг алимны цэцгийн нектарт орж болно26, насанд хүрсэн O. cornifrons-ийг устгаж болно27.Зарим пестицид нь мөн цэцгийн тоос руу шингэж, эрдэнэ шишийн авгалдайн хөгжилд нөлөөлж, үхэлд хүргэдэг19.Бусад судалгаагаар зарим фунгицид нь холбогдох зүйлийн O. lignaria28-ийн үүрлэх зан үйлийг ихээхэн өөрчилдөг болохыг харуулсан.Нэмж дурдахад пестицидийн нөлөөллийн хувилбаруудыг (фунгицид оруулаад) загварчилсан лабораторийн болон хээрийн судалгаагаар пестицид нь зөгийн бал болон зарим ганц зөгий физиологи 22 морфологи 29, амьдрах чадварт сөргөөр нөлөөлдөг болохыг харуулсан.Цэцэглэлтийн үеэр задгай цэцэг рүү шууд түрхэх янз бүрийн фунгицид шүрших нь насанд хүрэгчдийн авгалдай хөгжүүлэх зорилгоор цуглуулсан цэцгийн тоосыг бохирдуулдаг бөгөөд үр нөлөөг нь судлах шаардлагатай30.
Авгалдайн хөгжилд хоол боловсруулах тогтолцооны цэцгийн тоос, бичил биетний бүлгүүд нөлөөлдөг болохыг улам бүр хүлээн зөвшөөрч байна.Зөгийн балны микробиом нь биеийн жин31, бодисын солилцооны өөрчлөлт22, эмгэг төрүүлэгчид мэдрэмтгий байдал32 зэрэг үзүүлэлтүүдэд нөлөөлдөг.Өмнөх судалгаанууд нь ганц зөгий бичил биетэнд хөгжлийн үе шат, шим тэжээл, хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг судалсан.Эдгээр судалгаагаар авгалдай, цэцгийн тоос бичил биетний бүтэц, элбэг дэлбэг байдлын хувьд ижил төстэй байдгийг илрүүлсэн33, мөн дан зөгий зүйлийн дотроос хамгийн түгээмэл бактерийн Pseudomonas, Delftia төрөл зүйл.Гэсэн хэдий ч фунгицид нь зөгий эрүүл мэндийг хамгаалах стратегитай холбоотой байсан ч фунгицид нь амаар шууд өртөх замаар авгалдайн бичил биетэнд үзүүлэх нөлөөг судлаагүй хэвээр байна.
Энэхүү судалгаа нь АНУ-д модны жимсэнд хэрэглэхээр бүртгэгдсэн түгээмэл хэрэглэгддэг зургаан фунгицидийн бодит тунгаар, тэр дундаа бохирдсон хоол хүнснээс эрдэнэ шишийн хорхойн эрвээхэйний авгалдайд амаар хэрэглэсэн контакт болон системийн фунгицидийн үр нөлөөг туршсан.Холбоо барих болон системийн фунгицид нь зөгий жингийн өсөлтийг бууруулж, нас баралтыг нэмэгдүүлсэн нь манкозеб ба пиритиопидтэй холбоотой хамгийн хүнд үр дагавартай болохыг бид олж мэдсэн.Дараа нь бид манкозебоор эмчилсэн цэцгийн тэжээлээр тэжээгддэг авгалдайн бичил биетний олон янз байдлыг хяналтын хоолоор тэжээгддэг авгалдайтай харьцуулсан.Бид хортон шавьж, тоос хүртээгчийн нэгдсэн менежмент (IPPM)36 хөтөлбөрүүдийн нас баралтын үндэс суурь болох боломжит механизм, үр нөлөөг хэлэлцдэг.
Хүр хорхойн үүрэнд өвөлждөг нас бие гүйцсэн O. cornifrons-ийг Биглервилл мужийн Жимс судлалын төвөөс авч, −3-аас 2°C (±0.3°C) хэмд хадгалсан.Туршилтын өмнө (нийт 600 хүр хорхойн үүр).2022 оны 5-р сард өдөр бүр 100 ширхэг O. cornifrons хүр хорхойн хорхойг хуванцар аяганд (аяга тутамд 50 хүр хорхойн үүр, DI 5 см × 15 см урт) шилжүүлж, аяган дотор нь салфетка тавьж, онгойлгох, зажилдаг субстратаар хангаж, чулуурхаг дээрх стрессийг багасгасан. зөгий37.Хүр хорхойн үүр бүхий хоёр хуванцар аягыг 50%-ийн сахарозын уусмал агуулсан 10 мл-ийн тэжээгчтэй шавьжны торонд (30 × 30 × 30 см, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Тайвань) хийж, битүүмжилж, үржихийн тулд дөрвөн өдрийн турш хадгална.23°C, харьцангуй чийгшил 60%, фотопериод 10 л (бага эрчимтэй): 14 хоног.Алимны цэцэглэлтийн оргил үед (хавганы үүр: өргөн 33.66 × өндөр 30.48 × урт 46.99 см; Нэмэлт зураг 1) 100 нийлсэн эм, эрийг өглөө бүр зургаан өдрийн турш (өдөрт 100) хоёр хиймэл үүрэнд гаргасан.Пенсильвани мужийн Модлог цэцэрлэгт хүрээлэнд интоор (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), тоор (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), лийр (Pyrus perifolia 'Pyrus 'Olympic', perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), coronaria алимны мод (Malus coronaria) болон олон төрлийн алимны мод (Malus coronaria, Malus), гэрийн алимны мод 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus алимны мод 'Co- 31′ Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy').Цэнхэр хуванцар шувууны байшин бүр хоёр модон хайрцагны орой дээр багтдаг.Үүрийн хайрцаг бүрт 800 хоосон цаасан хоолой (спираль онгорхой, 0.8 см ID × 15 см L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) нь тунгалаг гилгэр хальсан хоолойд (0.7 OD-ыг үзнэ үү. Хуванцар бөглөө (T-1X залгуур)) үүрлэх газрыг хангадаг. .
Хоёр үүрний хайрцгийг зүүн тийш харсан бөгөөд мэрэгч, шувуу орохоос сэргийлж ногоон хуванцар хашаагаар (Everbilt загвар №889250EB12, нүхний хэмжээ 5 × 5 см, 0.95 м × 100 м) хучиж, үүрний хайрцгийн хөрсний хажууд хөрсний гадаргуу дээр байрлуулсан. хайрцагнууд.Үүрний хайрцаг (Нэмэлт Зураг 1a).Өдөр бүр эрдэнэ шишийн өрлөгийн өндөгийг үүрнээсээ 30 гуурс цуглуулж лабораторид зөөвөрлөж цуглуулсан.Хайч ашиглан хоолойн төгсгөлд зүсэлт хийж, дараа нь спираль хоолойг задалж, үржлийн эсийг ил гарга.Өндөг болон тэдгээрийн тоосыг муруй хусуур (Microslide багаж хэрэгсэл, BioQuip Products Inc., Калифорни) ашиглан устгасан.Өндөгийг чийгтэй шүүлтүүрийн цаасан дээр өсгөвөрлөж, бидний туршилтанд ашиглахаас өмнө Петрийн аяганд 2 цагийн турш байрлуулсан (Нэмэлт Зураг 1b-d).
Лабораторид бид алимны цэцэглэлтийн өмнө болон цэцэглэлтийн үеэр хэрэглэсэн зургаан фунгицидийг гурван концентрацитай (0.1X, 0.5X, 1X, 1X нь 100 галлон ус/акр тутамд хэрэглэж буй тэмдэглэгээ) аман хөндийн хордлогыг үнэллээ. Талбайн өндөр тун = концентраци салбарт)., Хүснэгт 1).Концентраци бүрийг 16 удаа давтан хийсэн (n = 16).Хоёр контакт фунгицид (Хүснэгт S1: mancozeb 2696.14 ppm болон captan 2875.88 ppm) ба дөрвөн системийн фунгицид (Хүснэгт S1: пиритиостробин 250.14 ppm; trifloxystrobin 110.06 ppm; myclobutanil 110.06 ppm; azole750.28.28.cyclobutanil ppm) жимс, хүнсний ногоо, гоёл чимэглэлийн ургамалд үзүүлэх хоруу чанар .Бид цэцгийн тоосыг нунтаглагчаар нэгэн төрлийн болгож, 0.20 г худаг руу (24 цооногтой шонхор хавтан) шилжүүлж, 1 мкл фунгицидийн уусмал нэмж холиод өндөг байрлуулсан 1 мм-ийн гүнтэй пирамид цэцгийн тоос үүсгэв.Мини хусуур ашиглан байрлуул (Нэмэлт Зураг 1c,d).Шонхорын ялтсуудыг тасалгааны температурт (25 ° C), харьцангуй чийгшил 70% -д хадгалсан.Бид тэдгээрийг цэвэр усаар эмчилсэн нэгэн төрлийн цэцгийн тэжээлээр тэжээгддэг хяналтын авгалдайтай харьцуулсан.Бид аналитик тэнцвэрийг ашиглан авгалдай зулзагын өмнөх насанд хүрэх хүртэл авгалдайн нас баралтыг бүртгэж, авгалдайны жинг өдөр бүр хэмжсэн (Fisher Scientific, нарийвчлал = 0.0001 гр).Эцэст нь 2.5 сарын дараа хүр хорхойн үүрийг нээх замаар хүйсийн харьцааг үнэлэв.
O. cornifrons авгалдайнаас ДНХ-г бүхэлд нь гаргаж авсан (эмчилгээний нөхцөлд n = 3, манкозебээр эмчилсэн болон боловсруулаагүй цэцгийн тоос) ба бид эдгээр дээжинд бичил биетний олон янз байдлын шинжилгээ хийсэн, ялангуяа манкозебд авгалдайд хамгийн өндөр нас баралт ажиглагдсан.MnZn хүлээн авч байна.ДНХ-г олшруулж, DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead ДНХ иж бүрдэл (Zymo Research, Irvine, CA) ашиглан цэвэршүүлж, v3 иж бүрдлийг ашиглан Illumina® MiSeq™ дээр дараалсан (600 цикл) хийсэн.Бактерийн 16S рибосомын РНХ генийн зорилтот дарааллыг Quick-16S™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) ашиглан 16S rRNA генийн V3-V4 мужид чиглэсэн праймеруудыг ашиглан гүйцэтгэсэн.Нэмж хэлэхэд, 18S дарааллыг 10% PhiX оруулга ашиглан гүйцэтгэсэн бөгөөд олшруулалтыг 18S001 ба NS4 хос праймерыг ашиглан гүйцэтгэсэн.
QIIME2 дамжуулах хоолойг (v2022.11.1) ашиглан хосолсон уншлагыг39 импортлох, боловсруулах.Эдгээр уншилтыг багасгаж, нэгтгэж, химерик дарааллыг QIIME2 (qiime dada2 noise pairing)40 дахь DADA2 залгаасыг ашиглан устгасан.16S ба 18S ангиллын даалгаврыг Classify-sklearn объект ангилагч залгаас болон урьдчилан бэлтгэгдсэн silva-138-99-nb-ангилагч ашиглан гүйцэтгэсэн.
Туршилтын бүх өгөгдлүүдийг хэвийн байдал (Шапиро-Вилкс) болон дисперсийн нэгэн төрлийн байдлыг (Левенегийн тест) шалгасан.Өгөгдлийн багц нь параметрийн шинжилгээний таамаглалыг хангаагүй бөгөөд хувиргалт нь үлдэгдлийг стандартчилж чадаагүй тул бид хоёр хүчин зүйл бүхий параметрийн бус хоёр талын ANOVA (Kruskal-Wallis) хийсэн [цаг хугацаа (гурван үе шат 2, 5, 8 хоног) Хугацааны оноо) ба фунгицид] эмчилгээний үр нөлөөг авгалдайн шинэ жинд үнэлсний дараа Wilcoxon тестийг ашиглан параметрийн бус хос харьцуулалтыг хийсэн.Бид фунгицидийн гурван концентрацийн амьд үлдэхэд үзүүлэх нөлөөг харьцуулахын тулд Пуассоны тархалттай ерөнхий шугаман загварыг (GLM) ашигласан41,42.Дифференциал элбэг дэлбэг байдлын шинжилгээний хувьд ампликоны дарааллын хувилбаруудын тоог (ASV) удамшлын түвшинд бууруулсан.16S (төрлийн түвшин) ба 18S харьцангуй элбэг дэлбэг байдлыг ашиглан бүлгүүдийн хоорондох ялгавартай элбэг дэлбэг байдлын харьцуулалтыг макро дээр загварчилсан бета тэг хөөрөгдөлтэй (BEZI) гэр бүлийн тархалт бүхий байрлал, хэмжээ, хэлбэр (GAMLSS)-ийн ерөнхий нэмэлт загвар ашиглан гүйцэтгэсэн. .Microbiome R43 (v1.1).1).Дифференциал шинжилгээ хийхээс өмнө митохондрийн болон хлоропластын төрлүүдийг устгана.18S-ийн ангилал зүйн түвшин өөр өөр байдаг тул дифференциал шинжилгээнд таксон тус бүрийн хамгийн доод түвшинг л ашигласан.Бүх статистик шинжилгээг R (v. 3.4.3., CRAN төсөл) ашиглан хийсэн (Баг 2013).
Mancozeb, pyrithiostrobin, trifloxystrobin-д өртөх нь O. cornifrons-ийн биеийн жингийн өсөлтийг мэдэгдэхүйц бууруулсан (Зураг 1).Эдгээр нөлөөг үнэлэгдсэн бүх гурван тунгаар тогтмол ажигласан (Зураг 1a–c).Циклостробин ба миклобутанил нь авгалдайн жинг мэдэгдэхүйц бууруулаагүй.
Дөрвөн хоолны дэглэмийн дагуу (нэгэн төрлийн цэцгийн тэжээл + фунгицид: хяналт, 0.1X, 0.5X, 1X тун) дагуу ишний гахайн авгалдайн шинэхэн жинг гурван цэгт хэмжсэн.(a) Бага тун (0.1X): эхний удаа (1 дэх өдөр): χ2: 30.99, DF = 6;P <0.0001, хоёр дахь удаагаа (5 дахь өдөр): 22.83, DF = 0.0009;гурав дахь удаагаа;цэг (8 дахь өдөр): χ2: 28.39, DF = 6;(б) хагас тун (0.5X): эхний удаа (1 дэх өдөр): χ2: 35.67, DF = 6;P <0.0001, хоёр дахь удаагаа (нэг дэх өдөр).): χ2: 15.98, DF = 6;P = 0.0090;гурав дахь цагийн цэг (8 дахь өдөр) χ2: 16.47, DF = 6;(в) Талбай эсвэл бүрэн тун (1X): эхний цаг хугацаа (1 дэх өдөр) χ2: 20.64, P = 6;P = 0.0326, хоёр дахь удаагаа (5 дахь өдөр): χ2: 22.83, DF = 6;P = 0.0009;гурав дахь цаг хугацааны цэг (8 дахь өдөр): χ2: 28.39, DF = 6;дисперсийн параметрийн бус шинжилгээ.Баганууд нь хос хосолсон харьцуулалтын дундаж ± SE утгыг илэрхийлнэ (α = 0.05) (n = 16) *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.001, ***P ≤ 0.0001.
Хамгийн бага тунгаар (0.1X) авгалдайн биеийн жинг trifloxystrobin-ээр 60%, манкозеб 49%, миклобутанил 48%, пиритистробиныг хэрэглэснээр 46% буурсан байна (Зураг 1a).Талбайн тунгийн хагасыг (0.5X) хэрэглэхэд манкозеб авгалдайн биеийн жин 86%, пиритиостробин 52%, трифлоксистробин 50% буурсан байна (Зураг 1б).Манкозебыг бүрэн талбайн тунгаар (1X) хэрэглэснээр авгалдайн жин 82%, пиритиостробин 70%, трифоксистробин, миклобутанил, сангард ойролцоогоор 30% (Зураг 1в) буурсан байна.
Манкозебоор эмчилсэн цэцгийн тоосоор хооллосон авгалдайн дунд нас баралт хамгийн өндөр байсан бол пиритиостробин, трифлоксистробин удаалсан байна.Манкозеб ба пиритизолины тунг нэмэгдүүлснээр нас баралт нэмэгдсэн (Зураг 2; Хүснэгт 2).Гэсэн хэдий ч trifloxystrobin концентраци нэмэгдэх тусам эрдэнэ шишийн бордооны нас баралт бага зэрэг нэмэгдсэн;Ципродинил ба каптан нь хяналтын эмчилгээтэй харьцуулахад нас баралтыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлээгүй.
Хортон ялааны авгалдайн нас баралтыг зургаан төрлийн фунгицидээр тус тусад нь эмчилсэн цэцгийн тоосыг залгисны дараа харьцуулсан.Манкозеб ба пентопирамид нь эрдэнэ шишийн хорхойд амаар өртөхөд илүү мэдрэмтгий байсан (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (шугам, налуу = 0.29, P < 0.001; налуу = 0.24, P <0.00)).
Дунджаар бүх эмчилгээнд хамрагдсан өвчтөнүүдийн 39.05% нь эмэгтэй, 60.95% нь эрэгтэй байжээ.Хяналтын эмчилгээний дунд эмэгтэйчүүдийн эзлэх хувь бага тун (0.1X) ба хагас тун (0.5X) судалгаанд 40%, хээрийн тунгаар (1X) 30% байна.0.1X тунгаар манкозеб ба миклобутанилаар эмчилсэн цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайн дунд насанд хүрэгсдийн 33.33% эм, насанд хүрсэн хүний 22% эм, насанд хүрсэн авгалдай 44% эм, насанд хүрсэн авгалдай 44% эм байжээ.эмэгтэй, насанд хүрсэн авгалдайн 41% нь эм, хяналт нь 31% байв (Зураг 3a).Манкозеб ба пиритиостробины бүлгийн насанд хүрсэн хорхойнуудын 33% нь эм, 36% нь трифлоксистробины бүлэг, 41% нь миклобутанил, 46% нь ципростробины бүлэгт 0.5 дахин их хэмжээгээр хэрэглэсэн байна.Энэ үзүүлэлт бүлэгт 53% байсан.каптан бүлэгт, хяналтын бүлэгт 38% (Зураг 3б).1X тунгаар манкозебын бүлгийн 30% нь эмэгтэйчүүд, пиритиостробины бүлгийн 36%, трифлоксистробин бүлгийн 44%, миклобутанил бүлгийн 38%, хяналтын бүлгийн 50% нь эмэгтэйчүүд байсан - 38.5% (Зураг 3c) .
Фунгицидийн авгалдайн үе шатанд өртсөний дараа эмэгтэй, эрэгтэй өрөгчийн эзлэх хувь.(a) Бага тун (0.1X).(б) Хагас тун (0.5X).(в) Талбайн тун эсвэл бүрэн тун (1X).
16S дарааллын шинжилгээгээр бактерийн бүлэг нь манкозебоор эмчилсэн цэцгийн тоосоор тэжээгдсэн авгалдай болон боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор тэжээгдсэн авгалдай хооронд ялгаатай болохыг харуулсан (Зураг 4a).Тоосонцороор хооллосон авгалдайны нянгийн индекс нь манкозебоор эмчилсэн тоосонцороор тэжээгдсэн авгалдайгаас өндөр байсан (Зураг 4б).Бүлгүүдийн хооронд ажиглагдсан баялаг байдлын ялгаа нь статистикийн хувьд ач холбогдолгүй боловч авгалдайг боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор хооллодогтой харьцуулахад мэдэгдэхүйц бага байв (Зураг 4c).Харьцангуй элбэг дэлбэг байдал нь хяналтын цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайн бичил биетүүд нь манкозебоор эмчилсэн авгалдайгаар тэжээгдсэн авгалдайгаас илүү олон янз байсныг харуулсан (Зураг 5а).Дүрслэх шинжилгээгээр хяналтын болон манкозебээр эмчилсэн дээжинд 28 төрөл байгаа нь тогтоогдсон (Зураг 5б).c 18S дараалал ашиглан хийсэн шинжилгээнд мэдэгдэхүйц ялгаа илрээгүй (Нэмэлт Зураг 2).
16S дараалалд суурилсан SAV профайлыг Шенноны баялагтай харьцуулж, филумын түвшинд баялгийг ажигласан.(a) Тоосонцороор тэжээгддэг эсвэл хяналтын (цэнхэр) болон манкозебээр тэжээгддэг авгалдай (улбар шар) дахь бичил биетний нийт бүтцэд үндэслэсэн үндсэн координатын шинжилгээ (PCoA).Өгөгдлийн цэг бүр нь тусдаа дээжийг төлөөлдөг.PCoA-ийг олон хувьсагч t тархалтын Брей-Куртисын зайг ашиглан тооцоолсон.Зууван нь 80%-ийн итгэлийн түвшинг илэрхийлдэг.(б) Boxplot, түүхий Шеннон баялгийн өгөгдөл (цэг) ба в.Ажиглах боломжтой баялаг.Хайрцагны график нь дундаж шугам, дөрвөлжин хоорондын муж (IQR) болон 1.5 × IQR (n = 3) гэсэн хайрцгийг харуулж байна.
Манкозебоор эмчилсэн болон боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайн бичил биетний нэгдэл.(a) Авгалдай дахь бичил биетний төрөл зүйлийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдал.(б) Тодорхойлогдсон бичил биетний бүлгүүдийн дулааны зураг.Delftia (ойлголтын харьцаа (OR) = 0.67, P = 0.0030) болон Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Микробактер (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060);Дулааны зураглалын мөрүүдийг корреляцийн зай болон дундаж холболтыг ашиглан кластер хийдэг.
Цэцэглэлтийн үеэр өргөн хэрэглэдэг контакт (манкозеб) ба системийн (пиростробин ба трифлоксистробин) фунгицидийг амаар хэрэглэх нь эрдэнэ шишийн авгалдайн жингийн өсөлтийг мэдэгдэхүйц бууруулж, үхэлд хүргэдэг болохыг харуулж байна.Нэмж дурдахад манкозеб нь нярайн өмнөх үе шатанд микробиомын олон янз байдал, баялаг байдлыг эрс багасгасан.Өөр нэг системийн фунгицид болох миклобутанил нь авгалдайн биеийн жингийн өсөлтийг гурван тунгаар их хэмжээгээр бууруулдаг.Энэ нөлөө нь хоёр дахь (5 дахь өдөр) ба гурав дахь (8 дахь өдөр) цаг хугацааны цэгүүдэд илэрхий байв.Үүний эсрэгээр, ципродинил ба каптан нь хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад жин нэмэх эсвэл амьд үлдэх хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулаагүй.Бидний мэдэж байгаагаар энэ ажил нь эрдэнэ шишийн үр тариаг шууд тоосонцороор хамгаалахад ашигладаг янз бүрийн фунгицидийн талбайн үр нөлөөг тодорхойлох анхны ажил юм.
Фунгицидийн бүх эмчилгээ нь хяналтын эмчилгээтэй харьцуулахад биеийн жингийн өсөлтийг мэдэгдэхүйц бууруулсан.Манкозеб нь авгалдайн биеийн жин нэмэгдэхэд хамгийн их нөлөө үзүүлсэн бөгөөд дунджаар 51% -иар буурч, пиритиостробин удаалсан байна.Гэсэн хэдий ч бусад судалгаагаар фунгицидийн хээрийн тунг авгалдайн үе шатанд үзүүлэх сөрөг нөлөөг мэдээлээгүй байна44.Хэдийгээр дитиокарбамат биоцид нь цочмог хоруу чанар багатай нь батлагдсан45 боловч манкозеб зэрэг этилен бисдитиокарбаматууд (EBDCS) нь мочевин этилен сульфид болж задардаг.Бусад амьтдад мутагений нөлөөг харгалзан үзвэл энэхүү задралын бүтээгдэхүүн нь ажиглагдсан үр нөлөөг хариуцаж болно46,47.Этилен тиокарбамид үүсэхэд өндөр температур48, чийгшлийн түвшин49, бүтээгдэхүүний хадгалалтын хугацаа50 зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлдөг болохыг өмнөх судалгаанууд харуулсан.Биоцидыг хадгалах зөв нөхцөл нь эдгээр гаж нөлөөг бууруулж чадна.Үүнээс гадна Европын хүнсний аюулгүй байдлын алба бусад амьтдын хоол боловсруулах системд хорт хавдар үүсгэдэг пиритиопидын хордлогын талаар санаа зовж байгаагаа илэрхийлэв51.
Манкозеб, пиритиостробин, трифлоксистробиныг амаар хэрэглэх нь эрдэнэ шишийн бор авгалдайн үхлийг нэмэгдүүлдэг.Үүний эсрэгээр, миклобутанил, ципроциклин, каптан зэрэг нь нас баралтад ямар ч нөлөө үзүүлээгүй.Эдгээр үр дүн нь каптан нь насанд хүрсэн O. lignaria болон Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae)-ийн оршин тогтнох хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулсан болохыг харуулсан Ladurner et al.52-ын үр дүнгээс ялгаатай байна.Түүнчлэн каптан, боскалид зэрэг фунгицидууд авгалдайн үхэлд хүргэдэг52,53,54 эсвэл хооллох зан үйлийг өөрчилдөг55 болох нь тогтоогдсон.Эдгээр өөрчлөлтүүд нь эргээд цэцгийн тэжээлийн чанарт нөлөөлж, эцэст нь авгалдайн үеийн эрчим хүчний өсөлтөд нөлөөлдөг.Хяналтын бүлэгт ажиглагдсан нас баралт бусад судалгаатай нийцэж байсан 56,57.
Бидний ажилд ажиглагдсан эрчүүдийн сайн хүйсийн харьцааг Виценс, Бош нар өмнө нь O. cornuta-д санал болгосны дагуу үржил шим хангалтгүй, цэцэглэлтийн үеэр цаг агаарын таагүй байдал зэрэг хүчин зүйлүүдтэй холбон тайлбарлаж болно.Хэдийгээр бидний судалгаанд хамрагдсан эмэгтэй, эрэгтэйчүүдэд 4 хоног хослох хугацаа байсан (энэ хугацаа нь амжилттай хослоход хангалттай гэж үздэг) бид стрессийг багасгахын тулд гэрлийн эрчмийг зориудаар бууруулсан.Гэсэн хэдий ч энэхүү өөрчлөлт нь нийлэх үйл явцад санамсаргүйгээр саад учруулж болзошгүй61.Нэмж дурдахад зөгий бороо, бага температур (<5°C) зэрэг цаг агаарын тааламжгүй байдлыг хэд хоногийн турш мэдэрдэг бөгөөд энэ нь үржлийн амжилтад сөргөөр нөлөөлдөг4,23.
Хэдийгээр бидний судалгаа бүхэл бүтэн авгалдайн бичил биетэнд төвлөрч байсан ч үр дүн нь зөгийн тэжээл, фунгицид өртөхөд нэн чухал байж болох бактерийн бүлгүүдийн хоорондын боломжит харилцааны талаархи ойлголтыг өгдөг.Жишээлбэл, манкозебоор эмчилсэн цэцгийн тоосоор тэжээгдсэн авгалдай нь боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайтай харьцуулахад бичил биетний бүтэц, элбэг дэлбэг байдлыг эрс багасгасан.Цэвэршүүлээгүй цэцгийн тоос идсэн авгалдайд Proteobacteria ба Actinobacteria бактерийн бүлгүүд давамгайлж, ихэвчлэн аэробик эсвэл факультатив аэробик шинж чанартай байв.Ихэвчлэн ганц бие зөгийтэй холбоотой Делфт бактери нь антибиотикийн идэвхжилтэй байдаг нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетний эсрэг хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна.Өөр нэг бактерийн төрөл болох Pseudomonas нь боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор тэжээгддэг авгалдайд элбэг байсан боловч манкозебоор эмчилсэн авгалдайд мэдэгдэхүйц буурсан байна.Бидний үр дүн Pseudomonas-ыг O. bicornis35 болон бусад дан согогуудын34 хамгийн элбэг генийн нэг гэж тодорхойлсон өмнөх судалгаануудыг дэмжиж байна.Хэдийгээр O. cornifrons-ийн эрүүл мэндэд Pseudomonas үүрэг гүйцэтгэсэн туршилтын нотолгоог судлаагүй ч энэ нян нь Paederus fuscipes цох цох дахь хамгаалалтын хорт бодисын нийлэгжилтийг дэмжиж, in vitro 35, 65-д аргинины бодисын солилцоог дэмждэг нь нотлогдсон. Эдгээр ажиглалтаас харахад O. cornifrons авгалдай үүсэх үед вирус ба бактерийн хамгаалалтад гүйцэтгэх үүрэг.Микробактери нь бидний судалгаагаар тогтоогдсон өөр нэг төрөл бөгөөд өлсгөлөнгийн нөхцөлд хар цэргийн ялааны авгалдайд их хэмжээгээр агуулагддаг66.O. cornifrons авгалдайд бичил нян нь стресстэй нөхцөлд гэдэсний микробиомын тэнцвэрт байдал, уян хатан байдалд хувь нэмэр оруулдаг.Нэмж дурдахад Rhodococcus нь O. cornifrons авгалдайд агуулагддаг бөгөөд хоргүйжүүлэх чадвараараа алдартай67.Энэ төрөл нь мөн A. florea-ийн гэдсэнд байдаг боловч маш бага элбэг68.Бидний үр дүн авгалдай дахь бодисын солилцооны үйл явцыг өөрчилдөг олон тооны бичил биетний таксонуудын генетикийн олон өөрчлөлт байгааг харуулж байна.Гэсэн хэдий ч O. cornifrons-ийн функциональ олон янз байдлыг илүү сайн ойлгох шаардлагатай.
Дүгнэж хэлэхэд, үр дүнгээс харахад манкозеб, пиритиостробин, трифлоксистробин нь биеийн жингийн өсөлтийг бууруулж, эрдэнэ шишийн бор шувууны авгалдайн үхэлд хүргэдэг.Хэдийгээр фунгицид нь тоос хүрэгчидэд үзүүлэх нөлөөний талаар санаа зовж байгаа ч эдгээр нэгдлүүдийн үлдэгдэл метаболитуудын нөлөөг илүү сайн ойлгох шаардлагатай байна.Эдгээр үр дүнг фунгицид сонгох, хэрэглэх хугацааг өөрчлөх, эсвэл хор хөнөөл багатай хувилбаруудыг ашиглахыг хөхүүлэн дэмжих замаар жимсний модыг цэцэглэхээс өмнө болон цэцэглэх үед зарим фунгицид хэрэглэхээс зайлсхийхэд нь фермерүүдэд туслах тоос хүртээмжтэй тэмцэх нэгдсэн хөтөлбөрүүдийн зөвлөмжид тусгаж болно. 36. Энэхүү мэдээлэл. зөвлөмж боловсруулахад чухал ач холбогдолтой.фунгицидийг сонгохдоо одоо байгаа шүрших хөтөлбөрийг тохируулах, шүрших хугацааг өөрчлөх, эсвэл бага аюултай хувилбаруудыг ашиглахыг дэмжих гэх мэт пестицидийн хэрэглээний талаар.Фунгицидийн бэлгийн харьцаа, хооллох зан үйл, гэдэсний микробиом, эрдэнэ шишийн бордооны жингийн алдагдал, нас баралтын суурь молекулын механизмд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн талаар нэмэлт судалгаа хийх шаардлагатай байна.
1, 2-р зурагт байгаа 1, 2, 3-р эх сурвалж мэдээллийг figshare мэдээллийн сан DOI-д байршуулсан: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 болон https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.Одоогийн судалгаанд дүн шинжилгээ хийсэн дарааллыг (Зураг 4, 5) NCBI SRA репозитороос PRJNA1023565 дугаарын дагуу авах боломжтой.
Bosch, J. and Kemp, WP. Зөгийн балны төрөл зүйлийг хөдөө аж ахуйн үр тарианы тоос хүртээгч болгон хөгжүүлэх, бий болгох: Осми овгийн жишээ.(Hymenoptera: Megachilidae) болон жимсний мод.бух.Цаашид.нөөц.92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al.Нью-Йорк, Пенсильвани дахь алим тариалагчдын дунд тоос хүртэх практик ба өөр тоос хүртэгчдийн талаарх ойлголт.шинэчлэх.Хөдөө аж ахуй.хүнсний систем.35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL and Ricketts TH. Уугуул зөгий ашиглан бүйлсний тоосжилтын экологи ба эдийн засаг.Ж.Эдийн засаг.Цаашид.111, 16–25 (2018).
Ли, Э., Хэ, Ю, Пак, Ю.-Л.Уур амьсгалын өөрчлөлтийн трагопан фенологид үзүүлэх нөлөө: хүн амын менежментэд үзүүлэх нөлөө.Авирах.Өөрчлөлт 150, 305–317 (2018).
Арц, ДР ба Питтс-Сингер, TL. Фунгицид ба туслах шүршигч хоёр ганцаарчилсан зөгий (Osmia lignaria ба Megachile rotundata) үүрлэх зан төлөвт үзүүлэх нөлөө.PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al.Ургамлын хоргүй фунгицид (фенбуконазол) нь эр бэлгийн эсийн чанарын дохиололд саад учруулж, зэрлэг ганц зөгий үржих амжилтыг бууруулдаг.J. Аппликейшн.экологи.59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al.Неоникотиноид шавьж устгах бодис ба эргостерол биосинтез нь гурван зүйлийн зөгий дэх синергетик фунгицидийн үхлийг дарангуйлдаг.Хортон шавьжтай тэмцэх.шинжлэх ухаан.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.Данфорт Б.Н. Ганц хонолын авгалдай нь үүрлэдэг Osmia cornifrons (Megachilidae) зөгийд цэцгийн тоосоор хангадаг бактерийн олон янз байдлыг өөрчилдөг.урд.бичил биетэн.13, 1057626 (2023).
Дарампал П.С, Данфорт Б.Н, Стеффан С.А. Исгэсэн цэцгийн тоосонцор дахь эктосимбиотик бичил биетүүд нь ганц зөгий үүсэхэд тоостой адил чухал юм.экологи.хувьсал.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F and Thalheimer M. Дахин үржүүлэх өвчинтэй тэмцэхийн тулд алимны цэцэрлэгт эгнээ хооронд тарих: бичил биетний үзүүлэлтэд суурилсан практик үр дүнтэй судалгаа.Ургамлын хөрс 357, 381–393 (2012).
Мартин П.Л., Кравчик Т., Ходадади Ф., Ахимович С.Г., Питер К.А. Атлантын далай дахь АНУ-ын алимны гашуун ялзрал: Өвчин үүсгэгч зүйлийн үнэлгээ, бүс нутгийн цаг агаарын нөхцөл байдал, сортын мэдрэмтгий байдлын нөлөө.Фитопатологи 111, 966–981 (2021).
Каллен М.Ж., Томпсон Л.Ж., Каролан Ж.К., Стоут Ж.К.болон Стэнли Д.А. Фунгицид, гербицид, зөгий: одоо байгаа судалгаа, аргуудын системчилсэн тойм.PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED and Jepson, PC EBI фунгицид ба пиретроид шавьж устгах бодисын синергетик нөлөө зөгийн бал (Apis mellifera).шинжлэх ухаанд хор хөнөөл учруулдаг.39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE and Peng, CY Зөгийн балны авгалдай Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae)-ийн өсөлт, хөгжилд сонгосон фунгицидийн нөлөө.Лхагва гараг.Цаашид.33, 1151-1154 (2004).
Ван Дайк, М., Муллен, Э., Уикстэд, Д., МакАрт, С. Модны цэцэрлэгт тоос хүртэгчдийг хамгаалахад пестицид хэрэглэх шийдвэрийн гарын авлага (Корнелийн их сургууль, 2018).
Iwasaki, JM болон Hogendoorn, K. Зөгий нь пестицидийн бус бодист өртөх нь: аргуудын тойм, мэдээлсэн үр дүн.Хөдөө аж ахуй.экосистем.Лхагва гараг.314, 107423 (2021).
Копит AM, Клингер Е, Кокс-Фостер ДЛ, Рамирез РА.болон Pitts-Singer TL Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae)-ийн авгалдайн хөгжилд нийлүүлэлтийн төрөл ба пестицидийн нөлөөлөл.Лхагва гараг.Цаашид.51, 240–251 (2022).
Kopit AM болон Pitts-Singer TL. Ганц хоосон үүртэй зөгийд пестицид өртөх замууд.Лхагва гараг.Цаашид.47, 499–510 (2018).
Пан, NT нар.Японы насанд хүрсэн цэцэрлэгт зөгий (Osmia cornifrons) дахь пестицидийн хоруу чанарыг үнэлэх шинэ залгих био шинжилгээний протокол.шинжлэх ухаан.Тайлангууд 10, 9517 (2020).
Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 14-ний хооронд