Nature.com сайтад зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS дэмжлэг хязгаарлагдмал байна. Хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд бид танд хөтчийнхөө шинэ хувилбарыг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр Тохиромжтой байдлын горимыг идэвхгүй болгох). Энэ хооронд, тасралтгүй дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг хэв маяг эсвэл JavaScriptгүйгээр харуулж байна.
Мөөгөнцрийн эсрэг эмийг модны жимсний цэцэглэлтийн үеэр ихэвчлэн хэрэглэдэг бөгөөд шавьжны тоос хүртээгчдэд аюул учруулж болзошгүй. Гэсэн хэдий ч зөгий бус тоос хүртээгчид (жишээлбэл, ганц зөгий, Осмиа cornifrons) цэцэглэлтийн үеэр алимд түгээмэл хэрэглэгддэг холбоо барих болон системийн фунгицидэд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэг талаар бага мэдээлэлтэй байдаг. Энэхүү мэдлэгийн цоорхой нь аюулгүй концентрацийг тодорхойлох, фунгицид цацах хугацааг тодорхойлох зохицуулалтын шийдвэрийг хязгаарладаг. Бид хоёр холбоо барих фунгицид (каптан ба манкозеб) болон дөрвөн давхарга хоорондын/фитосистемийн фунгицид (ципроциклин, миклобутанил, пиростробин ба трифлоксистробин)-ийн нөлөөллийг үнэлсэн. Авгалдайн жин нэмэгдэх, амьдрах чадвар, хүйсийн харьцаа, бактерийн олон янз байдалд үзүүлэх нөлөө. Үнэлгээг архаг амны хөндийн биошинжилгээ ашиглан хийсэн бөгөөд тоосыг одоогоор хээрийн хэрэглээнд санал болгож буй тун (1X), хагас тун (0.5X) болон бага тун (0.1X) дээр үндэслэн гурван тунгаар боловсруулсан. Манкозеб ба пиритизолины бүх тун нь биеийн жин болон авгалдайн амьдрах чадварыг мэдэгдэхүйц бууруулсан. Дараа нь бид хамгийн өндөр нас баралт үүсгэдэг фунгицид болох манкозебын авгалдай бактериомыг тодорхойлохын тулд 16S генийг дарааллаар нь ангилсан. Манкозебоор боловсруулсан тоосоор тэжээгддэг авгалдайд бактерийн олон янз байдал, элбэгшил мэдэгдэхүйц буурсан болохыг бид тогтоосон. Манай лабораторийн үр дүнгээс харахад цэцэглэлтийн үеэр эдгээр фунгицидын заримыг шүрших нь O. cornifrons-ийн эрүүл мэндэд онцгой хортой болохыг харуулж байна. Энэхүү мэдээлэл нь жимсний модны хамгаалалтын бүтээгдэхүүнийг тогтвортой ашиглахтай холбоотой ирээдүйн менежментийн шийдвэрт хамааралтай бөгөөд тоос хүртэгчдийг хамгаалахад чиглэсэн зохицуулалтын үйл явцын үндэс суурь болдог.
Ганц зөгий Osmia cornifrons (Hymenoptera: Megachilidae)-г 1970-аад оны сүүл, 1980-аад оны эхээр Японоос АНУ-д авчирсан бөгөөд энэ зүйл нь экосистемийг зохицуулахад чухал тоос хүртээгч үүрэг гүйцэтгэсээр ирсэн. Энэ зөгийн байгалийн гаралтай популяци нь АНУ-д бүйлс, алимны цэцэрлэгийг тоос хүртээдэг зөгийг нөхдөг ойролцоогоор 50 зүйлийн зэрлэг зөгийн нэг хэсэг юм2,3. Мейсон зөгий нь амьдрах орчны хуваагдал, эмгэг төрүүлэгчид, пестицид зэрэг олон бэрхшээлтэй тулгардаг3,4. Шавьж устгах бодисын дунд фунгицид нь эрчим хүчний олз, тэжээл хайх5, бие махбодийн төлөв байдлыг бууруулдаг6,7. Хэдийгээр сүүлийн үеийн судалгаагаар Мейсон зөгийн эрүүл мэндэд комменсал болон эктобактерийн бичил биетүүд шууд нөлөөлдөг болохыг харуулж байгаа ч бактери, мөөгөнцөр нь хоол тэжээл, дархлааны хариу урвалд нөлөөлдөг тул фунгицидын нөлөөллийн Мейсон зөгийн бичил биетний олон янз байдалд үзүүлэх нөлөөг судалж эхэлж байна.
Алимны яр шарх, гашуун ялзрал, бор ялзрал, нунтаг хөгц зэрэг өвчнийг эмчлэхийн тулд янз бүрийн нөлөөтэй (контакт болон системийн) фунгицидийг цэцэглэлтийн өмнө болон үеэр цэцэрлэгт цацдаг10,11. Фунгицидийг тоос хүртээгчдэд хоргүй гэж үздэг тул цэцэглэлтийн үеэр цэцэрлэгчдэд зөвлөж байна; Зөгий эдгээр фунгицидийг өртүүлж, залгих нь харьцангуй сайн мэдэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг болон бусад олон үндэсний зохицуулах агентлагуудын пестицидийн бүртгэлийн үйл явцын нэг хэсэг юм12,13,14. Гэсэн хэдий ч фунгицидын зөгий бус ургамалд үзүүлэх нөлөө нь АНУ-д маркетингийн зөвшөөрлийн гэрээний дагуу шаардлагагүй тул бага мэдэгддэг15. Үүнээс гадна, дан зөгийг турших стандартчилагдсан протокол байдаггүй16,17 бөгөөд зөгийг турших зорилгоор олгодог колони хадгалах нь бэрхшээлтэй18. Европ, АНУ-д пестицидийн зэрлэг зөгийнд үзүүлэх нөлөөг судлахын тулд янз бүрийн удирдлагатай зөгийний туршилтыг улам бүр явуулж байгаа бөгөөд саяхан O. cornifrons19-д зориулсан стандартчилагдсан протоколуудыг боловсруулсан.
Эвэртэй зөгий нь моноцит бөгөөд мөрөг загасны ургацад зөгийний нэмэлт тэжээл эсвэл орлуулагч болгон арилжааны зорилгоор ашигладаг. Эдгээр зөгий 3-4-р сарын хооронд гарч ирдэг бөгөөд эрт боловсорсон эрэгчин зөгий нь эмэгчин зөгийөөс гурваас дөрвөн хоногийн өмнө гарч ирдэг. Үржлийн дараа эмэгчин нь тоос, нектар цуглуулж, гуурсан үүрний хөндийд (байгалийн эсвэл хиймэл) үржлийн эсийн цувралыг үүсгэдэг1,20. Өндөг нь эсийн доторх тоосонцор дээр тавигддаг; дараа нь эмэгчин нь дараагийн эсийг бэлтгэхийн өмнө шавар хана барьдаг. Эхний насны авгалдай нь хорионд бэхлэгдэж, үр хөврөлийн шингэнээр хооллодог. Хоёр дахь үеэс тав дахь насанд (prepupa) авгалдай нь тоосонцороор хооллодог22. Тоосны хангамж бүрэн дууссаны дараа авгалдай нь хүр хорхой үүсгэж, хүүхэлдэй болж, ихэвчлэн зуны сүүлээр ижил үржлийн өрөөнд насанд хүрсэн хүн болж гарч ирдэг20,23. Насанд хүрсэн зөгий дараагийн хавар гарч ирдэг. Насанд хүрсэн хүний амьд үлдэх нь хоол хүнсний хэрэглээнд үндэслэн цэвэр эрчим хүчний өсөлт (жин нэмэгдэх)-тэй холбоотой байдаг. Тиймээс тоосны тэжээллэг чанар, түүнчлэн цаг агаар эсвэл пестицид өртөх зэрэг бусад хүчин зүйлүүд нь амьд үлдэх, эрүүл мэндийн тодорхойлогч хүчин зүйл болдог24.
Цэцэглэхээс өмнө түрхсэн шавьж устгах бодис болон мөөгөнцрийн эсрэг бодисууд нь ургамлын судас дотор янз бүрийн түвшинд, трансламинар (жишээлбэл, зарим мөөгөнцрийн эсрэг бодисууд шиг навчны дээд гадаргуугаас доод гадаргуу руу шилжих чадвартай) 25 хүртэл шилжих чадвартай бөгөөд үндэснээс титэм рүү нэвтэрч, алимны цэцгийн нектарт орж, насанд хүрсэн O. cornifrons27-г устгаж чаддаг. Зарим пестицид нь мөн тоосонцор руу нэвчиж, эрдэнэ шишийн авгалдайн хөгжилд нөлөөлж, тэдний үхэлд хүргэдэг. Бусад судалгаагаар зарим мөөгөнцрийн эсрэг бодисууд нь холбогдох зүйл болох O. lignaria28-ийн үүрлэх зан үйлийг мэдэгдэхүйц өөрчилж чаддаг болохыг харуулсан. Үүнээс гадна, пестицидийн нөлөөллийн хувилбаруудыг дуурайлган хийсэн лабораторийн болон хээрийн судалгаагаар (фунгицид орно) пестицид нь зөгийн бал болон зарим ганц зөгийний физиологи 22 морфологи 29 болон амьд үлдэхэд сөргөөр нөлөөлдөг болохыг харуулсан. Цэцэглэлтийн үеэр нээлттэй цэцэгт шууд түрхсэн янз бүрийн мөөгөнцрийн эсрэг шүршигч нь насанд хүрэгчдийн авгалдай хөгжүүлэх зорилгоор цуглуулсан тоосыг бохирдуулж болзошгүй бөгөөд үүний нөлөөг судлах шаардлагатай хэвээр байна.
Авгалдайн хөгжилд хоол боловсруулах системийн тоос болон бичил биетний бүлгэмдэл нөлөөлдөг болохыг улам бүр хүлээн зөвшөөрч байна. Зөгийний микробиом нь биеийн масс31, бодисын солилцооны өөрчлөлт22, эмгэг төрүүлэгчдэд мэдрэмтгий байдал32 зэрэг үзүүлэлтүүдэд нөлөөлдөг. Өмнөх судалгаанууд нь ганц зөгийний микробиомд хөгжлийн үе шат, шим тэжээл, хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг судалсан. Эдгээр судалгаагаар авгалдай болон тоосны микробиом33-ын бүтэц, элбэг дэлбэг байдал, мөн ганц зөгийний төрөл зүйлийн дунд хамгийн түгээмэл бактерийн төрөл болох Pseudomonas болон Delftia-г илрүүлсэн. Гэсэн хэдий ч фунгицид нь зөгийний эрүүл мэндийг хамгаалах стратегитай холбоотой байсан ч фунгицидын амаар шууд өртөх замаар авгалдайн микробиотод үзүүлэх нөлөөг судлаагүй хэвээр байна.
Энэхүү судалгаагаар АНУ-д модны жимсэнд хэрэглэхээр бүртгэгдсэн зургаан түгээмэл хэрэглэгддэг фунгицидын бодит тунгийн нөлөөг туршсан бөгөөд үүнд бохирдсон хоол хүнснээс эрдэнэ шишийн эвэрт эрвээхэйн авгалдайд амаар өгсөн контакт болон системийн фунгицид багтсан болно. Холбоо барих болон системийн фунгицид нь зөгийний биеийн жин нэмэгдэх, нас баралтыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд хамгийн хүнд нөлөө нь манкозеб болон пиритиопидтой холбоотой болохыг бид тогтоосон. Дараа нь бид манкозебоор боловсруулсан цэцгийн тоосны хоолны дэглэмээр тэжээгддэг авгалдайн бичил биетний олон янз байдлыг хяналтын хоолны дэглэмээр тэжээгддэг авгалдайтай харьцуулсан. Бид хортон шавьж, тоос хүртэгчдийн нэгдсэн менежмент (IPPM)36 хөтөлбөрийн нас баралтын цаад механизм болон үр дагаврыг авч үзсэн.
Хөвөнд өвөлждөг насанд хүрсэн O. cornifron-уудыг Пенсильвани мужийн Биглервилл хотын Жимсний судалгааны төвөөс авч, −3-2°C (±0.3°C) температурт хадгалсан. Туршилтын өмнө (нийт 600 хүр хорхой). 2022 оны 5-р сард өдөр бүр 100 O. cornifron-ы хүр хорхойг хуванцар аяганд (аяга тутамд 50 хүр хорхой, DI 5 см × 15 см урт) хийж, аяган дотор нь салфетка хийж, онгойлгоход тусалж, зажилдаг субстрат үүсгэн, чулуурхаг зөгийнд үзүүлэх стрессийг бууруулсан37. Хөвөн хорхой агуулсан хоёр хуванцар аяганд (30 × 30 × 30 см, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Тайвань) 50% сахарозын уусмал агуулсан 10 мл тэжээгч хийж, хаалттай, үржсэн эсэхийг баталгаажуулахын тулд дөрвөн өдөр хадгална. 23°C, харьцангуй чийгшил 60%, фотопериод 10 л (бага эрчимтэй): 14 хоног. Алим цэцэглэлтийн оргил үед өглөө бүр зургаан өдрийн турш (өдөрт 100) 100 эмэгчин, эрэгчин зөгийг хоёр хиймэл үүрэнд сулласан (үүрний өргөн: 33.66 × өндөр 30.48 × урт 46.99 см; Нэмэлт Зураг 1). Пенсильванийн мужийн Дендрариумд интоор (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), тоор (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), лийр (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), коронариа алимны мод (Malus coronaria) болон олон төрлийн алимны мод (Malus coronaria, Malus), гэрийн алимны мод 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus алимны мод 'Co-Op 31′ Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy')-ийн ойролцоо байрлуулсан. Цэнхэр хуванцар шувууны байшин бүр хоёр модон хайрцагны дээр байрладаг. Үүрний хайрцаг бүрт тунгалаг бус целлофан хоолойд (0.7 OD харна уу) оруулсан 800 хоосон крафт цаасан хоолой (спираль хэлбэртэй онгойдог, 0.8 см ID × 15 см L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) агуулагдаж байсан. Хуванцар бөглөө (T-1X бөглөө) нь үүрлэх газрыг бүрдүүлдэг.
Үүрний хайрцагнууд хоёулаа зүүн тийш харсан бөгөөд мэрэгч амьтад болон шувууд нэвтрэхээс сэргийлж ногоон хуванцар цэцэрлэгийн хашаагаар (Everbilt загвар #889250EB12, нүхний хэмжээ 5 × 5 см, 0.95 м × 100 м) хучигдсан бөгөөд үүрний хайрцагны хөрсний хайрцагны хажууд хөрсний гадаргуу дээр байрлуулсан. Үүрний хайрцаг (Нэмэлт Зураг 1a). Эрдэнэ шишийн өндөгийг өдөр бүр үүрнээс 30 гуурс цуглуулж, лабораторид хүргэж цуглуулсан. Хайч ашиглан гуурсны үзүүрт зүсэлт хийж, дараа нь спираль хоолойг задалж үржлийн эсийг ил гаргана. Өндөг тус бүрийг болон тэдгээрийн тоосыг муруй хусуур (Microslide tool kit, BioQuip Products Inc., California) ашиглан авсан. Өндөгийг чийгтэй шүүлтүүрийн цаасан дээр өсгөвөрлөж, туршилтандаа ашиглахаасаа өмнө Петрийн аяганд 2 цагийн турш хийсэн (Нэмэлт Зураг 1b-d).
Лабораторид бид алимны цэцэглэлтийн өмнө болон цэцэглэлтийн үеэр гурван концентрацид (0.1X, 0.5X, ба 1X) түрхсэн зургаан фунгицидын амаар уух хоруу чанарыг үнэлсэн бөгөөд энд 1X нь 100 галлон ус/акр тутамд түрхсэн тэмдэг юм. Өндөр тун = талбайн агууламж). , Хүснэгт 1). Контакт фунгицид бүрийг 16 удаа давтан хэрэглэсэн (n = 16). Хоёр контакт фунгицид (Хүснэгт S1: манкозеб 2696.14 ppm ба каптан 2875.88 ppm) болон дөрвөн системийн фунгицид (Хүснэгт S1: пиритиостробин 250.14 ppm; трифлоксистробин 110.06 ppm; миклобутанил азол 75.12 ppm; ципродинил 280.845 ppm) нь жимс, хүнсний ногоо, гоёл чимэглэлийн ургацад үзүүлэх хоруу чанарыг үнэлсэн. Бид тоосыг нунтаглагч ашиглан нэгэн төрлийн болгож, 0.20 г-ийг нүхэнд (24 нүхтэй шонхор хавтан) шилжүүлж, 1 мкл фунгицидын уусмал нэмж хольж, өндөгийг нь байрлуулсан 1 мм гүн нүхтэй пирамид хэлбэрийн тоос үүсгэв. Жижиг хусуур ашиглан байрлуулна (Нэмэлт Зураг 1c, d). Шонхор хавтанг өрөөний температурт (25°C), 70% харьцангуй чийгшилтэй байлгасан. Бид тэдгээрийг цэвэр усаар боловсруулсан нэгэн төрлийн тоосны тэжээлээр тэжээсэн хяналтын авгалдайтай харьцуулсан. Бид нас баралтыг бүртгэж, авгалдай төрөхөөс өмнөх насанд хүрэх хүртэл өдөр бүр авгалдайн жинг аналитик жин ашиглан хэмжсэн (Fisher Scientific, нарийвчлал = 0.0001 гр). Эцэст нь 2.5 сарын дараа хүр хорхойг онгойлгож хүйсийн харьцааг үнэлсэн.
ДНХ-г O. cornifrons авгалдайнаас (эмчилгээний нөхцөлд n = 3, манкозебээр боловсруулсан болон боловсруулаагүй цэцгийн тоос) гаргаж авсан бөгөөд бид эдгээр дээжинд бичил биетний олон янз байдлын шинжилгээ хийсэн, ялангуяа манкозебт авгалдайд MnZn хүлээн авч хамгийн өндөр нас баралт ажиглагдсан. ДНХ-г олшруулж, DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead ДНХ-ийн иж бүрдэл (Zymo Research, Irvine, CA) ашиглан цэвэршүүлж, v3 иж бүрдэл ашиглан Illumina® MiSeq™ дээр дараалал (600 цикл) тогтоосон. Бактерийн 16S рибосомын РНХ генийн зорилтот дарааллыг 16S рРНХ генийн V3-V4 бүсийг чиглүүлсэн праймеруудыг ашиглан Quick-16S™ NGS Library Prep Kit (Zymo Research, Irvine, CA) ашиглан гүйцэтгэсэн. Нэмж дурдахад, 18S дарааллыг 10% PhiX оруулга ашиглан, олшруулалтыг 18S001 ба NS4 праймер хос ашиглан гүйцэтгэсэн.
QIIME2 дамжуулах хоолой (v2022.11.1) ашиглан хосолсон уншлага39-г импортлох болон боловсруулах. Эдгээр уншлагыг тайрч, нэгтгэсэн бөгөөд QIIME2 дахь DADA2 залгаас (qiime dada2 шуугианы хослол)40 ашиглан химер дарааллыг устгасан. 16S ба 18S ангийн хуваарилалтыг объект ангилагч залгаас Classify-sklearn болон урьдчилан сургагдсан артефакт silva-138-99-nb-classifier ашиглан гүйцэтгэсэн.
Бүх туршилтын өгөгдлийг хэвийн байдал (Шапиро-Вилкс) болон дисперсийн нэгэн төрлийн байдлыг (Левенийн тест) шалгасан. Өгөгдлийн багц нь параметрийн шинжилгээний таамаглалыг хангаагүй бөгөөд хувиргалт нь үлдэгдлийг стандартчилж чадаагүй тул бид авгалдайн шинэ жинд эмчилгээний нөлөөг үнэлэхийн тулд хоёр хүчин зүйл [цаг хугацаа (гурван фазын 2, 5, 8 хоногийн хугацаа) болон фунгицид] бүхий параметрийн бус хоёр талын ANOVA (Крускал-Уоллис)-ийг гүйцэтгэсэн бөгөөд дараа нь Вилкоксоны тестийг ашиглан хос параметрийн бус хос харьцуулалтыг хийсэн. Бид гурван фунгицидын концентрацид фунгицидын амьд үлдэхэд үзүүлэх нөлөөг харьцуулахын тулд Пуассоны тархалттай ерөнхий шугаман загвар (GLM)-ийг ашигласан41,42. Дифференциал элбэгшлийн шинжилгээний хувьд ампликоны дарааллын хувилбаруудын (ASVs) тоог удам угсааны түвшинд буулгасан. 16S (удам угсааны түвшин) болон 18S харьцангуй элбэгшлийг ашиглан бүлгүүдийн хоорондох дифференциал элбэгшлийг харьцуулах ажлыг макро дээр загварчилсан бета тэгээр хөөрөгдсөн (BEZI) гэр бүлийн тархалттай байрлал, цар хүрээ, хэлбэрийн ерөнхий нэмэлт загвар (GAMLSS) ашиглан гүйцэтгэсэн. Микробиом R43 (v1.1). 1). Дифференциал шинжилгээ хийхээс өмнө митохондриал ба хлоропластын зүйлүүдийг устгана уу. 18S-ийн ангилал зүйн түвшин өөр өөр тул дифференциал шинжилгээнд зөвхөн таксон бүрийн хамгийн доод түвшинг ашигласан. Бүх статистик шинжилгээг R (v. 3.4.3., CRAN төсөл) ашиглан гүйцэтгэсэн (2013 оны баг).
Манкозеб, пиритиостробин, трифлоксистробинд өртөх нь O. cornifrons-ийн биеийн жингийн өсөлтийг мэдэгдэхүйц бууруулсан (Зураг 1). Эдгээр нөлөөг үнэлсний гурван тунгийн хувьд тогтмол ажигласан (Зураг 1a-c). Циклостробин ба миклобутанил нь авгалдайн жинг мэдэгдэхүйц бууруулаагүй.
Дөрвөн хоолны дэглэмийн үед гурван цагийн цэгт хэмжсэн ишний цох хорхойн авгалдайн дундаж шинэхэн жин (нэг төрлийн тоосны тэжээл + фунгицид: хяналтын, 0.1X, 0.5X ба 1X тун). (a) Бага тун (0.1X): эхний удаагийн цэг (1 дэх өдөр): χ2: 30.99, DF = 6; P < 0.0001, хоёр дахь удаагийн цэг (5 дахь өдөр): 22.83, DF = 0.0009; гурав дахь удаагийн; цэг (8 дахь өдөр): χ2: 28.39, DF = 6; (b) хагас тун (0.5X): эхний удаагийн цэг (1 дэх өдөр): χ2: 35.67, DF = 6; P < 0.0001, хоёр дахь удаагийн цэг (эхний өдөр). ): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0.0090; гурав дахь хугацааны цэг (8 дахь өдөр) χ2: 16.47, DF = 6; (в) Байршил буюу бүрэн тун (1X): эхний хугацааны цэг (1 дэх өдөр) χ2: 20.64, P = 6; P = 0.0326, хоёр дахь хугацааны цэг (5 дахь өдөр): χ2: 22.83, DF = 6; P = 0.0009; гурав дахь хугацааны цэг (8 дахь өдөр): χ2: 28.39, DF = 6; дисперсийн параметрийн бус шинжилгээ. Баарнууд нь хос харьцуулалтын дундаж ± SE-г илэрхийлнэ (α = 0.05) (n = 16) *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.001, ***P ≤ 0.0001.
Хамгийн бага тунгаар (0.1X) авгалдайн биеийн жинг трифлоксистробиноор 60%, манкозебоор 49%, миклобутанилаар 48%, пиритистробиноор 46% бууруулсан (Зураг 1a). Талбайн тунгийн тал хувь (0.5X)-д өртөхөд манкозеб авгалдайн биеийн жин 86%, пиритиостробиноор 52%, трифлоксистробиноор 50% буурсан (Зураг 1b). Манкозебийн бүтэн талбайн тун (1X) нь авгалдайн жинг 82%, пиритиостробиноор 70%, трифлоксистробин, миклобутанил, сангардаар ойролцоогоор 30% бууруулсан (Зураг 1c).
Манкозебоор эмчилсэн авгалдай цэцгийн тоосны дунд нас баралт хамгийн өндөр байсан бөгөөд дараа нь пиритиостробин болон трифлоксистробин орсон байна. Манкозеб болон пиритизолины тунг нэмэгдүүлэх тусам нас баралт нэмэгдсэн (Зураг 2; Хүснэгт 2). Гэсэн хэдий ч трифлоксистробины агууламж нэмэгдэхийн хэрээр эрдэнэ шишийн борцны нас баралт бага зэрэг нэмэгдсэн; ципродинил болон каптан нь хяналтын эмчилгээтэй харьцуулахад нас баралтыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлээгүй.
Зургаан өөр фунгицидээр тус тусад нь боловсруулсан тоосыг залгисны дараа цоохор ялааны авгалдайн нас баралтыг харьцуулсан. Манкозеб болон пентопирамид нь эрдэнэ шишийн өтний 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)).
Бүх эмчилгээний дунджаар өвчтөнүүдийн 39.05% нь эмэгтэй, 60.95% нь эрэгтэй байв. Хяналтын бүлгийн эмчилгээний дунд эмэгтэйчүүдийн эзлэх хувь бага тунтай (0.1X) болон хагас тунтай (0.5X) судалгаанд 40%, хээрийн тунтай (1X) судалгаанд 30% байв. Манкозеб болон миклобутанилаар эмчилсэн тоосоор хооллосон авгалдайн дунд 0.1X тунгаар насанд хүрэгчдийн 33.33% нь эмэгчин, насанд хүрэгчдийн 22% нь эмэгчин, насанд хүрэгчдийн 44% нь эмэгчин, насанд хүрэгчдийн 44% нь эмэгчин, насанд хүрэгчдийн 41% нь эмэгчин, хяналтын бүлэгт 31% байв (Зураг 3a). Тунг 0.5 дахин ихэсгэх үед манкозеб ба пиритиостробины бүлгийн насанд хүрсэн өтнүүдийн 33% нь эмэгчин, трифлоксистробины бүлэгт 36%, миклобутанил бүлэгт 41%, ципростробины бүлэгт 46% байв. Энэ үзүүлэлт каптан бүлэгт 53%, хяналтын бүлэгт 38% байв (Зураг 3б). 1X тунгаар манкозеб бүлгийн 30% нь эмэгтэйчүүд, пиритиостробины бүлгийн 36%, трифлоксистробины бүлгийн 44%, миклобутанил бүлгийн 38%, хяналтын бүлгийн 50% нь эмэгтэйчүүд байсан - 38.5% (Зураг 3в).
Авгалдайн үе шатны фунгицидэд өртсөний дараах эмэгчин болон эрэгчин шавьжны эзлэх хувь. (a) Бага тун (0.1X). (b) Хагас тун (0.5X). (c) Талбайн тун эсвэл бүтэн тун (1X).
16S дарааллын шинжилгээгээр бактерийн бүлэг нь манкозебээр боловсруулсан тоосоор тэжээгдсэн авгалдай болон боловсруулаагүй тоосоор тэжээгдсэн авгалдайн хооронд ялгаатай байгааг харуулсан (Зураг 4a). Тоосоор тэжээгдсэн боловсруулаагүй авгалдайн бичил биетний индекс нь манкозебээр боловсруулсан тоосоор тэжээгдсэн авгалдайнхаас өндөр байсан (Зураг 4b). Бүлгүүдийн хоорондох баялаг байдлын ажиглагдсан ялгаа нь статистикийн хувьд ач холбогдолтой биш боловч боловсруулаагүй тоосоор тэжээгдсэн авгалдайнхаас мэдэгдэхүйц бага байсан (Зураг 4c). Харьцангуй элбэгшил нь хяналтын тоосоор тэжээгдсэн авгалдайн бичил биет нь манкозебээр эмчилсэн авгалдайгаар тэжээгдсэн авгалдайнхаас илүү олон янз байсан болохыг харуулсан (Зураг 5a). Тодорхойлсон шинжилгээгээр хяналтын болон манкозебээр эмчилсэн дээжинд 28 төрөл зүйл байгааг тогтоосон (Зураг 5b). c 18S дарааллыг ашиглан хийсэн шинжилгээгээр мэдэгдэхүйц ялгаа гараагүй (Нэмэлт Зураг 2).
16S дараалалд үндэслэсэн SAV профайлыг Шенноны баялагтай харьцуулж, филумын түвшинд баялаг байдлыг ажигласан. (a) Цэцгийн тоосоор тэжээгддэг эсвэл хяналтын (цэнхэр) болон манкозебоор тэжээгддэг авгалдай (улбар шар)-д боловсруулаагүй бичил биетний нийт бүлгэмдлийн бүтцэд үндэслэсэн үндсэн координатын шинжилгээ (PCoA). Өгөгдлийн цэг бүр нь тусдаа түүврийг илэрхийлнэ. PCoA-г олон хувьсагчийн t тархалтын Брэй-Кертисийн зайг ашиглан тооцоолсон. Овал нь 80%-ийн итгэлцлийн түвшинг илэрхийлнэ. (b) Хайрцагны диаграмм, түүхий Шенноны баялаг өгөгдөл (цэгүүд) ба c. Ажиглагдаж болох баялаг. Хайрцагны диаграммууд нь голч шугам, квартил хоорондын хүрээ (IQR) болон 1.5 × IQR (n = 3) гэсэн хайрцгуудыг харуулна.
Манкозебээр боловсруулсан болон боловсруулаагүй цэцгийн тоосоор хооллодог авгалдайн бичил биетний бүлгүүдийн найрлага. (a) Авгалдай дахь бичил биетний төрөл зүйлийн харьцангуй элбэгшил. (b) Тодорхойлсон бичил биетний бүлгүүдийн дулааны зураг. Delftia (магадлалын харьцаа (OR) = 0.67, P = 0.0030) болон Pseudomonas (OR = 0.3, P = 0.0074), Microbacterium (OR = 0.75, P = 0.0617) (OR = 1.5, P = 0.0060); Дулааны газрын зургийн мөрүүдийг корреляцийн зай болон дундаж холболтыг ашиглан бүлэглэсэн.
Бидний үр дүнгээс харахад цэцэглэлтийн үеэр өргөн хэрэглэгддэг холбоо барих (манкозеб) болон системийн (пиростробин ба трифлоксистробин) фунгицидийг амаар хэрэглэх нь жин нэмэх, эрдэнэ шишийн авгалдайн нас баралтыг мэдэгдэхүйц бууруулсан байна. Үүнээс гадна, манкозеб нь бэлтгэл үе шатанд микробиомын олон янз байдал, баялаг байдлыг мэдэгдэхүйц бууруулсан. Өөр нэг системийн фунгицид болох миклобутанил нь гурван тунгаар авгалдайн биеийн жин нэмэхийг мэдэгдэхүйц бууруулсан. Энэ нөлөө нь хоёр дахь (5 дахь өдөр) болон гурав дахь (8 дахь өдөр) цаг хугацааны цэгүүдэд илэрхий байсан. Үүний эсрэгээр ципродинил ба каптан нь хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад жин нэмэх эсвэл амьдрах чадварыг мэдэгдэхүйц бууруулаагүй. Бидний мэдэж байгаагаар энэ ажил нь тоосны шууд нөлөөллөөр эрдэнэ шишийн ургацыг хамгаалахад ашигладаг янз бүрийн фунгицидын талбайн хурдны нөлөөллийг тодорхойлсон анхны ажил юм.
Бүх фунгицидын эмчилгээ нь хяналтын эмчилгээтэй харьцуулахад биеийн жингийн өсөлтийг мэдэгдэхүйц бууруулсан. Манкозеб нь авгалдайн биеийн жингийн өсөлтөд хамгийн их нөлөө үзүүлсэн бөгөөд дунджаар 51% буурсан бол пиритиостробин дараа ордог. Гэсэн хэдий ч бусад судалгаагаар фунгицидын талбайн тунгийн авгалдайн үе шатанд сөрөг нөлөө үзүүлснийг мэдээлээгүй байна44. Дитиокарбамат биоцид нь цочмог хордлого багатай болох нь батлагдсан45 боловч манкозеб зэрэг этилен бисдитиокарбаматууд (EBDCS) нь мочевин этилен сульфид болж задарч болно. Бусад амьтдад мутаген нөлөө үзүүлдэг тул энэхүү задралын бүтээгдэхүүн нь ажиглагдсан үр нөлөөг хариуцаж болно46,47. Өмнөх судалгаагаар этилен тиомочевина үүсэхэд өндөр температур48, чийгшлийн түвшин49, бүтээгдэхүүний хадгалалтын хугацаа50 зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлдөг болохыг харуулсан. Биоцидын зохих хадгалалтын нөхцөл нь эдгээр гаж нөлөөг бууруулж чадна. Үүнээс гадна Европын Хүнсний Аюулгүй Байдлын Газар нь бусад амьтдын хоол боловсруулах системд хорт хавдар үүсгэдэг болох нь батлагдсан пиритиопидын хоруу чанарын талаар санаа зовж байгаагаа илэрхийлсэн51.
Манкозеб, пиритиостробин, трифлоксистробиныг амаар уух нь эрдэнэ шишийн цох хорхойн авгалдайн нас баралтыг нэмэгдүүлдэг. Үүний эсрэгээр миклобутанил, ципроциклин, каптан нь нас баралтад ямар ч нөлөө үзүүлээгүй. Эдгээр үр дүн нь каптан нь насанд хүрсэн O. lignaria болон Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae)-ийн амьдрах чадварыг мэдэгдэхүйц бууруулсан болохыг харуулсан Ладурнер болон бусад хүмүүсийн үр дүнгээс ялгаатай. Үүнээс гадна, каптан, боскалид зэрэг мөөгөнцөрийн эсрэг бодисууд нь авгалдайн нас баралтад хүргэдэг52,53,54 эсвэл хооллох зан үйлийг өөрчилдөг55 болохыг тогтоожээ. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь эргээд тоосны тэжээллэг чанар, эцэст нь авгалдайн үе шатны энергийн өсөлтөд нөлөөлж болно. Хяналтын бүлэгт ажиглагдсан нас баралт нь бусад судалгаануудтай нийцэж байсан56,57.
Бидний ажилд ажиглагдсан эр хүйсийн харьцааг Висенс, Бош нар өмнө нь O. cornuta-д санал болгосончлон хангалтгүй үржил шим, цэцэглэлтийн үеийн цаг агаарын таагүй нөхцөл зэрэг хүчин зүйлсээр тайлбарлаж болно. Манай судалгаанд эмэгчин, эрэгчин амьтад үржилд ороход дөрвөн өдөр байсан ч (ерөнхийдөө амжилттай үржилд ороход хангалттай гэж үздэг хугацаа) бид стрессийг багасгахын тулд гэрлийн эрчмийг санаатайгаар бууруулсан. Гэсэн хэдий ч энэхүү өөрчлөлт нь үржилд орох үйл явцад санамсаргүйгээр саад учруулж болзошгүй61. Үүнээс гадна, зөгий бороо, бага температур (<5°C) зэрэг хэд хэдэн өдрийн турш таагүй цаг агаартай тулгардаг бөгөөд энэ нь үржилд орох амжилтад сөргөөр нөлөөлдөг4,23.
Хэдийгээр бидний судалгаа авгалдайн бүхэл бүтэн микробиомд чиглэсэн боловч бидний үр дүн нь зөгийний хоол тэжээл болон мөөгөнцрийн эсрэг үйлчилгээнд чухал ач холбогдолтой байж болох бактерийн бүлгүүдийн хоорондох болзошгүй харилцааны талаарх ойлголтыг өгдөг. Жишээлбэл, манкозебоор эмчилсэн авгалдайн тоос нь боловсруулаагүй тоостой харьцуулахад бичил биетний бүлгүүдийн бүтэц, элбэг дэлбэг байдлыг мэдэгдэхүйц бууруулсан. Боловсруулаагүй тоостой идсэн авгалдайд Proteobacteria болон Actinobacteria бактерийн бүлгүүд давамгайлж, голчлон аэробик эсвэл факультатив аэробик байв. Ихэвчлэн ганц зөгийн төрөл зүйлтэй холбоотой Делфтийн бактери нь антибиотик идэвхжилтэй байдаг нь эмгэг төрүүлэгчдийн эсрэг хамгаалах үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Өөр нэг бактерийн төрөл зүйл болох Pseudomonas нь боловсруулаагүй тоостой идсэн авгалдайд элбэг байсан боловч манкозебоор эмчилсэн авгалдайд мэдэгдэхүйц буурсан байна. Бидний үр дүн нь Pseudomonas-ийг O. bicornis35 болон бусад ганц зөгийнд34 хамгийн элбэг тохиолддог төрлүүдийн нэг гэж тодорхойлсон өмнөх судалгаануудыг дэмжиж байна. Pseudomonas-ийн O. cornifrons-ийн эрүүл мэндэд үзүүлэх үүргийн туршилтын нотолгоо судлагдаагүй байгаа ч энэ бактери нь Paederus fuscipes цох хорны нийлэгжилтийг дэмжиж, in vitro 35, 65 аргинины солилцоог дэмждэг болохыг харуулсан. Эдгээр ажиглалтууд нь O. cornifrons авгалдайн хөгжлийн үед вирус болон бактерийн хамгаалалтад боломжит үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Микробактери бол бидний судалгаанд тодорхойлогдсон өөр нэг төрөл бөгөөд өлсгөлөнгийн нөхцөлд хар цэрэг ялааны авгалдайд их хэмжээгээр агуулагддаг гэж мэдээлсэн66. O. cornifrons авгалдайд микробактери нь стрессийн нөхцөлд гэдэсний микробиомын тэнцвэр, уян хатан байдалд хувь нэмэр оруулж болно. Нэмж дурдахад, Rhodococcus нь O. cornifrons авгалдайд байдаг бөгөөд хоргүйжүүлэх чадвараараа алдартай67. Энэ төрөл нь мөн A. florea-ийн гэдсэнд байдаг боловч маш бага хэмжээгээр агуулагддаг68. Бидний үр дүнгээс харахад авгалдайн бодисын солилцооны үйл явцыг өөрчилж чадах олон тооны бичил биетний таксонуудын хооронд олон генетикийн өөрчлөлтүүд байгааг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч O. cornifrons-ийн үйл ажиллагааны олон янз байдлыг илүү сайн ойлгох шаардлагатай байна.
Товчхондоо, үр дүнгээс харахад манкозеб, пиритиостробин, трифлоксистробин нь эрдэнэ шишийн борцны авгалдайн биеийн жин нэмэгдэх, нас баралтыг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулж байна. Мөөгөнцрийн эсрэг бодисын тоос хүртээгчид үзүүлэх нөлөөллийн талаар санаа зовж байгаа ч эдгээр нэгдлүүдийн үлдэгдэл метаболитын нөлөөллийг илүү сайн ойлгох шаардлагатай байна. Эдгээр үр дүнг жимсний мод цэцэглэхээс өмнө болон үеэр тодорхой мөөгөнцрийн эсрэг бодис хэрэглэхээс зайлсхийхэд тусалдаг нэгдсэн тоос хүртээгчийн менежментийн хөтөлбөрийн зөвлөмжид оруулж болно. Энэ нь фунгицидийг сонгож, хэрэглэх хугацааг өөрчлөх, эсвэл хор хөнөөл багатай хувилбаруудыг ашиглахыг дэмжих замаар фермерүүдэд жимсний мод цэцэглэхээс өмнө болон үеэр тодорхой мөөгөнцрийн эсрэг бодис хэрэглэхээс зайлсхийхэд тусалдаг. Энэхүү мэдээлэл нь пестицид хэрэглэх талаар зөвлөмж боловсруулахад чухал ач холбогдолтой бөгөөд үүнд одоо байгаа шүрших хөтөлбөрийг тохируулах, мөөгөнцрийн эсрэг бодис сонгохдоо шүрших хугацааг өөрчлөх эсвэл бага аюултай хувилбаруудыг ашиглахыг дэмжих зэрэг орно. Мөөгөнцрийн эсрэг бодисын хүйсийн харьцаа, хооллох зан байдал, гэдэсний микробиом, эрдэнэ шишийн борцны жин хасах, нас баралтын үндэс болсон молекулын механизмд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн талаар цаашид судалгаа хийх шаардлагатай байна.
Зураг 1 ба 2-т үзүүлсэн 1, 2, 3-р эх сурвалжийн өгөгдлийг figshare өгөгдлийн сангийн DOI хаягаар хадгалсан болно: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 болон https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233. Одоогийн судалгаанд шинжилсэн дарааллууд (Зураг 4, 5) нь NCBI SRA репозиторт PRJNA1023565 нэвтрэх дугаараар авах боломжтой.
Bosch, J. болон Kemp, WP Хөдөө аж ахуйн ургацын тоос хүртээгч болох зөгийний төрөл зүйлийг хөгжүүлэх, бий болгох нь: Osmia төрөл зүйлийн жишээ. (Hymenoptera: Megachilidae) болон жимсний мод. bull. Ntomore. resource. 92, 3–16 (2002).
Паркер, МГ нар. Нью-Йорк, Пенсильвани мужуудад алим тариалагчдын дунд тоос хүртээх дадал ба өөр тоос хүртээгчийн талаарх ойлголт. шинэчлэлт. Хөдөө аж ахуй. хүнсний систем. 35, 1–14 (2020).
Кох И., Лонсдорф Э.В., Артз Д.Р., Питтс-Сингер Т.Л. болон Рикеттс Т.Х. Уугуул зөгийг ашиглан бүйлсний тоос хүртээх экологи ба эдийн засаг. J. Economics. Ntomore. 111, 16–25 (2018).
Ли, Э., Хе, Ю., болон Парк, Ю.-Л. Уур амьсгалын өөрчлөлтийн трагопан фенологид үзүүлэх нөлөө: популяцийн менежментэд үзүүлэх нөлөө. Climb. Change 150, 305–317 (2018).
Артз, ДР болон Питтс-Сингер, ТЛ Мөөгөнцөр болон туслах шүршигч нь хоёр зөгийн үүрлэх зан төлөвт (Osmia lignaria болон Megachile rotundata) үзүүлэх нөлөө. PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al. Бага хортой ургацын фунгицид (фенбуконазол) нь эр хүний нөхөн үржихүйн чанарын дохионд саад учруулж, зэрлэг ганц зөгийнд үржлийн амжилтыг бууруулдаг. J. Apps. экологи. 59, 1596–1607 (2022).
Сголастра Ф. нар. Неоникотиноид шавьж устгах бодис ба эргостеролын биосинтез нь гурван төрлийн зөгийнд синергетик фунгицидын үхлийг дарангуйлдаг. Хортон шавьж устгах. Шинжлэх ухаан. 73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF. болон Danforth BN Ганц зөгийний авгалдай нь ишний үүрлэдэг зөгийнд тоосноос нийлүүлдэг бактерийн олон янз байдлыг өөрчилдөг Osmia cornifrons (Megachilidae). front. microorganism. 13, 1057626 (2023).
Дхарампал П.С., Данфорт Б.Н., Стеффан С.А. Исгэсэн тоосонцрын эктосимбиотик бичил биетүүд нь тоосонцрын адил ганц зөгийн хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. экологи. хувьсал. 12. e8788 (2022).
Келдерер М, Маничи ЛМ, Капуто Ф болон Талхаймер М. Алимны цэцэрлэгт дахин тариалах өвчнийг хянахын тулд эгнээ хоорондын тариалалт: бичил биетний үзүүлэлтүүдэд суурилсан практик үр нөлөөний судалгаа. Ургамлын хөрс 357, 381–393 (2012).
Мартин П.Л., Кравчик Т., Ходадади Ф., Ахимович С.Г. болон Петер К.А. АНУ-ын Атлантын дунд хэсэгт алимны гашуун ялзрал: шалтгаант зүйлийн үнэлгээ болон бүс нутгийн цаг уурын нөхцөл байдал болон сортын мэдрэмтгий байдлын нөлөө. Ургамлын эмгэг судлал 111, 966–981 (2021).
Каллен М.Г., Томпсон Л.Ж., Каролан Ж.К., Стаут Ж.К. болон Стэнли Д.А. Мөөгөнцөр, гербицид ба зөгий: одоо байгаа судалгаа, аргуудын системчилсэн тойм. PLoS One 14, e0225743 (2019).
Пиллинг, ЭД болон Жепсон, ПК EBI фунгицид болон пиретроид шавьж устгах бодисын зөгийн бал (Apis mellifera)-д үзүүлэх синергетик нөлөө. хортон шавьж шинжлэх ухаан. 39, 293–297 (1993).
Муссен, EC, Лопес, ЖЕ болон Пенг, CY Сонгосон мөөгөнцрийн эсрэг бодисууд нь зөгийн балны авгалдай Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae)-ийн өсөлт хөгжилтөд үзүүлэх нөлөө. Лхагва гараг. Нтомор. 33, 1151-1154 (2004).
Ван Дайк, М., Муллен, Э., Викстед, Д., болон МакАрт, С. Модны цэцэрлэгт хүрээлэн дэх тоос хүртээгчдийг хамгаалахын тулд пестицид хэрэглэх шийдвэр гаргах гарын авлага (Корнеллийн Их Сургууль, 2018).
Ивасаки, ЖМ болон Хогендорн, К. Зөгийд пестицид бус бодис хэрэглэх нь: аргуудын тойм болон тайлагнасан үр дүн. Хөдөө аж ахуй. экосистем. Лхагва гараг. 314, 107423 (2021).
Копит AM, Клингер Э, Кокс-Фостер ДЛ, Рамирез РА. болон Питтс-Сингер ТЛ. Нийлүүлэлтийн төрөл болон пестицидийн нөлөөлөл нь Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae)-ийн авгалдайн хөгжилд үзүүлэх нөлөө. Лхагва гараг. Нтомор. 51, 240–251 (2022).
Копит А.М. болон Питтс-Сингер Т.Л. Ганц хоосон үүртэй зөгийнд пестицидэд өртөх замууд. Лхагва гараг. Нтомор. 47, 499–510 (2018).
Пан, НТ нар. Насанд хүрсэн Японы цэцэрлэгийн зөгийнд (Osmia cornifrons) пестицидийн хоруу чанарыг үнэлэх шинэ залгих биошинжилгээний протокол. Шинжлэх ухаан. Тайлан 10, 9517 (2020).
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 14