बुरशीनाशकांच्या वापरामुळे एकट्या राहणाऱ्या मेसन मधमाश्यांमधील निव्वळ ऊर्जा प्राप्ती आणि मायक्रोबायोम विविधता कमी होते.

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम परिणामांसाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही तुमच्या ब्राउझरची नवीन आवृत्ती वापरावी (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमधील कॉम्पॅटिबिलिटी मोड अक्षम करावा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही ही साइट स्टायलिंग किंवा जावास्क्रिप्टशिवाय प्रदर्शित करत आहोत.
फळझाडांना फुले येत असताना बुरशीनाशकांचा वापर अनेकदा केला जातो आणि त्यामुळे कीटक परागकणांना धोका निर्माण होऊ शकतो. तथापि, मधमाशी व्यतिरिक्त इतर परागकण वाहक (उदा. एकट्या राहणाऱ्या मधमाश्या, ऑस्मिया कॉर्निफ्रॉन्स) फुलोऱ्याच्या काळात सफरचंदावर सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या स्पर्शजन्य आणि प्रणालीगत बुरशीनाशकांना कसा प्रतिसाद देतात, याबद्दल फारशी माहिती उपलब्ध नाही. या ज्ञानाच्या अभावामुळे बुरशीनाशक फवारणीची सुरक्षित सांद्रता आणि वेळ निश्चित करणाऱ्या नियामक निर्णयांवर मर्यादा येतात. आम्ही दोन स्पर्शजन्य बुरशीनाशके (कॅप्टन आणि मॅनकोझेब) आणि चार आंतरस्तर/वनस्पतीप्रणाली बुरशीनाशके (सिप्रोसायक्लिन, मायक्लोब्युटानिल, पायरोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिन) यांच्या परिणामांचे मूल्यांकन केले. यामध्ये अळीच्या वजनातील वाढ, जगण्याचे प्रमाण, लिंग गुणोत्तर आणि जिवाणूंच्या विविधतेवरील परिणामांचा अभ्यास करण्यात आला. हे मूल्यांकन एका दीर्घकालीन तोंडी जैवचाचणीद्वारे करण्यात आले, ज्यामध्ये शेतातील वापरासाठी सध्या शिफारस केलेल्या मात्रेवर (1X), अर्धी मात्रा (0.5X) आणि कमी मात्रा (0.1X) या तीन डोसमध्ये परागकणांवर प्रक्रिया करण्यात आली. मॅनकोझेब आणि पायरीटिसोलिनच्या सर्व डोसमुळे शरीराचे वजन आणि अळीचे जगण्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी झाले. त्यानंतर, सर्वाधिक मृत्यूदरास कारणीभूत असलेल्या मँकोझेब या बुरशीनाशकाच्या अळ्यांमधील जीवाणूसमूहाचे वैशिष्ट्य जाणून घेण्यासाठी आम्ही १६एस जनुकाचे अनुक्रमण केले. आम्हाला असे आढळले की, मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमध्ये जीवाणूंची विविधता आणि संख्या लक्षणीयरीत्या कमी झाली होती. आमच्या प्रयोगशाळेतील निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की, फुलोऱ्याच्या काळात यापैकी काही बुरशीनाशकांची फवारणी करणे हे ओ. कॉर्निफ्रॉन्सच्या आरोग्यासाठी विशेषतः हानिकारक आहे. ही माहिती फळझाडांच्या संरक्षण उत्पादनांच्या शाश्वत वापरासंबंधी भविष्यातील व्यवस्थापन निर्णयांसाठी संबंधित आहे आणि परागकण वाहकांच्या संरक्षणासाठी असलेल्या नियामक प्रक्रियांसाठी आधार म्हणून काम करते.
एकटी राहणारी मेसन मधमाशी ऑस्मिया कॉर्नफ्रॉन्स (हायमेनोप्टेरा: मेगाचिलिडे) १९७० च्या दशकाच्या उत्तरार्धात आणि १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला जपानमधून अमेरिकेत आणली गेली आणि तेव्हापासून या प्रजातीने व्यवस्थापित परिसंस्थांमध्ये परागणाची एक महत्त्वाची भूमिका बजावली आहे. या मधमाशीची नैसर्गिकरित्या स्थायिक झालेली लोकसंख्या ही जंगली मधमाश्यांच्या सुमारे ५० प्रजातींचा एक भाग आहे, ज्या अमेरिकेतील बदाम आणि सफरचंदाच्या बागांमध्ये परागण करणाऱ्या मधमाश्यांना पूरक ठरतात²,³. मेसन मधमाश्यांना अधिवासाचे तुकडे होणे, रोगकारक आणि कीटकनाशके³,⁴ यांसारख्या अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो. कीटकनाशकांपैकी, बुरशीनाशके ऊर्जा मिळवणे, अन्न शोधणे⁵ आणि शारीरिक सुस्थिती⁶,⁷ कमी करतात. जरी अलीकडील संशोधनात असे सुचवले गेले आहे की मेसन मधमाश्यांचे आरोग्य सहभोजी आणि बाह्यसूक्ष्मजीवांद्वारे थेट प्रभावित होते⁸,⁹, कारण जीवाणू आणि बुरशी पोषण आणि रोगप्रतिकारशक्तीवर परिणाम करू शकतात, तरीही मेसन मधमाश्यांच्या सूक्ष्मजैविक विविधतेवर बुरशीनाशकांच्या संपर्काच्या परिणामांचा अभ्यास नुकताच सुरू झाला आहे.
सफरचंद खरुज, कडू कुजवा, तपकिरी कुजवा आणि भुरी रोग यांसारख्या रोगांवर उपचार करण्यासाठी बागांमध्ये फुलोरा येण्यापूर्वी आणि फुलोऱ्यादरम्यान विविध परिणामांची (स्पर्शजन्य आणि प्रणालीगत) बुरशीनाशके फवारली जातात¹⁰,¹¹. बुरशीनाशके परागकणांसाठी निरुपद्रवी मानली जातात, म्हणून फुलोऱ्याच्या काळात बागायतदारांना त्यांची शिफारस केली जाते; मधमाश्यांद्वारे या बुरशीनाशकांचा संपर्क आणि सेवन हे तुलनेने सर्वज्ञात आहे, कारण यूएस एन्व्हायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजन्सी आणि इतर अनेक राष्ट्रीय नियामक संस्थांच्या कीटकनाशक नोंदणी प्रक्रियेचा हा एक भाग आहे¹²,¹³,¹⁴. तथापि, मधमाश्यांव्यतिरिक्त इतर जीवांवरील बुरशीनाशकांचे परिणाम कमी ज्ञात आहेत कारण युनायटेड स्टेट्समधील विपणन अधिकृतता करारांतर्गत ते आवश्यक नाहीत¹⁵. याव्यतिरिक्त, सामान्यतः एकल मधमाशीच्या चाचणीसाठी कोणतेही प्रमाणित प्रोटोकॉल नाहीत¹⁶,¹⁷, आणि चाचणीसाठी मधमाश्या पुरवणाऱ्या वसाहती सांभाळणे आव्हानात्मक आहे¹⁸. जंगली मधमाश्यांवरील कीटकनाशकांच्या परिणामांचा अभ्यास करण्यासाठी युरोप आणि अमेरिकेत विविध पाळीव मधमाश्यांच्या चाचण्या वाढत्या प्रमाणात घेतल्या जात आहेत, आणि अलीकडेच ओ. कॉर्निफ्रॉन्ससाठी प्रमाणित प्रोटोकॉल विकसित केले गेले आहेत¹⁹.
शिंगासारख्या मधमाश्या (हॉर्नड बी) मोनोसाइट्स असतात आणि कार्प माशांच्या पिकांमध्ये मधमाश्यांना पूरक किंवा पर्याय म्हणून त्यांचा व्यावसायिक वापर केला जातो. या मधमाश्या मार्च ते एप्रिल दरम्यान बाहेर पडतात, ज्यात लवकर प्रौढ होणारे नर माद्यांच्या तीन ते चार दिवस आधी बाहेर पडतात. मिलन झाल्यावर, मादी सक्रियपणे परागकण आणि मकरंद गोळा करते, जेणेकरून नळीच्या आकाराच्या घरट्याच्या पोकळीत (नैसर्गिक किंवा कृत्रिम) पिलांसाठी अनेक कप्पे तयार करता येतील¹,²⁰. या कप्प्यांमध्ये परागकणांवर अंडी घातली जातात; त्यानंतर मादी पुढचा कप्पा तयार करण्यापूर्वी मातीची भिंत बांधते. पहिल्या अवस्थेतील अळ्या कोरियनमध्ये बंद असतात आणि गर्भातील द्रवपदार्थांवर जगतात. दुसऱ्या ते पाचव्या अवस्थेपर्यंत (प्रीप्युपा), अळ्या परागकणांवर जगतात²². एकदा परागकणांचा पुरवठा पूर्णपणे संपला की, अळ्या कोश तयार करतात, कोश अवस्थेत जातात आणि त्याच पिलांच्या कप्प्यात प्रौढ म्हणून बाहेर पडतात, साधारणपणे उन्हाळ्याच्या शेवटी²⁰,²³. प्रौढ पुढील वसंत ऋतूत बाहेर पडतात. प्रौढांचे जगणे हे अन्नसेवनावर आधारित निव्वळ ऊर्जा वाढीवर (वजन वाढ) अवलंबून असते. अशाप्रकारे, परागकणांची पौष्टिक गुणवत्ता, तसेच हवामान किंवा कीटकनाशकांचा संपर्क यासारखे इतर घटक, जगणे आणि आरोग्य निश्चित करणारे घटक आहेत24.
फुलोरा येण्यापूर्वी फवारलेली कीटकनाशके आणि बुरशीनाशके वनस्पतींच्या रक्तवाहिन्यांमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रवेश करू शकतात, जसे की ट्रान्सलॅमिनार (उदा., काही बुरशीनाशकांप्रमाणे पानांच्या वरच्या पृष्ठभागावरून खालच्या पृष्ठभागावर जाणे) 25 ते पूर्णपणे सिस्टेमिक परिणामांपर्यंत. काही कीटकनाशके मुळांपासून झाडाच्या शेंड्यापर्यंत प्रवेश करू शकतात आणि सफरचंदाच्या फुलांतील मकरंदात शिरू शकतात26, जिथे ती प्रौढ ओ. कॉर्नफ्रॉन्सला मारू शकतात27. काही कीटकनाशके परागकणांमध्येही झिरपतात, ज्यामुळे मक्याच्या अळ्यांच्या विकासावर परिणाम होतो आणि त्यांचा मृत्यू होतो19. इतर अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की काही बुरशीनाशके संबंधित प्रजाती ओ. लिग्नारियाच्या घरटे बांधण्याच्या वर्तनात लक्षणीय बदल घडवू शकतात28. याव्यतिरिक्त, कीटकनाशकांच्या (बुरशीनाशकांसह) संपर्काच्या परिस्थितीचे अनुकरण करणाऱ्या प्रयोगशाळा आणि क्षेत्रीय अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की कीटकनाशके मधमाश्या आणि काही एकट्या राहणाऱ्या मधमाश्यांच्या शरीरक्रियाविज्ञान 22, आकारविज्ञान 29 आणि जगण्यावर नकारात्मक परिणाम करतात. फुलोऱ्याच्या वेळी थेट उमललेल्या फुलांवर फवारलेल्या विविध बुरशीनाशक फवारण्यांमुळे प्रौढ बुरशीनाशकांनी अळीच्या विकासासाठी गोळा केलेले परागकण दूषित होऊ शकतात, ज्याचे परिणाम अद्याप अभ्यासले गेले नाहीत30.
हे आता अधिकाधिक मान्य होत आहे की अळीच्या विकासावर परागकण आणि पचनसंस्थेतील सूक्ष्मजीव समुदायांचा प्रभाव पडतो. मधमाशीचा मायक्रोबायोम शरीराचे वस्तुमान³¹, चयापचयातील बदल²² आणि रोगजनकांना बळी पडण्याची शक्यता³² यांसारख्या मापदंडांवर प्रभाव टाकतो. पूर्वीच्या अभ्यासांमध्ये एकाकी मधमाश्यांच्या मायक्रोबायोमवर विकासाचा टप्पा, पोषक तत्वे आणि पर्यावरणाच्या प्रभावाचे परीक्षण केले गेले आहे. या अभ्यासांमधून अळी आणि परागकणांच्या मायक्रोबायोमची रचना आणि विपुलता³³, तसेच एकाकी मधमाशी प्रजातींमध्ये आढळणाऱ्या स्यूडोमोनास (Pseudomonas) आणि डेल्फटिया (Delftia) या सर्वात सामान्य जिवाणू प्रजातींमध्ये समानता असल्याचे दिसून आले. तथापि, जरी बुरशीनाशके मधमाश्यांच्या आरोग्याच्या संरक्षणाच्या धोरणांशी संबंधित असली तरी, थेट तोंडावाटे संपर्कातून अळीच्या मायक्रोबायोटावर होणारे बुरशीनाशकांचे परिणाम अजूनही अज्ञात आहेत.
या अभ्यासात, अमेरिकेत फळझाडांवर वापरण्यासाठी नोंदणीकृत असलेल्या सहा सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या बुरशीनाशकांच्या वास्तविक मात्रांच्या परिणामांची चाचणी घेण्यात आली. यामध्ये दूषित अन्नातून कॉर्न हॉर्नवर्म मॉथच्या अळ्यांना तोंडावाटे दिलेल्या स्पर्शजन्य आणि प्रणालीगत बुरशीनाशकांचा समावेश होता. आम्हाला असे आढळले की स्पर्शजन्य आणि प्रणालीगत बुरशीनाशकांमुळे मधमाश्यांच्या शरीराच्या वजनातील वाढ कमी झाली आणि मृत्यूदर वाढला, ज्यामध्ये मॅनकोझेब आणि पायरीथिओपाइड यांचे सर्वात गंभीर परिणाम दिसून आले. त्यानंतर आम्ही मॅनकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांच्या आहारावर पोसलेल्या अळ्यांच्या सूक्ष्मजैविक विविधतेची तुलना नियंत्रण आहारावर पोसलेल्या अळ्यांच्या सूक्ष्मजैविक विविधतेशी केली. आम्ही मृत्यूदरामागील संभाव्य यंत्रणा आणि एकात्मिक कीड व परागक व्यवस्थापन (IPPM)३६ कार्यक्रमांसाठी त्याचे परिणाम यावर चर्चा करतो.
कोशांमध्ये हिवाळा घालवणारे प्रौढ ओ. कॉर्नफ्रॉन्स बिग्लरविले, पीए येथील फ्रूट रिसर्च सेंटरमधून मिळवण्यात आले आणि प्रयोगापूर्वी -३ ते २°C (±०.३°C) तापमानावर साठवण्यात आले (एकूण ६०० कोश). मे २०२२ मध्ये, दररोज १०० ओ. कॉर्नफ्रॉन्स कोश प्लास्टिकच्या कपांमध्ये (प्रत्येक कपात ५० कोश, डीआय ५ सेमी × १५ सेमी लांब) स्थानांतरित केले गेले आणि कोश उघडण्यास प्रोत्साहन देण्यासाठी व चावण्यासाठी पृष्ठभाग उपलब्ध करून देण्यासाठी कपांमध्ये पुसण्यासाठी कापड ठेवण्यात आले, ज्यामुळे दगडी मधमाश्यांवरील ताण कमी झाला३७. कोश असलेले दोन प्लास्टिकचे कप एका कीटक पिंजऱ्यात (३० × ३० × ३० सेमी, बगडॉर्म मेगाव्ह्यू सायन्स कं. लि., तैवान) ५०% सुक्रोज द्रावण असलेल्या १० मिली फीडरसह ठेवा आणि कोश बंद होणे व मिलन सुनिश्चित करण्यासाठी चार दिवस साठवा. 23°C, सापेक्ष आर्द्रता 60%, प्रकाश कालावधी 10 मिनिटे (कमी तीव्रता): 14 दिवस. सफरचंदाच्या फुलोऱ्याच्या ऐन हंगामात सहा दिवस दररोज सकाळी 100 मिलन झालेल्या माद्या आणि नरांना (दररोज 100) दोन कृत्रिम घरट्यांमध्ये सोडण्यात आले (सापळा घरटे: रुंदी 33.66 × उंची 30.48 × लांबी 46.99 सेमी; पूरक आकृती 1). पेनसिल्व्हेनिया स्टेट आर्बोरेटममध्ये, चेरी (प्रुनस सेरासस 'युबँक' स्वीट चेरी पाय™), पीच (प्रुनस पर्सिका 'कंटेन्डर'), प्रुनस पर्सिका 'पीएफ २७ए' फ्लेमिन फ्युरी®), नाशपाती (पायरस पेरिफोलिया 'ऑलिम्पिक', पायरस पेरिफोलिया 'शिंको', पायरस पेरिफोलिया 'शिन्सेकी'), कोरोनारिया सफरचंदाचे झाड (मालस कोरोनारिया) आणि सफरचंदाच्या झाडांच्या अनेक जाती (मालस कोरोनारिया, मालस), देशी सफरचंदाचे झाड 'को-ऑप ३०' एंटरप्राइज™, मालस सफरचंदाचे झाड 'को-ऑप ३१' वाइनक्रिस्प™, बिगोनिया 'फ्रीडम', बिगोनिया 'गोल्डन डिलीशियस', बिगोनिया 'नोव्हा स्पाय' यांच्याजवळ ठेवलेले. प्रत्येक निळे प्लास्टिकचे पक्षीघर दोन लाकडी पेट्यांवर व्यवस्थित बसते. प्रत्येक घरट्याच्या पेटीत 800 रिकाम्या क्राफ्ट पेपरच्या नळ्या (सर्पिलाकार उघड्या, 0.8 सेमी आतील व्यास × 15 सेमी लांबी) (जोन्सविले पेपर ट्यूब कंपनी, मिशिगन) होत्या, ज्या अपारदर्शक सेल्युलोझच्या नळ्यांमध्ये (0.7 बाह्य व्यास) घातल्या होत्या. प्लास्टिकचे प्लग (टी-1एक्स प्लग) घरट्यासाठी जागा पुरवतात.
दोन्ही घरट्यांच्या पेट्या पूर्वेकडे तोंड करून ठेवल्या होत्या आणि उंदीर व पक्ष्यांना आत जाण्यापासून रोखण्यासाठी त्या हिरव्या प्लास्टिकच्या बागेच्या कुंपणाने (एव्हरबिल्ट मॉडेल #८८९२५०ईबी१२, उघडण्याचा आकार ५ × ५ सेमी, ०.९५ मी × १०० मी) झाकल्या होत्या व घरट्यांच्या पेट्यांच्या शेजारी जमिनीच्या पृष्ठभागावर ठेवल्या होत्या. घरट्याची पेटी (पूरक आकृती १अ). घरट्यांमधून ३० नळ्या गोळा करून आणि त्या प्रयोगशाळेत आणून दररोज कॉर्न बोररची अंडी गोळा केली जात होती. कात्रीने नळीच्या टोकाला एक काप देऊन, नंतर पिलांच्या पेशी उघड करण्यासाठी वेटोळ्या नळीचे भाग वेगळे केले जात. एका वक्र स्पॅटुलाचा (मायक्रोस्लाइड टूल किट, बायोक्विप प्रॉडक्ट्स इंक., कॅलिफोर्निया) वापर करून प्रत्येक अंडे आणि त्यातील परागकण काढले जात होते. आमच्या प्रयोगांमध्ये वापरण्यापूर्वी अंडी ओलसर फिल्टर पेपरवर उबवून २ तासांसाठी पेट्री डिशमध्ये ठेवली जात होती (पूरक आकृती १ब-ड).
प्रयोगशाळेत, आम्ही सफरचंदाच्या फुलोऱ्यापूर्वी आणि फुलोऱ्यादरम्यान तीन वेगवेगळ्या सांद्रतांमध्ये (0.1X, 0.5X, आणि 1X, जिथे 1X म्हणजे प्रति एकर १०० गॅलन पाण्यात वापरलेली मात्रा. शेतातील उच्च मात्रा = शेतातील सांद्रता) वापरलेल्या सहा बुरशीनाशकांच्या तोंडी विषारीपणाचे मूल्यांकन केले (तक्ता १). प्रत्येक सांद्रतेची १६ वेळा पुनरावृत्ती करण्यात आली (n = १६). दोन स्पर्शजन्य बुरशीनाशके (तक्ता S1: मँकोझेब २६९६.१४ पीपीएम आणि कॅप्टन २८७५.८८ पीपीएम) आणि चार प्रणालीगत बुरशीनाशके (तक्ता S1: पायरीथियोस्ट्रोबिन २५०.१४ पीपीएम; ट्रायफ्लोक्सीस्ट्रोबिन ११०.०६ पीपीएम; मायक्लोब्युटानिल अ‍ॅझोल ७५.१२ पीपीएम; सायप्रोडीनिल २८०.८४५ पीपीएम) यांचा फळे, भाजीपाला आणि शोभेच्या पिकांवरील विषारीपणा तपासण्यात आला. आम्ही ग्राइंडर वापरून परागकण एकजीव केले, ०.२० ग्रॅम परागकण एका कप्प्यात (२४-वेल फाल्कन प्लेट) टाकले आणि त्यात १ μL बुरशीनाशक द्रावण घालून मिसळले, जेणेकरून १ मिमी खोल कप्पे असलेले पिरॅमिडच्या आकाराचे परागकण तयार झाले, ज्यात अंडी ठेवण्यात आली. मिनी स्पॅचुला वापरून अंडी ठेवली (पूरक आकृती १c,d). फाल्कन प्लेट्स खोलीच्या तापमानाला (२५°C) आणि ७०% सापेक्ष आर्द्रतेमध्ये साठवून ठेवल्या होत्या. आम्ही त्यांची तुलना शुद्ध पाण्याने प्रक्रिया केलेल्या एकजीव परागकणांचा आहार दिलेल्या नियंत्रण गटातील अळ्यांशी केली. अळ्या कोषपूर्व वयापर्यंत पोहोचेपर्यंत आम्ही दर दुसऱ्या दिवशी मृत्यूदराची नोंद केली आणि विश्लेषणात्मक तराजू (फिशर सायंटिफिक, अचूकता = ०.०००१ ग्रॅम) वापरून त्यांचे वजन मोजले. शेवटी, २.५ महिन्यांनंतर कोष उघडून लिंग गुणोत्तराचे मूल्यांकन केले गेले.
संपूर्ण ओ. कॉर्नफ्रॉन्स अळ्यांमधून (प्रत्येक उपचार स्थितीसाठी n = ३, मँकोझेब-उपचारित आणि उपचार न केलेले परागकण) डीएनए काढण्यात आला आणि आम्ही या नमुन्यांवर सूक्ष्मजैविक विविधतेचे विश्लेषण केले, विशेषतः कारण मँकोझेबमध्ये MnZn मिळालेल्या अळ्यांमध्ये सर्वाधिक मृत्यूदर दिसून आला. DNAZymoBIOMICS®-96 MagBead DNA किट (झायमो रिसर्च, इर्विन, सीए) वापरून डीएनएचे प्रवर्धन आणि शुद्धीकरण करण्यात आले, आणि v3 किट वापरून Illumina® MiSeq™ वर त्याचे अनुक्रमण (६०० सायकल) करण्यात आले. १६एस आरएनए जनुकाच्या V3-V4 भागाला लक्ष्य करणाऱ्या प्रायमर्सचा वापर करून Quick-16S™ NGS लायब्ररी प्रेप किट (झायमो रिसर्च, इर्विन, सीए) द्वारे जिवाणूंच्या १६एस रायबोसोमल आरएनए जनुकांचे लक्ष्यित अनुक्रमण करण्यात आले. याव्यतिरिक्त, १०% PhiX समावेश वापरून १८एस अनुक्रमण करण्यात आले, आणि १८एस००१ व एनएस४ या प्रायमर जोडीचा वापर करून प्रवर्धन करण्यात आले.
QIIME2 पाइपलाइन (v2022.11.1) वापरून पेअर्ड रीड्स39 आयात आणि प्रक्रिया करा. हे रीड्स ट्रिम आणि मर्ज केले गेले, आणि QIIME2 मधील DADA2 प्लगइन (qiime dada2 noise pairing)40 वापरून कायमेरिक सिक्वेन्सेस काढून टाकण्यात आले. 16S आणि 18S क्लास असाइनमेंट्स ऑब्जेक्ट क्लासिफायर प्लगइन Classify-sklearn आणि प्री-ट्रेन्ड आर्टिफॅक्ट silva-138-99-nb-classifier वापरून करण्यात आले.
सर्व प्रायोगिक डेटाची सामान्यता (शॅपिरो-विल्क्स) आणि प्रसरणांची एकरूपता (लेव्हेन चाचणी) तपासण्यात आली. डेटा सेट पॅरामीट्रिक विश्लेषणाच्या गृहितकांची पूर्तता करत नसल्यामुळे आणि रूपांतरण अवशेषांचे मानकीकरण करण्यात अयशस्वी ठरल्यामुळे, आम्ही अळीच्या ताज्या वजनावरील उपचारांचा परिणाम तपासण्यासाठी दोन घटक [वेळ (तीन-टप्प्यांचे २, ५, आणि ८ दिवसांचे वेळ बिंदू) आणि बुरशीनाशक] असलेले नॉन-पॅरामीट्रिक द्विमार्गी ANOVA (क्रुस्कल-वॉलिस) केले, त्यानंतर विल्कोक्सन चाचणी वापरून पोस्ट हॉक नॉन-पॅरामीट्रिक जोडी-जोडीने तुलना करण्यात आली. तीन बुरशीनाशक सांद्रतांमध्ये जगण्यावर बुरशीनाशकांच्या परिणामांची तुलना करण्यासाठी आम्ही पॉइसन वितरणासह एक सामान्यीकृत रेषीय मॉडेल (GLM) वापरले⁴¹⁴². विभेदक विपुलता विश्लेषणासाठी, ॲम्प्लिकॉन अनुक्रम प्रकारांची (ASVs) संख्या प्रजाती स्तरावर एकत्रित करण्यात आली. मायक्रोबायोम R43 (v1.1) मधील एका मॅक्रोवर मॉडेल केलेल्या बीटा झिरो-इन्फ्लेटेड (BEZI) फॅमिली डिस्ट्रिब्युशन्ससह पोझिशन, स्केल आणि शेपसाठी जनरलाइज्ड अॅडिटिव्ह मॉडेल (GAMLSS) वापरून 16S (वंश पातळी) आणि 18S सापेक्ष विपुलतेसह गटांमधील भिन्न विपुलतेची तुलना करण्यात आली. 1). भिन्न विश्लेषणापूर्वी मायटोकाँड्रियल आणि क्लोरोप्लास्ट प्रजाती काढून टाका. 18S च्या वेगवेगळ्या वर्गीकरण स्तरांमुळे, भिन्न विश्लेषणासाठी प्रत्येक टॅक्सॉनचा फक्त सर्वात खालचा स्तर वापरला गेला. सर्व सांख्यिकीय विश्लेषणे R (v. 3.4.3., CRAN प्रोजेक्ट) (टीम 2013) वापरून केली गेली.
मॅनकोझेब, पायरीथियोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लोक्सीस्ट्रोबिन यांच्या संपर्कामुळे ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या शरीराच्या वजनातील वाढ लक्षणीयरीत्या कमी झाली (आकृती १). तपासलेल्या तिन्ही डोससाठी हे परिणाम सातत्याने दिसून आले (आकृती १अ–क). सायक्लोस्ट्रोबिन आणि मायक्लोब्युटानिलमुळे अळ्यांचे वजन लक्षणीयरीत्या कमी झाले नाही.
चार वेगवेगळ्या आहार पद्धतींनुसार (एकसंध परागकण खाद्य + बुरशीनाशक: नियंत्रण, 0.1X, 0.5X आणि 1X मात्रा) तीन वेगवेगळ्या वेळी मोजलेले खोडकिडीच्या अळ्यांचे सरासरी ताजे वजन. (अ) कमी मात्रा (0.1X): पहिली वेळ (दिवस १): χ2: 30.99, DF = 6; P < 0.0001, दुसरी वेळ (दिवस ५): 22.83, DF = 0.0009; तिसरी वेळ (दिवस ८): χ2: 28.39, DF = 6; (ब) अर्धी मात्रा (0.5X): पहिली वेळ (दिवस १): χ2: 35.67, DF = 6; P < 0.0001, दुसरी वेळ (दिवस १): χ2: 15.98, DF = 6; P = 0.0090; तिसरा वेळ बिंदू (दिवस ८) χ2: १६.४७, DF = ६; (c) साइट किंवा पूर्ण डोस (1X): पहिला वेळ बिंदू (दिवस १) χ2: २०.६४, P = ६; P = ०.०३२६, दुसरा वेळ बिंदू (दिवस ५): χ2: २२.८३, DF = ६; P = ०.०००९; तिसरा वेळ बिंदू (दिवस ८): χ2: २८.३९, DF = ६; नॉनपॅरामीट्रिक विश्लेषण. बार जोडी-जोडीने केलेल्या तुलनांचे सरासरी ± SE दर्शवतात (α = ०.०५) (n = १६) *P ≤ ०.०५, **P ≤ ०.००१, ***P ≤ ०.०००१.
सर्वात कमी डोसवर (0.1X), ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिनमुळे अळीच्या शरीराचे वजन 60%, मॅनकोझेबमुळे 49%, मायक्लोबुटॅनिलमुळे 48% आणि पायरीथिस्ट्रोबिनमुळे 46% ने कमी झाले (आकृती 1a). जेव्हा अर्ध्या क्षेत्रीय डोसच्या (0.5X) संपर्कात आणले गेले, तेव्हा मॅनकोझेबच्या अळ्यांच्या शरीराचे वजन 86%, पायरीथिस्ट्रोबिनमुळे 52% आणि ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिनमुळे 50% ने कमी झाले (आकृती 1b). मॅनकोझेबच्या पूर्ण क्षेत्रीय डोसने (1X) अळीचे वजन 82%, पायरीथिस्ट्रोबिनमुळे 70% आणि ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिन, मायक्लोबुटॅनिल व सॅनगार्डमुळे अंदाजे 30% ने कमी केले (आकृती 1c).
मँकोझेब-प्रक्रिया केलेले परागकण खाणाऱ्या अळ्यांमध्ये मृत्यूचे प्रमाण सर्वाधिक होते, त्याखालोखाल पायरीथियोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लॉक्सिस्ट्रोबिनचा क्रमांक होता. मँकोझेब आणि पायरीटिसोलिनच्या वाढत्या मात्रेनुसार मृत्यूचे प्रमाण वाढले (आकृती २; तक्ता २). तथापि, ट्रायफ्लॉक्सिस्ट्रोबिनची सांद्रता वाढल्याने मक्याच्या खोडकिडीच्या मृत्यूदरात केवळ किंचित वाढ झाली; नियंत्रण उपचारांच्या तुलनेत सायप्रोडीनिल आणि कॅप्टनमुळे मृत्यूदरात लक्षणीय वाढ झाली नाही.
सहा वेगवेगळ्या बुरशीनाशकांनी स्वतंत्रपणे प्रक्रिया केलेल्या परागकणांचे सेवन केल्यानंतर खोडकिडीच्या अळ्यांच्या मृत्यूदराची तुलना करण्यात आली. मक्याच्या अळ्यांना तोंडावाटे दिल्यावर मॅन्कोझेब आणि पेंटोपायरामाइड अधिक संवेदनशील आढळले (GLM: χ = 29.45, DF = 20, P = 0.0059) (रेषा, उतार = 0.29, P < 0.001; उतार = 0.24, P <0.00)).
सर्व उपचारांमध्ये, सरासरी, ३९.०५% रुग्ण महिला आणि ६०.९५% पुरुष होते. नियंत्रण उपचारांमध्ये, कमी-मात्रेच्या (०.१X) आणि अर्ध्या-मात्रेच्या (०.५X) दोन्ही अभ्यासांमध्ये महिलांचे प्रमाण ४०% होते, आणि क्षेत्रीय-मात्रेच्या (१X) अभ्यासांमध्ये ३०% होते. ०.१X मात्रेवर, मँकोझेब आणि मायक्लोबुटॅनिलने उपचार केलेल्या परागकण-खाणाऱ्या अळ्यांमध्ये, ३३.३३% प्रौढ मादी, २२% प्रौढ मादी, ४४% प्रौढ अळ्या मादी, ४४% प्रौढ अळ्या मादी, ४१% प्रौढ अळ्या मादी होत्या, आणि नियंत्रणांमध्ये ३१% होते (आकृती ३अ). 0.5 पट डोसवर, मॅनकोझेब आणि पायरीथियोस्ट्रोबिन गटातील 33% प्रौढ जंत मादी होत्या, ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिन गटात 36%, मायक्लोब्युटानिल गटात 41% आणि सायप्रोस्ट्रोबिन गटात 46% होत्या. कॅप्टन गटात हे प्रमाण 53% आणि नियंत्रण गटात 38% होते (आकृती 3b). 1X डोसवर, मॅनकोझेब गटात 30%, पायरीथियोस्ट्रोबिन गटात 36%, ट्रायफ्लोक्सिस्ट्रोबिन गटात 44%, मायक्लोब्युटानिल गटात 38% आणि नियंत्रण गटात 38.5% महिला होत्या (आकृती 3c).
अळी अवस्थेतील बुरशीनाशकाच्या संपर्कात आल्यानंतर मादी आणि नर खोडकिड्यांची टक्केवारी. (अ) कमी मात्रा (0.1X). ​​(ब) अर्धी मात्रा (0.5X). (क) क्षेत्रीय मात्रा किंवा पूर्ण मात्रा (1X).
१६एस अनुक्रम विश्लेषणातून असे दिसून आले की, मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्या आणि प्रक्रिया न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्या यांच्यातील जिवाणूंचा गट भिन्न होता (आकृती ४अ). प्रक्रिया न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांचा सूक्ष्मजैविक निर्देशांक, मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांपेक्षा जास्त होता (आकृती ४ब). जरी गटांमधील समृद्धीमधील निरीक्षण केलेला फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण नसला तरी, तो प्रक्रिया न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमध्ये आढळलेल्या फरकापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी होता (आकृती ४क). सापेक्ष विपुलतेवरून असे दिसून आले की, मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांच्या तुलनेत, नियंत्रण परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमधील सूक्ष्मजीव अधिक वैविध्यपूर्ण होते (आकृती ५अ). वर्णनात्मक विश्लेषणातून नियंत्रण आणि मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या नमुन्यांमध्ये २८ प्रजातींची उपस्थिती दिसून आली (आकृती ५ब). १८एस अनुक्रमण वापरून केलेल्या विश्लेषणातून कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक दिसून आले नाहीत (पूरक आकृती २).
16S अनुक्रमांवर आधारित SAV प्रोफाइलची तुलना फायलम स्तरावर शॅनन समृद्धी आणि निरीक्षित समृद्धीशी करण्यात आली. (अ) उपचार न केलेल्या परागकण-खाद्य किंवा नियंत्रण (निळा) आणि मँकोझेब-खाद्य अळ्यांमधील (नारंगी) एकूण सूक्ष्मजीव समुदाय संरचनेवर आधारित मुख्य समन्वय विश्लेषण (PCoA). प्रत्येक डेटा बिंदू एक स्वतंत्र नमुना दर्शवतो. PCoA ची गणना बहुचर टी वितरणाच्या ब्रे-कर्टिस अंतराचा वापर करून करण्यात आली. अंडाकृती ८०% विश्वास पातळी दर्शवतात. (ब) बॉक्सप्लॉट, कच्चा शॅनन संपत्ती डेटा (बिंदू) आणि क. निरीक्षित संपत्ती. बॉक्सप्लॉटमध्ये मध्यक रेषा, आंतरचतुर्थक श्रेणी (IQR), आणि १.५ × IQR (n = ३) साठी चौकोन दर्शवले आहेत.
मँकोझेब-उपचारित आणि उपचार न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदायांची रचना. (अ) अळ्यांमधील सूक्ष्मजीव प्रजातींच्या वाचनांची सापेक्ष विपुलता. (ब) ओळखलेल्या सूक्ष्मजीव समुदायांचा हीट मॅप. डेल्फटिया (ऑड्स रेशो (OR) = ०.६७, P = ०.००३०) आणि स्यूडोमोनास (OR = ०.३, P = ०.००७४), मायक्रोबॅक्टेरियम (OR = ०.७५, P = ०.०६१७) (OR = १.५, P = ०.००६०); हीट मॅपमधील पंक्ती कोरिलेशन डिस्टन्स आणि सरासरी कनेक्टिव्हिटी वापरून क्लस्टर केल्या आहेत.
आमच्या निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की, फुलोऱ्याच्या काळात मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या स्पर्शजन्य (मॅन्कोझेब) आणि प्रणालीगत (पायरोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लोक्सीस्ट्रोबिन) बुरशीनाशकांच्या तोंडी संपर्कामुळे मक्याच्या अळ्यांची वजनवाढ लक्षणीयरीत्या कमी झाली आणि मृत्यूदर वाढला. याव्यतिरिक्त, मॅन्कोझेबने कोषपूर्व अवस्थेदरम्यान मायक्रोबायोमची विविधता आणि समृद्धी लक्षणीयरीत्या कमी केली. मायक्लोब्युटानिल, या दुसऱ्या प्रणालीगत बुरशीनाशकाने, तिन्ही मात्रांमध्ये अळ्यांच्या शरीराच्या वजनातील वाढ लक्षणीयरीत्या कमी केली. हा परिणाम दुसऱ्या (५ व्या दिवशी) आणि तिसऱ्या (८ व्या दिवशी) टप्प्यावर स्पष्टपणे दिसून आला. याउलट, सायप्रोडीनिल आणि कॅप्टनने नियंत्रण गटाच्या तुलनेत वजनवाढ किंवा जगण्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी केले नाही. आमच्या माहितीनुसार, मक्याच्या पिकांचे परागकणांच्या थेट संपर्कातून संरक्षण करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या विविध बुरशीनाशकांच्या शेतातील मात्रांचे परिणाम निश्चित करणारे हे पहिलेच संशोधन आहे.
नियंत्रण उपचारांच्या तुलनेत, सर्व बुरशीनाशक उपचारांमुळे शरीराच्या वजनातील वाढ लक्षणीयरीत्या कमी झाली. मॅनकोझेबचा अळीच्या शरीराच्या वजनातील वाढीवर सर्वाधिक परिणाम झाला, ज्यात सरासरी ५१% घट दिसून आली, त्यानंतर पायरीथियोस्ट्रोबिनचा क्रमांक होता. तथापि, इतर अभ्यासांमध्ये बुरशीनाशकांच्या क्षेत्रीय मात्रांचे अळीच्या अवस्थांवर कोणतेही प्रतिकूल परिणाम झाल्याचे नोंदवले गेलेले नाही४४. जरी डायथियोकार्बामेट बायोसाइड्समध्ये कमी तीव्र विषारीपणा असल्याचे दिसून आले असले तरी४५, मॅनकोझेबसारखे एथिलीन बिस्डायथियोकार्बामेट्स (EBDCS) युरिया एथिलीन सल्फाइडमध्ये विघटित होऊ शकतात. इतर प्राण्यांमधील त्याचे उत्परिवर्तनकारी परिणाम पाहता, हे विघटन उत्पादन निरीक्षित परिणामांसाठी जबाबदार असू शकते४६,४७. पूर्वीच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की एथिलीन थायोयुरियाची निर्मिती वाढलेले तापमान४८, आर्द्रतेची पातळी४९ आणि उत्पादनाच्या साठवणुकीचा कालावधी५० यांसारख्या घटकांवर अवलंबून असते. बायोसाइड्सच्या साठवणुकीच्या योग्य परिस्थितीमुळे हे दुष्परिणाम कमी करता येतात. याव्यतिरिक्त, युरोपियन फूड सेफ्टी अथॉरिटीने पायरीथियोपाइडच्या विषारीपणाबद्दल चिंता व्यक्त केली आहे, जे इतर प्राण्यांच्या पचनसंस्थेसाठी कर्करोगजन्य असल्याचे दिसून आले आहे51.
मॅनकोझेब, पायरीथियोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लोक्सीस्ट्रोबिन तोंडावाटे दिल्याने मक्याच्या खोडकिडीच्या अळ्यांचा मृत्यूदर वाढतो. याउलट, मायक्लोब्युटानिल, सिप्रोसायक्लिन आणि कॅप्टन यांचा मृत्यूदरावर कोणताही परिणाम झाला नाही. हे निष्कर्ष लाडर्नर आणि सहकाऱ्यांच्या ५२ निष्कर्षांपेक्षा वेगळे आहेत, ज्यांनी दाखवले की कॅप्टनमुळे प्रौढ ओ. लिग्नारिया आणि एपिस मेलिफेरा एल. (हायमेनोप्टेरा, एपिसिडे) यांचे जगण्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी झाले. याव्यतिरिक्त, कॅप्टन आणि बॉस्कालिड सारखी बुरशीनाशके अळ्यांचा मृत्यू घडवून आणतात ५२,५३,५४ किंवा त्यांच्या खाण्याच्या सवयींमध्ये बदल घडवतात ५५ असे आढळून आले आहे. या बदलांमुळे, परागकणांच्या पौष्टिक गुणवत्तेवर आणि अंतिमतः अळीच्या अवस्थेतील ऊर्जा मिळवण्यावर परिणाम होऊ शकतो. नियंत्रण गटामध्ये दिसून आलेला मृत्यूदर इतर अभ्यासांशी ५६,५७ सुसंगत होता.
आमच्या अभ्यासात आढळलेले नरांच्या बाजूने झुकलेले लिंग गुणोत्तर, व्हिसेन्स आणि बॉश यांनी ओ. कॉर्नुटासाठी पूर्वी सुचविल्याप्रमाणे, फुलोऱ्याच्या काळात अपुरे मिलन आणि खराब हवामान यांसारख्या घटकांमुळे स्पष्ट केले जाऊ शकते. जरी आमच्या अभ्यासात माद्या आणि नरांना मिलन करण्यासाठी चार दिवस मिळाले होते (जो कालावधी यशस्वी मिलनासाठी साधारणपणे पुरेसा मानला जातो), तरीही आम्ही ताण कमी करण्यासाठी मुद्दाम प्रकाशाची तीव्रता कमी केली. तथापि, या बदलामुळे मिलन प्रक्रियेत नकळतपणे व्यत्यय येऊ शकतो⁶¹. याव्यतिरिक्त, मधमाश्यांना पाऊस आणि कमी तापमान (<५°C) यांसारख्या अनेक दिवसांच्या प्रतिकूल हवामानाचा सामना करावा लागतो, ज्यामुळे मिलनाच्या यशावर नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो⁴,²³.
जरी आमचा अभ्यास संपूर्ण अळीच्या मायक्रोबायोमवर केंद्रित होता, तरी आमचे निष्कर्ष जिवाणू समुदायांमधील संभाव्य संबंधांवर प्रकाश टाकतात, जे मधमाश्यांचे पोषण आणि बुरशीनाशकांच्या संपर्कासाठी महत्त्वपूर्ण असू शकतात. उदाहरणार्थ, प्रक्रिया न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांच्या तुलनेत, मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमध्ये सूक्ष्मजीव समुदायाची रचना आणि संख्या लक्षणीयरीत्या कमी झाली होती. प्रक्रिया न केलेले परागकण खाणाऱ्या अळ्यांमध्ये, प्रोटिओबॅक्टेरिया आणि ॲक्टिनोबॅक्टेरिया हे जिवाणू गट प्रबळ होते आणि ते प्रामुख्याने वायुजीवी किंवा वैकल्पिक वायुजीवी होते. डेल्फ्ट जिवाणू, जे सामान्यतः एकट्या राहणाऱ्या मधमाशी प्रजातींशी संबंधित असतात, त्यांच्यामध्ये प्रतिजैविक क्रियाशीलता असल्याचे ज्ञात आहे, जे रोगजनकांच्या विरोधात त्यांच्या संभाव्य संरक्षणात्मक भूमिकेचे संकेत देते. स्यूडोमोनास ही आणखी एक जिवाणू प्रजाती, प्रक्रिया न केलेल्या परागकणांवर पोसलेल्या अळ्यांमध्ये मुबलक प्रमाणात होती, परंतु मँकोझेब-प्रक्रिया केलेल्या अळ्यांमध्ये ती लक्षणीयरीत्या कमी झाली होती. आमचे निष्कर्ष ओ. बायकॉर्निस३५ आणि इतर एकट्या राहणाऱ्या गांधीलमाशांमध्ये३४ स्यूडोमोनास ही सर्वात मुबलक प्रजातींपैकी एक असल्याचे ओळखणाऱ्या पूर्वीच्या अभ्यासांना पुष्टी देतात. ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या आरोग्यामध्ये स्यूडोमोनासच्या भूमिकेबद्दल प्रायोगिक पुरावे अभ्यासले गेले नसले तरी, हे जिवाणू पेडरस फ्युसिप्स नावाच्या भुंग्यामध्ये संरक्षक विषांच्या संश्लेषणास प्रोत्साहन देतात आणि इन विट्रोमध्ये आर्जिनिन चयापचयास चालना देतात असे दिसून आले आहे ३५, ६५. ही निरीक्षणे ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या अळ्यांच्या विकासाच्या काळात विषाणू आणि जिवाणूंच्या संरक्षणात संभाव्य भूमिकेचे सूचन करतात. मायक्रोबॅक्टेरियम ही आमच्या अभ्यासात ओळखली गेलेली आणखी एक प्रजाती आहे, जी उपासमारीच्या परिस्थितीत ब्लॅक सोल्जर फ्लायच्या अळ्यांमध्ये मोठ्या संख्येने आढळते असे नोंदवले गेले आहे ६६. ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या अळ्यांमध्ये, मायक्रोबॅक्टेरिया तणावाच्या परिस्थितीत आतड्यांतील मायक्रोबायोमचे संतुलन आणि लवचिकता राखण्यास मदत करू शकतात. याव्यतिरिक्त, रोडोकोकस ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या अळ्यांमध्ये आढळतो आणि तो त्याच्या विषहरण क्षमतेसाठी ओळखला जातो ६७. ही प्रजाती ए. फ्लोरियाच्या आतड्यात देखील आढळते, परंतु खूप कमी प्रमाणात ६८. आमच्या निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की अनेक सूक्ष्मजीव प्रजातींमध्ये विविध अनुवांशिक भिन्नता आढळतात, ज्या अळ्यांमधील चयापचय प्रक्रिया बदलू शकतात. तथापि, ओ. कॉर्नफ्रॉन्सच्या कार्यात्मक विविधतेबद्दल अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेणे आवश्यक आहे.
सारांशतः, निकालांवरून असे दिसून येते की मँकोझेब, पायरीथियोस्ट्रोबिन आणि ट्रायफ्लॉक्सिस्ट्रोबिनमुळे कॉर्न बोररच्या अळ्यांच्या शरीराच्या वजनातील वाढ कमी झाली आणि मृत्यूदर वाढला. परागकणांवर बुरशीनाशकांच्या परिणामांबद्दल चिंता वाढत असली तरी, या संयुगांच्या अवशिष्ट चयापचयांच्या परिणामांना अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याची गरज आहे. हे निकाल एकात्मिक परागकण व्यवस्थापन कार्यक्रमांसाठीच्या शिफारसींमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकतात, जे शेतकऱ्यांना बुरशीनाशकांची निवड करून आणि फवारणीची वेळ बदलून, किंवा कमी हानिकारक पर्यायांच्या वापरास प्रोत्साहन देऊन फळझाडांच्या फुलोऱ्यापूर्वी आणि फुलोऱ्यादरम्यान विशिष्ट बुरशीनाशकांचा वापर टाळण्यास मदत करतात. ही माहिती कीटकनाशकांच्या वापरावरील शिफारसी विकसित करण्यासाठी महत्त्वाची आहे, जसे की बुरशीनाशकांची निवड करताना विद्यमान फवारणी कार्यक्रमांमध्ये बदल करणे आणि फवारणीची वेळ बदलणे किंवा कमी धोकादायक पर्यायांच्या वापरास प्रोत्साहन देणे. लिंग गुणोत्तर, खाद्य वर्तन, आतड्यांतील सूक्ष्मजीव आणि कॉर्न बोररच्या वजनातील घट व मृत्यूदरामागील आण्विक यंत्रणा यांवर बुरशीनाशकांच्या प्रतिकूल परिणामांबद्दल अधिक संशोधनाची आवश्यकता आहे.
आकृती १ आणि २ मधील स्रोत डेटा १, २ आणि ३ हे figshare डेटा रिपॉझिटरीमध्ये DOI: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996245 आणि https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24996233 अंतर्गत जमा केले आहेत. सध्याच्या अभ्यासात विश्लेषण केलेले अनुक्रम (आकृती ४, ५) NCBI SRA रिपॉझिटरीमध्ये PRJNA1023565 या ॲक्सेशन क्रमांकाखाली उपलब्ध आहेत.
बॉश, जे. आणि केम्प, डब्ल्यू. पी. शेती पिकांचे परागण करणारे म्हणून मधमाशी प्रजातींचा विकास आणि स्थापना: ऑस्मिया प्रजातीचे उदाहरण (हायमेनोप्टेरा: मेगाचिलिडे) आणि फळझाडे. बुलेटिन ऑफ द न्तोमोरे रिसोर्स. 92, 3–16 (2002).
पार्कर, एम. जी. इत्यादी. न्यूयॉर्क आणि पेनसिल्व्हेनियामधील सफरचंद उत्पादकांमध्ये परागीकरण पद्धती आणि पर्यायी परागकणांबद्दलच्या धारणा. अपडेट. कृषी. अन्न प्रणाली. 35, 1–14 (2020).
कोच आय., लॉन्सडॉर्फ ईडब्ल्यू, आर्ट्झ डीआर, पिट्स-सिंगर टीएल आणि रिकेट्स टीएच देशी मधमाश्या वापरून बदामाच्या परागणाचे पर्यावरणशास्त्र आणि अर्थशास्त्र. जे. इकॉनॉमिक्स. न्टोमोरे. 111, 16–25 (2018).
ली, ई., हे, वाय., आणि पार्क, वाय.-एल. ट्रॅगोपॅनच्या फिनोलॉजीवर हवामान बदलाचे परिणाम: लोकसंख्या व्यवस्थापनासाठीचे परिणाम. क्लाइंब. चेंज 150, 305–317 (2018).
आर्ट्झ, डी.आर. आणि पिट्स-सिंगर, टी.एल. दोन व्यवस्थापित एकल मधमाश्यांच्या (ऑस्मिया लिग्नारिया आणि मेगाचिले रोटुंडाटा) घरटे बांधण्याच्या वर्तनावर बुरशीनाशक आणि सहाय्यक फवारण्यांचा परिणाम. प्लोस वन 10, e0135688 (2015).
बोवे, एस. व इतर. एक कमी विषारी पीक बुरशीनाशक (फेनबुकोनाझोल) नर प्रजनन गुणवत्तेच्या संकेतांमध्ये व्यत्यय आणते ज्यामुळे जंगली एकट्या राहणाऱ्या मधमाश्यांमध्ये मिलन यश कमी होते. जे. अॅप्स. इकॉलॉजी. 59, 1596–1607 (2022).
स्गोलस्ट्रा एफ. आणि इतर. निओनिकोटिनॉइड कीटकनाशके आणि अर्गोस्टेरॉल जैवसंश्लेषण तीन मधमाशी प्रजातींमध्ये सहक्रियात्मक बुरशीनाशक मृत्यूदर कमी करतात. कीड नियंत्रण. विज्ञान. 73, 1236–1243 (2017).
कुहनेमन जेजी, गिलुंग जे, व्हॅन डायक एमटी, फोर्डिस आरएफ आणि डॅनफोर्थ बीएन एकट्या राहणाऱ्या गांधीलमाशीच्या अळ्या ऑस्मिया कॉर्नफ्रॉन्स (मेगाचिलिडे) या खोडावर घरटे करणाऱ्या मधमाश्यांना परागकणांद्वारे पुरवल्या जाणाऱ्या जिवाणूंच्या विविधतेत बदल करतात. फ्रंट. मायक्रोऑर्गॅनिझम. 13, 1057626 (2023).
धरमपाल पीएस, डॅनफोर्थ बीएन आणि स्टेफन एसए आंबवलेल्या परागकणांमधील बाह्यसहजीवी सूक्ष्मजीव हे एकट्या राहणाऱ्या मधमाश्यांच्या विकासासाठी परागकणांइतकेच महत्त्वाचे आहेत. इकोलॉजी. इव्होल्यूशन. 12. e8788 (2022).
केल्डेरर एम, मनिसी एलएम, कॅपुटो एफ आणि थालहाइमर एम. सफरचंदाच्या बागांमध्ये पुन्हा उगवणाऱ्या रोगांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी आंतर-ओळ लागवड: सूक्ष्मजैविक निर्देशकांवर आधारित एक व्यावहारिक परिणामकारकता अभ्यास. प्लांट सॉइल 357, 381–393 (2012).
मार्टिन पीएल, क्रावचिक टी., खोदादादी एफ., अचिमोविच एसजी आणि पीटर केए मध्य-अटलांटिक युनायटेड स्टेट्समधील सफरचंदांचा कडू कुजवा: कारक प्रजातींचे मूल्यांकन आणि प्रादेशिक हवामान परिस्थिती आणि वाणांच्या संवेदनशीलतेचा प्रभाव. फायटोपॅथॉलॉजी 111, 966–981 (2021).
कलेन एमजी, थॉम्पसन एलजे, कॅरोलन जेके, स्टाउट जेके आणि स्टॅनली डीए बुरशीनाशके, तणनाशके आणि मधमाश्या: विद्यमान संशोधन आणि पद्धतींचा पद्धतशीर आढावा. पीएलओएस वन 14, e0225743 (2019).
पिलिंग, ई.डी. आणि जेप्सन, पी.सी. मधमाश्यांवर (एपिस मेलिफेरा) ईबीआय बुरशीनाशके आणि पायरेथ्रॉइड कीटकनाशकांचे सहक्रियात्मक परिणाम. कीड विज्ञान. 39, 293–297 (1993).
मुसेन, ईसी, लोपेझ, जेई आणि पेंग, सीवाय मधमाशीच्या अळ्या एपिस मेलिफेरा एल. (हायमेनोप्टेरा: एपिडे) च्या वाढ आणि विकासावर निवडक बुरशीनाशकांचा परिणाम. वेन्सडे. न्टोमोरे. 33, 1151-1154 (2004).
व्हॅन डायक, एम., मुलेन, ई., विकस्टेड, डी., आणि मॅकआर्ट, एस. वृक्ष बागांमध्ये परागकणांचे संरक्षण करण्यासाठी कीटकनाशक वापरासाठी निर्णय मार्गदर्शक (कॉर्नेल विद्यापीठ, २०१८).
इवासाकी, जेएम आणि होगेनडोर्न, के. मधमाश्यांचा गैर-कीटकनाशकांशी संपर्क: पद्धती आणि नोंदवलेल्या परिणामांचा आढावा. कृषी. परिसंस्था. बुधवार. 314, 107423 (2021).
कोपिट एएम, क्लिंगर ई, कॉक्स-फॉस्टर डीएल, रमिरेझ आरए. आणि पिट्स-सिंगर टीएल पुरवठ्याचा प्रकार आणि कीटकनाशकांच्या संपर्काचा ऑस्मिया लिग्नारिया (हायमेनोप्टेरा: मेगाचिलिडे) च्या अळीच्या विकासावर होणारा परिणाम. वेन्सडे. न्टोमोरे. 51, 240–251 (2022).
कोपिट एएम आणि पिट्स-सिंगर टीएल एकट्या राहणाऱ्या रिकाम्या घरट्यातील मधमाश्यांना कीटकनाशकांच्या संपर्काचे मार्ग. वेन्सडे. न्टोमोरे. 47, 499–510 (2018).
पॅन, एन.टी. आणि इतर. प्रौढ जपानी बागेतील मधमाश्यांमध्ये (ऑस्मिया कॉर्नफ्रॉन्स) कीटकनाशकांच्या विषारीपणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक नवीन अंतर्ग्रहण जैवचाचणी प्रोटोकॉल. द सायन्स. रिपोर्ट्स 10, 9517 (2020).