Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik.Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du.Emaitza onenak lortzeko, zure arakatzailearen bertsio berriagoa erabiltzea gomendatzen dizugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Bitartean, etengabeko laguntza bermatzeko, gunea estilorik edo JavaScriptik gabe erakusten ari gara.
Fungizidak askotan erabiltzen dira zuhaitzen fruituen loraldian eta intsektu polinizatzaileak mehatxa ditzakete.Dena den, ezer gutxi dakigu erle ez diren polinizatzaileek (adibidez, erle bakartiak, Osmia cornifrons) nola erantzuten duten sagarrak loraldian erabili ohi diren ukipen eta fungizida sistemikoei.Ezagutza-hutsune honek fungizidak ihinztatzeko kontzentrazio seguruak eta denborak zehazten dituzten arauzko erabakiak mugatzen ditu.Ukipeneko bi fungizida (kaptanoa eta mankozeb) eta lau geruza/fitosistema fungizidaren (ziproziklina, miklobutanil, pirostrobin eta trifloxistrobin) ondorioak ebaluatu ditugu.Larben pisu-gainean, biziraupenean, sexu-erlazioan eta bakterio-aniztasunean ondorioak.Ebaluazioa ahozko biosaio kroniko baten bidez egin da, eta bertan polena hiru dositan tratatu da, gaur egun landa erabiltzeko gomendatutako dosian (1X), dosi erdian (0,5X) eta dosi baxuan (0,1X) oinarrituta.Mancozeb eta pyritisoline dosi guztiek gorputzaren pisua eta larben biziraupena nabarmen murriztu zituzten.Ondoren, 16S genea sekuentziatu genuen mankozebaren larba bakterioma karakterizatzeko, hilkortasun handienaren arduraduna den fungizida.Mankozebekin tratatutako polenaz elikatzen diren larbetan bakterioen aniztasuna eta ugaritasuna nabarmen murriztu zirela ikusi genuen.Gure laborategiko emaitzek adierazten dute lorealdian fungizida horietako batzuk ihinztatzea bereziki kaltegarria dela O. cornifrons-en osasunerako.Informazio hori garrantzitsua da fruitu-arbolen babeserako produktuen erabilera jasangarriari buruzko etorkizuneko kudeaketa-erabakietarako eta polinizatzaileak babesteko erregulazio-prozesuetarako oinarri gisa balio du.
Osmia cornifrons erle hargin bakartia (Hymenoptera: Megachilidae) Estatu Batuetara Japoniatik sartu zen 1970eko hamarkadaren amaieran eta 1980ko hamarkadaren hasieran, eta espezieak polinizatzaile-eginkizun garrantzitsua izan du ordutik kudeatutako ekosistemetan.Erle honen populazio naturalizatuak Estatu Batuetako almendra eta sagastiak polinizatzen dituzten erleen osagarri diren erle basatien gutxi gorabehera 50 espezieren parte dira2,3.Igeltseroek erronka asko dituzte, besteak beste, habitataren zatiketa, patogenoak eta pestizidak3,4.Intsektiziden artean, fungizidek energia-irabazpena, bazka-bilketa5 eta gorputz-egokitzea murrizten dute6,7.Azken ikerketek iradokitzen duten arren, erle masonen osasunean mikroorganismo komensal eta ektobaktikoek zuzenean eragiten dutela 8,9, bakterioek eta onddoek elikaduran eta erantzun immunologikoan eragina izan dezaketelako, fungiziden esposizioaren ondorioak erle masonen mikrobio-aniztasunean hasi besterik ez dira izaten. aztertu.
Hainbat eragin dituzten fungizidak (kontaktuak eta sistemikoak) baratzetan ihinztatu egiten dira loratze aurretik eta bitartean, sagarrondoa, usteldura mingotsa, usteldura marroia eta oidioa bezalako gaixotasunak tratatzeko10,11.Fungizidak polinizatzaileentzat kaltegabetzat jotzen dira, beraz, lorezainei gomendatzen zaizkie lore garaian;Erleek fungizida hauen esposizioa eta irenstea nahiko ezaguna da, AEBetako Ingurumena Babesteko Agentziak eta beste erakunde erregulatzaile nazional askok egindako pestizidak erregistratzeko prozesuaren parte baita12,13,14.Hala ere, fungizidek erle ez direnengan duten ondorioak ez dira hain ezagunak Estatu Batuetan merkaturatzeko baimena duten akordioetan eskatzen ez direlako15.Gainera, oro har, ez dago erle bakarrak probatzeko protokolo estandarizaturik16,17, eta probak egiteko erleak eskaintzen dituzten koloniak mantentzea erronka da18.Kudeatutako erle ezberdinen entseguak gero eta gehiago egiten ari dira Europan eta AEBn, pestizidek erle basatietan duten eragina aztertzeko, eta O. cornifrons-erako protokolo estandarizatuak garatu berri dira19.
Erle adardunak monozitoak dira eta komertzialki karparen laboreetan erabiltzen dira ezti-erleen osagarri edo ordezko gisa.Erle hauek martxoa eta apirila bitartean sortzen dira, ar goiztiarrak emeak baino hiruzpalau egun lehenago sortzen direlarik.Ugaldu ondoren, emeak aktiboki biltzen ditu polena eta nektarra, habia tubular-barrunbean (naturala edo artifiziala) ugalketa-zelulak emateko1,20.Arrautzak polenaren gainean jartzen dira zelulen barruan;orduan emeak buztinezko horma bat eraikitzen du hurrengo zelula prestatu aurretik.Lehen faseko larbak korionean sartuta daude eta enbrioi-fluidoez elikatzen dira.Bigarren mailatik bosgarrenera (prepupa), larbak polenaz elikatzen dira22.Polen-hornidura guztiz agortzen denean, larbek kuskuak eratzen dituzte, pupatu eta heldu gisa sortzen dira ugaltze-ganbera berean, normalean uda amaieran20,23.Helduak hurrengo udaberrian sortzen dira.Helduen biziraupena energia-irabazi garbiarekin (pisu-irabaziarekin) lotzen da elikagaiak hartzean oinarrituta.Beraz, polenaren nutrizio-kalitatea, baita eguraldia edo pestizidekiko esposizioa bezalako beste faktore batzuk ere, biziraupenerako eta osasunerako baldintzatzaileak dira24.
Loreak baino lehen aplikatzen diren intsektizidak eta fungizidak landarearen baskulazioaren barruan mugitzeko gai dira hainbat mailatan, translaminarretik (adibidez, hostoen goiko gainazaletik beheko gainazalera mugitzeko gai dira, fungizida batzuk bezala) 25 efektu benetan sistemikoetaraino., sustraietatik koroa barneratu daitekeena, sagar loreen nektarean sar daiteke26, non O. cornifrons helduak hil ditzaketen27.Pestizida batzuk polenera ere lixibiatzen dira, arto-larben garapenean eraginez eta haien heriotza eraginez19.Beste ikerketa batzuek frogatu dute fungizida batzuek erlazionatutako O. lignaria espeziearen habia-jokaera nabarmen alda dezaketela28.Gainera, pestiziden esposizio-egoerak (fungizidak barne) simulatzen dituzten laborategiko eta landa-ikerketek frogatu dute pestizidek negatiboki eragiten dietela erle eztien eta erle bakar batzuen fisiologia 22 morfologia 29 eta biziraupenari.Loraldian zehar irekitako loreei zuzenean aplikatutako hainbat spray fungizida helduek larben garapenerako bildutako polena kutsa dezakete, eta horren ondorioak aztertzeke daude30.
Gero eta gehiago onartzen da larben garapena digestio-aparatuko polenaren eta mikrobioen komunitateen eragina duela.Erleen mikrobiomak gorputz-masa31, aldaketa metabolikoak22 eta patogenoekiko sentikortasuna32 bezalako parametroetan eragiten du.Aurretik egindako ikerketek garapen-etapa, mantenugaiak eta inguruneak erle bakartien mikrobioman duten eragina aztertu dute.Azterketa hauek larba eta polen mikrobiomen egituran eta ugaritasunean antzekotasunak agerian utzi zituzten33, baita Pseudomonas eta Delftia bakterio-genero ohikoenak ere, erle espezie bakartuen artean.Hala ere, fungizidak erleen osasuna babesteko estrategiekin lotu badira ere, fungizidek ahozko esposizio zuzenaren bidez larben mikrobiotan dituzten ondorioak aztertu gabe jarraitzen dute.
Azterketa honek Estatu Batuetan zuhaitzen fruituetan erabiltzeko erregistratutako sei fungizidaren mundu errealeko dosien efektuak probatu ditu, kutsatutako elikagaietatik datozen arto-zizareen sitsaren larbei ahoz administratutako kontaktu eta fungizida sistemikoak barne.Kontaktu eta fungizida sistemikoek erleen gorputzaren pisua murrizten zutela eta hilkortasuna areagotzen zutela ikusi genuen, mankozebarekin eta piritiopidearekin lotutako efektu larrienekin.Ondoren, mankozebarekin tratatutako polen dietarekin elikatzen diren larben mikroaniztasuna kontroleko dietarekin elikatzen direnekin alderatu dugu.Hilkortasunaren azpian dauden mekanismo potentzialak eta izurriteen eta polinizatzaileen kudeaketa integratuaren (IPPM) programetan36 ondorioak eztabaidatzen ditugu.
O. cornifron helduak kuskuetan negua igarotzen zuten Fruit Research Center-en, Biglerville-n, PA-n lortu ziren eta -3 eta 2 °C-tan (± 0,3 °C) gorde ziren.Esperimentuaren aurretik (600 kusku guztira).2022ko maiatzean, 100 O. cornifrons kosku sartu ziren egunero plastikozko edalontzietara (50 kosko edalontzi bakoitzeko, DI 5 cm × 15 cm-ko luzera) eta toailatxoak jarri zituzten edalontzien barruan irekiera sustatzeko eta substratu mastekagarria emateko, harrizkoaren estresa murrizteko. erleak37 .Jarri kuskuak dituzten plastikozko bi edalontzi intsektuen kaiola batean (30 × 30 × 30 cm, BugDorm MegaView Science Co. Ltd., Taiwan) % 50eko sakarosa disoluzioa duten 10 ml-ko elikadurarekin eta gorde lau egunez itxiera eta estaldura bermatzeko.23°C, hezetasun erlatiboa %60, fotoperiodoa 10 l (intentsitate baxua): 14 egun.100 eme eta ar parekatuta askatu ziren goizero sei egunez (eguneko 100) bi habia artifizialetan sagar lore garaian (tranpa habia: zabalera 33,66 × altuera 30,48 × luzera 46,99 cm; 1. irudi osagarria).Pennsylvania State Arboretum-en kokatuta, gereziondotik gertu (Prunus cerasus 'Eubank' Sweet Cherry Pie™), mertxika (Prunus persica 'Contender'), Prunus persica 'PF 27A' Flamin Fury®), madari (Pyrus perifolia 'Olympic', Pyrus). perifolia 'Shinko', Pyrus perifolia 'Shinseiki'), sagarrondo koronarioa (Malus coronaria) eta sagarrondo barietate ugari (Malus coronaria, Malus), etxeko sagarrondoa 'Co-op 30′ Enterprise™, Malus sagarrondoa 'Co- Op 31′ Winecrisp™, begonia 'Freedom', Begonia 'Golden Delicious', Begonia 'Nova Spy').Plastikozko txoritegi urdin bakoitza zurezko bi kutxaren gainean sartzen da.Habia-kutxa bakoitzak kraft paperezko 800 hodi huts zituen (espiral irekia, 0,8 cm ID × 15 cm L) (Jonesville Paper Tube Co., Michigan) zelofanezko hodi opakuetan sartuta (0,7 OD ikus Plastikozko tapoiak (T-1X tapoiak) habia-guneak eskaintzen dituzte). .
Bi habia-kutxak ekialdera begira zeuden eta plastikozko lorategiko hesi berdez estalita zeuden (Everbilt eredua #889250EB12, irekiera-tamaina 5 × 5 cm, 0,95 m × 100 m) karraskariei eta hegaztiak sartzea ekiditeko eta habia-kutxaren ondoko lurzoruaren gainazalean jarri ziren. kutxak.Habia-kutxa (1a irudi osagarria).Arto zulatzaileen arrautzak egunero biltzen ziren habietatik 30 hodi bilduz eta laborategira eramanez.Guraizeak erabiliz, egin ebaki bat hodiaren amaieran, eta, ondoren, desmuntatu hodi espirala ugaltze-zelulak agerian uzteko.Banakako arrautzak eta haien polena kendu ziren espatula kurbatu batekin (Microslide tool kit, BioQuip Products Inc., Kalifornia).Arrautzak iragazki-paper hezean inkubatu eta 2 orduz Petri plater batean jarri ziren gure esperimentuetan erabili aurretik (1b-d irudi osagarria).
Laborategian, hiru kontzentraziotan (0,1X, 0,5X eta 1X) aplikatutako sei fungizidaren ahozko toxikotasuna ebaluatu dugu, 100 litro ur/akre bakoitzeko. Eremu dosi altua = kontzentrazioa. eremuan)., 1. taula).Kontzentrazio bakoitza 16 aldiz errepikatu zen (n = 16).Bi ukipen fungizida (S1 taula: mankozeb 2696,14 ppm eta kaptan 2875,88 ppm) eta lau fungizida sistemiko (S1 taula: piritiostrobina 250,14 ppm; trifloxistrobin 110,06 ppm; myclobutanil azole 758 ppm toxikotasuna) 758 ppm fruta, barazki eta labore apaingarrietara .Polena homogeneizatu dugu artezgailu baten bidez, 0,20 g putzu batera transferitu dugu (24 putzuko Falcon Plate), eta 1 μL fungizida disoluzio gehitu eta nahastu dugu, 1 mm-ko sakonera duten putzuekin, zeinetan arrautzak jartzen diren polen piramidala osatzeko.Jarri mini espatula erabiliz (1c, d irudi osagarria).Falcon plakak giro-tenperaturan (25°C) eta %70eko hezetasun erlatiboan gorde ziren.Ur puruz tratatutako polen-dieta homogeneo batekin elikatzen diren kontrol-larbekin alderatu ditugu.Hilkortasuna erregistratu genuen eta larben pisua neurtu genuen bi egunetik behin, larbak adin-aurretik heldu ziren arte, balantza analitiko baten bidez (Fisher Scientific, zehaztasuna = 0,0001 g).Azkenik, sexu-ratioa 2,5 hilabete igaro ondoren kuskua irekiz ebaluatu zen.
DNA O. cornifrons larba osoetatik atera zen (n = 3 tratamendu-baldintza bakoitzeko, mankozebarekin tratatutako eta tratatu gabeko polena) eta mikrobio-aniztasunaren analisiak egin genituen lagin horietan, batez ere mankozebetan hilkortasun handiena larbetan ikusi zelako.MnZn jasotzen.DNA anplifikatu egin zen, DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA kitaren bidez (Zymo Research, Irvine, CA) eta sekuentziatu (600 ziklo) Illumina® MiSeq™ batean v3 kitaren bidez.16S RNA erribosomiko bakterioen geneen sekuentziazio zuzendua Quick-16S™ NGS Library Prep Kit-aren bidez egin zen (Zymo Research, Irvine, CA) 16S rRNA genearen V3-V4 eskualdera zuzendutako abiarazleak erabiliz.Gainera, 18S sekuentziazioa PhiX % 10eko inklusioa erabiliz egin zen, eta anplifikazioa 18S001 eta NS4 primer bikotea erabiliz.
Inportatu eta prozesatu parekatuta irakurketak39 QIIME2 kanalizazioa erabiliz (v2022.11.1).Irakurketa hauek moztu eta batu egin ziren, eta sekuentzia kimerikoak kendu ziren QIIME2-n DADA2 plugina erabiliz (qiime dada2 noise pairing)40.16S eta 18S klase-esleipenak Classify-sklearn eta aldez aurretik trebatutako artefaktua silva-138-99-nb-classifier erabiliz egin ziren.
Datu esperimental guztiak normaltasuna (Shapiro-Wilks) eta bariantzen homogeneotasuna (Levene-ren proba) egiaztatu ziren.Datu-multzoak analisi parametrikoaren hipotesiak betetzen ez zituenez eta eraldaketak hondarrak estandarizatu ez zituenez, bi norabideko ANOVA ez parametrikoa egin genuen (Kruskal-Wallis) bi faktorerekin [denbora (2, 5 eta 8 eguneko hiru fasea). denbora-puntuak) eta fungizida] tratamenduak larben pisu freskoan duen eragina ebaluatzeko, gero konparazio ez-parametriko post hoc egin ziren Wilcoxon proba erabiliz.Poisson banaketa duen eredu lineal orokortua (GLM) erabili dugu fungiziden biziraupenean hiru fungizida-kontzentraziotan dituzten ondorioak alderatzeko41,42.Ugaritasun diferentziala aztertzeko, anplikonen sekuentzia aldaeren (ASV) kopurua tolestu zen genero mailan.16S (genero-maila) eta 18S ugaritasun erlatiboa erabiltzen duten taldeen arteko ugaritasun diferentzialaren konparaketak posizio, eskala eta formarako eredu gehigarri orokortua (GAMLSS) erabiliz egin dira, beta zero puztuta (BEZI) familia-banaketarekin, makro batean modelatu direnak. .Microbiome R43-n (v1.1).1).Kendu mitokondrial eta kloroplasto espezieak analisi diferentziala baino lehen.18S-ren maila taxonomiko desberdinak direla eta, analisi diferentzialak egiteko taxoi bakoitzaren maila baxuena baino ez zen erabili.Analisi estatistiko guztiak R (v. 3.4.3., CRAN proiektua) erabiliz egin dira (Team 2013).
Mancozeb, pyrithiostrobin eta trifloxystrobin-en esposizioak nabarmen murriztu zuen O. cornifron-en gorputz-pisuaren igoera (1. irudia).Efektu hauek koherentziaz ikusi ziren ebaluatutako hiru dosietan (1a-c. irudia).Cyclostrobin eta myclobutanil-ek ez zuten larben pisua nabarmen murriztu.
Zulo-zulatzaileen larben batez besteko pisu freskoa hiru denbora-puntutan neurtua lau dieta-tratamendutan (polen-elikadura homogeneoa + fungizida: kontrola, 0,1X, 0,5X eta 1X dosiak).(a) Dosi baxua (0,1X): lehen denbora-puntua (1. eguna): χ2: 30,99, DF = 6;P < 0,0001, bigarren denbora-puntua (5. eguna): 22,83, DF = 0,0009;hirugarren aldiz;puntua (8. eguna): χ2: 28,39, DF = 6;(b) dosi erdia (0,5X): lehen denbora-puntua (1. eguna): χ2: 35,67, DF = 6;P < 0,0001, bigarren denbora-puntua (lehen eguna).): χ2: 15,98, DF = 6;P = 0,0090;hirugarren denbora-puntua (8. eguna) χ2: 16,47, DF = 6;(c) Gune edo dosi osoa (1X): lehen denbora-puntua (1. eguna) χ2: 20,64, P = 6;P = 0,0326, bigarren denbora-puntua (5. eguna): χ2: 22,83, DF = 6;P = 0,0009;hirugarren denbora-puntua (8. eguna): χ2: 28,39, DF = 6;bariantzaren analisi ez parametrikoa.Barrak binakako konparaketen batez besteko ± SE adierazten dute (α = 0,05) (n = 16) *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,001, ***P ≤ 0,0001.
Dosi txikienean (0,1X), larben gorputzaren pisua %60 murriztu zen trifloxistrobinarekin, %49 mankozebarekin, %48 myclobutanilarekin eta %46 piritistrobinarekin (1a. irudia).Eremuko dosiaren erdira (0,5X) jasandakoan, mankozeb larben gorputzaren pisua %86 murriztu zen, piritiostrobina %52 eta trifloxistrobina %50 (1b. irudia).Mankozebaren eremu osoko dosi batek (1X) larben pisua % 82 murriztu zuen, piritiostrobina % 70ean eta trifloxistrobina, miklobutaniloa eta sangard gutxi gorabehera % 30ean (1c. irudia).
Hilkortasuna altuena mankozebarekin tratatutako polena izan zen larben artean, piritiostrobina eta trifloxistrobinaren atzetik.Hilkortasuna handitu egin zen mankozeb eta pyritisoline dosi handituz (2. irudia; 2. taula).Hala ere, arto-zulatzaileen hilkortasuna apur bat igo zen trifloxistrobinaren kontzentrazioa handitu zen heinean;ziprodinilak eta captanak ez zuten hilkortasuna nabarmen handitu kontrol-tratamenduekin alderatuta.
Euli zulatzaileen larben hilkortasuna sei fungizida ezberdinekin banan-banan tratatutako polena irenstearen ondoren konparatu zen.Mankozeb eta pentopiramida arto-lardenekiko ahozko esposizioarekiko sentikoragoak ziren (GLM: χ = 29,45, DF = 20, P = 0,0059) (lerroa, malda = 0,29, P < 0,001; malda = 0,24, P <0,00)).
Batez beste, tratamendu guztietan, pazienteen % 39,05 emakumezkoak ziren eta % 60,95 gizonezkoak.Kontrol-tratamenduen artean, emakumeen proportzioa %40koa izan zen dosi baxuetan (0,1X) zein erdi-dosi (0,5X) ikerketetan, eta %30ekoa landa-dosietan (1X) ikerketetan.0,1X dosian, mankozebarekin eta miklobutanilarekin tratatutako polenez elikatzen diren larben artean, helduen % 33,33 emeak ziren, helduen % 22 emeak, helduen larben % 44 emeak, helduen larben % 44 emeak.emeak, helduen larben %41 emeak ziren, eta kontrolak %31 (3a. irudia).Dosiaren 0,5 aldiz, mankozeb eta piritiostrobin taldeko zizare helduen % 33 emeak ziren, % 36 trifloxistrobin taldean, % 41 myclobutanil taldean eta % 46 ziprostrobin taldean.Kopuru hori %53koa zen taldean.kaptan taldean eta % 38 kontrol taldean (3b. irudia).1X dosian, mancozeb taldearen % 30 emakumeak ziren, piritiostrobin taldearen % 36, trifloxistrobin taldearen % 44, myclobutanil taldearen % 38, kontrol taldearen % 50 emakumeak ziren - % 38,5 (3c. irudia) .
Larba faseko fungizida esposizioaren ondoren eme eta ar zulatzaileen ehunekoa.(a) Dosi baxua (0,1X).(b) Dosi erdia (0,5X).(c) Landa-dosia edo dosi osoa (1X).
16S sekuentziaren azterketak erakutsi zuen bakterio-taldea desberdina zela mankozebarekin tratatutako polenarekin elikatzen ziren larben eta tratatu gabeko polenarekin elikatzen ziren larben artean (4a. irudia).Polenaz elikatzen diren tratatu gabeko larben indize mikrobiarra altuagoa zen mankozebarekin tratatutako polenaz elikatzen ziren larbena baino (4b. irudia).Taldeen artean ikusitako aberastasun-aldea estatistikoki esanguratsua ez izan arren, tratatu gabeko polenaz elikatzen diren larbak baino nabarmen txikiagoa izan zen (4c. irudia).Ugaritasun erlatiboak erakutsi zuen kontrol-polnez elikatzen ziren larben mikrobiota anitzagoa zela mankozebarekin tratatutako larbaz elikatzen ziren larbena baino (5a. irudia).Azterketa deskribatzaileak agerian utzi zuen kontroleko eta mankozebarekin tratatutako laginetan 28 generoren presentzia (5b. irudia).c 18S sekuentziazioa erabiliz egindako analisiak ez zuen desberdintasun esanguratsurik agerian utzi (2. irudi osagarria).
16S sekuentzietan oinarritutako SAV profilak Shannonen aberastasunarekin alderatu ziren eta phylum mailan aberastasuna ikusi zuten.(a) Koordenatu nagusien analisia (PCoA) tratatu gabeko polenez edo kontrolpean (urdinez) eta mankozebez elikatzen diren larben (laranja) mikrobio-komunitate-egitura orokorrean oinarrituta.Datu-puntu bakoitzak lagin bereizi bat adierazten du.PCoA aldagai anitzeko t banaketaren Bray-Curtis distantzia erabiliz kalkulatu da.Obaloek %80ko konfiantza maila adierazten dute.(b) Boxplot, Shannon-en aberastasunaren datu gordinak (puntuak) eta c.Beha daitekeen aberastasuna.Kutxako grafikoek mediana-lerroaren, kuartil arteko tartea (IQR) eta 1,5 × IQR (n = 3) koadroak erakusten dituzte.
Mankozebekin tratatutako eta tratatu gabeko polenez elikatzen diren larben mikrobio-komunitateen osaera.(a) Larbetan irakurtzen diren mikrobio-generoen ugaritasun erlatiboa.(b) Identifikatutako mikrobio-komunitateen bero-mapa.Delftia (odds ratio (OR) = 0,67, P = 0,0030) eta Pseudomonas (OR = 0,3, P = 0,0074), Microbacterium (OR = 0,75, P = 0,0617) (OR = 1,5, P = 0,0060);Bero-mapen errenkadak korrelazio distantzia eta batez besteko konektibitatea erabiliz multzokatzen dira.
Gure emaitzek erakusten dute ukipeneko (mankozeb) eta sistemiko (pirostrobina eta trifloxistrobin) fungizidekiko ahozko esposizioak, lorealdian asko aplikatuta, pisu-irabaziak nabarmen murriztu zituela eta arto-larben hilkortasuna areagotu zuela.Horrez gain, mancozebek mikrobiomaren aniztasuna eta aberastasuna nabarmen murriztu zituen prepupal fasean.Myclobutanil-ek, beste fungizida sistemiko batek, nabarmen murriztu zuen larben gorputz-pisua hiru dositan.Eragin hori nabaria izan zen bigarren (5. egunean) eta hirugarren (8. egunean) denbora puntuetan.Aitzitik, cyprodinil eta captan-ek ez zuten nabarmen murriztu pisua edo biziraupena kontrol taldearekin alderatuta.Dakigunez, lan hau polenaren esposizio zuzenaren bidez arto-laboreak babesteko erabiltzen diren fungizida ezberdinen eremuko tasen ondorioak zehazten dituen lehena da.
Fungizida-tratamendu guztiek gorputz-pisuaren igoera nabarmen murriztu zuten kontrol-tratamenduekin alderatuta.Mancozeb-ek eragin handiena izan zuen larben pisuaren igoeran, batez beste % 51eko murrizketarekin, eta ondoren piritiostrobinarekin.Hala ere, beste ikerketek ez dute fungizida eremuko dosiek larba-faseetan duten eragin kaltegarririk jakinarazi44.Ditiokarbamato biozidek toxikotasun akutu baxua dutela frogatu bada ere45, etileno bisditiokarbamatoak (EBDCS), mankozeb bezalakoak, urea etileno sulfuro bihur daitezke.Beste animalietan dituen efektu mutagenikoak kontuan hartuta, degradazio-produktu hori behatutako ondorioen erantzule izan daiteke46,47.Aurretik egindako ikerketek frogatu dute etilen tiourearen eraketan eragina duten faktoreek, hala nola, tenperatura altuak48, hezetasun-mailak49 eta produktuak biltegiratzeko iraupenak50.Biozidak biltegiratzeko baldintza egokiek albo-ondorio hauek arin ditzake.Horrez gain, Elikagaien Segurtasuneko Europako Agintaritzak kezka agertu du piritiopidearen toxikotasunaz, beste animalia batzuen digestio-aparatuan minbizia dela frogatuta51.
Mankozeb, piritiostrobin eta trifloxistrobin ahozko administrazioak arto-zulatzaileen larben hilkortasuna areagotzen du.Aitzitik, myclobutanil, ziprocycline eta captan ez zuten eraginik izan hilkortasunean.Emaitza hauek Ladurner et al.52renak ez datoz bat, zeinek erakutsi zuten kaptanak nabarmen murrizten zuela O. lignaria helduen eta Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apisidae) biziraupena.Horrez gain, captan eta boscalid bezalako fungizidek larben hilkortasuna eragiten dutela52,53,54 edo elikadura-jokabidea aldatzen dute55.Aldaketa hauek, aldi berean, polenaren nutrizio-kalitatean eta, azken batean, larba faseko energia-irabazian eragin dezakete.Kontrol taldean ikusitako hilkortasuna beste ikerketekin koherentea zen 56,57.
Gure lanean ikusitako gizonezkoen aldeko sexuen proportzioa, hala nola, estaltze nahikoa ez izatea eta loratze garaian eguraldi-baldintza txarrak bezalako faktoreek azal dezakete, Vicens eta Bosch-ek O. cornuta-rentzat aldez aurretik iradoki bezala.Gure ikerketako emeek eta arrek lau egun izan bazituzten ere estaltzeko (normalean estaltzeko nahikoa den aldia), nahita murriztu genuen argiaren intentsitatea estresa gutxitzeko.Hala ere, aldaketa horrek nahi gabe oztopatu dezake estaltze-prozesua61.Gainera, erleek eguraldi txarra izaten dute hainbat egun, euria eta tenperatura baxuak (<5°C) barne, eta horrek ere eragin negatiboa izan dezake estaltzeko arrakasta4,23.
Gure azterketa larba-mikrobioma osoan zentratu arren, gure emaitzek erleen elikadurarako eta fungiziden esposiziorako funtsezkoak izan daitezkeen bakterio-komunitateen arteko harreman potentzialak argitzen dituzte.Esaterako, mankozebarekin tratatutako polena elikatzen zuten larbek nabarmen murriztu zuten mikrobioen komunitatearen egitura eta ugaritasuna tratatu gabeko polenarekin alderatuta.Tratatu gabeko polena kontsumitzen zuten larbetan, Proteobacteria eta Aktinobacteria bakterio-taldeak ziren nagusi eta aerobikoak edo aerobiko fakultatiboak ziren nagusi.Delft bakterioak, normalean erle-espezie bakartiekin lotutakoak, ezagutzen dira jarduera antibiotikoa dutela, patogenoen aurkako babes-eginkizun potentziala adierazten du.Beste bakterio-espezie bat, Pseudomonas, ugaria zen tratatu gabeko polez elikatzen ziren larbetan, baina nabarmen murriztu zen mankozebarekin tratatutako larbetan.Gure emaitzek Pseudomonas O. bicornis35 eta beste liztor bakarti batzuen genero ugarienetako bat dela identifikatzen duten aurreko ikerketen alde egiten dute.Pseudomonas-ek O. cornifrons-en osasunean duen eginkizunaren froga esperimentalak aztertu ez badira ere, bakterio honek Paederus fuscipes kakalardoaren toxina babesgarrien sintesia sustatzen duela eta argininaren metabolismoa sustatzen duela frogatu da in vitro 35, 65. Behaketa hauek iradokitzen dute. O. cornifrons larben garapen garaian birusen eta bakterioen defentsan eginkizun potentziala.Microbacterium gure ikerketan identifikatutako beste genero bat da, eta gose-baldintzetan soldadu beltzen euli larbetan kopuru handian dagoela jakinarazi da66.O. cornifrons larbetan, mikrobakterioek hesteetako mikrobiomaren oreka eta erresilientzian lagun dezakete estres baldintzetan.Gainera, Rhodococcus O. cornifrons larbetan aurkitzen da eta desintoxikazio gaitasunengatik ezaguna da67.Genero hau A. florea-ren hesteetan ere aurkitzen da, baina oso ugaritasun txikian68.Gure emaitzek frogatzen dute larben prozesu metabolikoak alda ditzaketen mikrobio taxo ugaritan aldakuntza genetiko anitz daudela.Hala ere, O. cornifrons-en aniztasun funtzionala hobeto ulertzea beharrezkoa da.
Laburbilduz, emaitzek adierazten dute mankozebak, piritiostrobinak eta trifloxistrobinak gorputz-pisuaren irabazia murriztu zutela eta arto-zulatzaileen larben hilkortasuna areagotu zutela.Fungizidek polinizatzaileengan duten eraginez gero eta kezka handiagoa dagoen arren, konposatu horien hondar metabolitoen ondorioak hobeto ulertu beharra dago.Emaitza hauek polinizatzaileen kudeaketa integratuko programetarako gomendioetan txerta daitezke, nekazariei fruta-arbolen loraldiaren aurretik eta loratzen diren bitartean zenbait fungizida erabiltzea saihesten laguntzen dieten fungizidak hautatuz eta aplikatzeko unea aldatuz, edo kaltegarriak ez diren alternatibak erabiltzea sustatuz 36. Informazio hau garrantzitsua da gomendioak garatzeko.pestiziden erabilerari buruzkoa, hala nola, dauden ihinztadura-programak doitzea eta fungizidak hautatzerakoan spray-denbora aldatzea edo arriskutsuak ez diren alternatibak erabiltzea sustatzeko.Ikerketa gehiago behar dira fungizidek sexu-erlazioan, elikadura-jokaeran, hesteetako mikrobioman eta arto-zulatzaileen pisu galeraren eta hilkortasunaren azpian dauden mekanismo molekularren inguruan.
1. eta 2. irudietako 1., 2. eta 3. iturri-datuak figshare datu-biltegian DOI-an gorde dira: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 eta https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233.Oraingo ikerketan aztertutako sekuentziak (4, 5. irudiak) NCBI SRA biltegian eskuragarri daude PRJNA1023565 atxikipen-zenbakiarekin.
Bosch, J. eta Kemp, WP Nekazaritzako laboreen polinizatzaile gisa erle-espezieen garapena eta ezarpena: Osmia generoaren adibidea.(Hymenoptera: Megachilidae) eta fruta-arbolak.zezena.Ntomore.baliabidea.92, 3–16 (2002).
Parker, MG et al.Polinizazio praktikak eta polinizatzaile alternatiboen pertzepzioak New York eta Pennsylvaniako sagar ekoizleen artean.eguneratu.Nekazaritza.elikadura sistemak.35, 1–14 (2020).
Koch I., Lonsdorf EW, Artz DR, Pitts-Singer TL eta Ricketts TH Bertako erleak erabiliz almendra polinizazioaren ekologia eta ekonomia.J. Ekonomia.Ntomore.111, 16–25 (2018).
Lee, E., He, Y. eta Park, Y.-L.Klima-aldaketaren ondorioak tragopan fenologian: populazioaren kudeaketan ondorioak.Igoera.Aldaketa 150, 305–317 (2018).
Artz, DR eta Pitts-Singer, TL Fungizida eta spray osagarrien eragina kudeatutako bi erle bakartien (Osmia lignaria eta Megachile rotundata) habia-jokabidean.PloS One 10, e0135688 (2015).
Beauvais, S. et al.Toxiko baxuko laborantza fungizida batek (fenbuconazol) arraren ugalketa-kalitatearen seinaleak oztopatzen ditu, eta ondorioz, erle bakartietan estaltze-arrakasta murrizten du.J. Aplikazioak.ekologia.59, 1596–1607 (2022).
Sgolastra F. et al.Neonikotinoide intsektizidek eta ergosterolaren biosintesia fungizida sinergikoen hilkortasuna kentzen dute hiru erle espezietan.Izurriteak kontrolatzea.zientzia.73, 1236–1243 (2017).
Kuhneman JG, Gillung J, Van Dyck MT, Fordyce RF.eta Danforth BN Solitary liztorren larbak polenak zurtoin habia egiten duten erleei Osmia cornifrons (Megachilidae) ematen dien bakterio-aniztasuna aldatzen dute.aurrean.mikroorganismoa.13, 1057626 (2023).
Dharampal PS, Danforth BN eta Steffan SA Polen hartzituan dauden mikroorganismo ektosinbiotikoak erle bakartien garapenerako polena bera bezain garrantzitsuak dira.ekologia.bilakaera.12. e8788 (2022).
Kelderer M, Manici LM, Caputo F eta Thalheimer M. Errenkadaren arteko landaketa sagastietan birplanteatzeko gaixotasunak kontrolatzeko: mikrobioen adierazleetan oinarritutako eraginkortasun azterketa praktikoa.Landare-lurzorua 357, 381-393 (2012).
Martin PL, Kravchik T., Khodadadi F., Achimovich SG eta Peter KA Sagarren ustel mingotsa Estatu Batuetako Atlantikoaren erdialdean: espezie kausatzaileen ebaluazioa eta eskualdeko eguraldi-baldintzen eragina eta cultivar suszeptibilitatea.Phytopathology 111, 966–981 (2021).
Cullen MG, Thompson LJ, Carolan JK, Stout JK.eta Stanley DA Fungizidak, herbizidak eta erleak: dauden ikerketa eta metodoen berrikuspen sistematikoa.PLoS One 14, e0225743 (2019).
Pilling, ED eta Jepson, PC EBI fungiziden eta intsektiziden piretroideen efektu sinergikoak erle eztietan (Apis mellifera).zientzia izurriak.39, 293–297 (1993).
Mussen, EC, Lopez, JE eta Peng, CY Hautatutako fungiziden eragina Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) ezti-erleen larben hazkundean eta garapenean.asteazkena.Ntomore.33, 1151-1154 (2004).
Van Dyke, M., Mullen, E., Wickstead, D. eta McArt, S. Decision Guide for Pesticide Use to Protect for Polinizatzaileak Tree Orchards in (Cornell University, 2018).
Iwasaki, JM eta Hogendoorn, K. Erleen esposizioa nonpesticides: metodoen berrikuspena eta jakinarazitako emaitzak.Nekazaritza.ekosistema.asteazkena.314, 107423 (2021).
Kopit AM, Klinger E, Cox-Foster DL, Ramirez RA.eta Pitts-Singer TL Hornidura motaren eta pestiziden esposizioaren eragina Osmia lignariaren larben garapenean (Hymenoptera: Megachilidae).asteazkena.Ntomore.51, 240–251 (2022).
Kopit AM eta Pitts-Singer TL Habia huts bakarreko erleen pestiziden esposizioaren bideak.asteazkena.Ntomore.47, 499–510 (2018).
Pan, NT et al.Japoniako lorategiko erle helduetan (Osmia cornifrons) pestiziden toxikotasuna ebaluatzeko irensteko biosaiakuntza protokolo berria.zientzia.Txostenak 10, 9517 (2020).
Argitalpenaren ordua: 2024-05-14