Эмпирическая, метагеномных и вычислительные методы освещают механизмы которых фунгициды компромисса Bee здравоохранения

Управляемые и видов диких пчел испытывают широкомасштабное уменьшение, с основными последствиями для обеих природных и сельскохозяйственных систем¹. Несмотря на согласованные усилия, чтобы понять причины этой проблемы факторы, способствующие мед пчелы снижение все еще не хорошо понимали^2,3,4. Для некоторых видов диких, родной пчел ситуация стала остро^5,6. Если пчела населения не может быть устойчивой, когда они пересекаются с промышленного сельского хозяйства, их население будет продолжать падать, и культур, требующих опылителей (35% от мирового производства⁷) будет терпеть снижается урожай.

В то время как многие потенциальные факторы такие как пестицид выдержка, болезни и Хабитат потери^1,4,8,9,10 были вовлечены в мед пчелы снижение, относительно мало известно о интерактивная влияние этих факторов стресса на родной пчел здоровья, в пределах или вблизи сельскохозяйственных систем. Многие текущие исследовательские усилия по-прежнему сосредоточиться на инсектицидов, (например, neonicotinoids^11,12), хотя последние исследования показывают, что Фунгициды могут также играть роль в пчела спад на умаление формирования памяти, обонятельные прием¹³, гнездо признание¹⁴, активность ферментов и метаболические функции^15,16,17. Глобально фунгициды продолжают применяться до цветения культур во время цветения. Недавние исследования документально, что пчелы обычно приносят фунгицида остатков обратно в улей¹⁸, действительно, исследования показали большое количество проверенных ульев содержится фунгицид остатков^19,20. Дальнейшей работы показал, что фунгицид остатков ассоциируется с высоким уровнем мед пчелы личиночной смертности^21,22,23 и присутствие «квеври пыльцы» в колониях, которые хотя нетоксичные, лишенный микробной активности и является питательной скомпрометированных²⁴. Несмотря на тот факт, что фунгициды давно считается «пчела Сейф», теперь есть доказательства что воздействие только фунгицид может привести к тяжелой колонии потери в родной шмелей пчелы видов, Bombus Импатиенс²⁵.

Для установления причинно-следственной связи между воздействием фунгицидом и колонии смертности, modus operandi этих химических веществ необходимо будет определить. Как подтверждается в почвах²⁶, отложения²⁷и²⁸водной среды, ориентации грибов, фунгициды скорее изменить грибковых изобилия и разнообразия в рамках пыльцы положений, тем самым вызов основных сообщества сдвига может сильно пользу бактерий. Без грибковых конкурентов или антагонисты определенные патогенные бактерии могут размножаться относительно снят, содействие порчи пыльцы положений. Последние исследования продемонстрировал что микроорганизмов, особенно дрожжей и нитевидные грибов, служить питания симбионтами для пчел^29,30,31, защиту от паразитов и патогенных^{32 ,33}и обеспечивают долгосрочное сохранение пыльцы магазинов. Фунгициды, таким образом, может косвенно нанести вред незрелых пчел, нарушая микробной сообщества, которая необходима для предоставления таких услуг и/или путем повышения восприимчивости к условно-патогенных возбудителей и паразитов¹². С ростом спроса на производство продовольствия, сельскохозяйственных культур во всем мире являются распыляется каждый год с фунгицидами во время цветения, подчеркнув необходимость понять масштабы таких фунгицидом индуцированные эффекты.

К Дата, основной пробелы, связанные с родной пчел микробной экологии могут быть представлены следующие вопросы: в какой степени фунгицид изменения микробной сообщества в рамках пчелиная пыльца положения? Вниз по течению воздействия потребления пыльцы с глубоко измененных микроорганизмов сообществом? В соответствии с этим экологически уместны вопросы, эксперименты были разработаны с основными целями выявления 1) что фунгицид остатков только может вызвать серьезные колонии снижение в родной пчел видов; 2) к которому микробных сообществ в пыльцы положения изменяются, фунгицидов и 3 степень) как пчелы здоровья зависит от сильно изменены микробиологические сообщества. Для решения вышеперечисленных вопросов, используя комбинацию на основе лабораторных и полевых экспериментов были определены экспериментальных целей. С помощью метагеномных искусства и молекулярных методов наряду с традиционными методами поля наблюдения, это исследование стремится собрать воедино потенциальные последствия фунгициды на здоровье пчел.

Первая цель этого исследования должна продемонстрировать, что фунгицид воздействие только может вызвать значительные колонии потери среди видов родной пчел. Исследование с участием большое поле клетки была использована для исследовать влияние фунгицида воздействия на рост колонии Bombus Недотрога, повсеместно, обильные родной пчел в США (рис. 1, рис. 2, рис. 3). Было предположить, что фунгицидом лечение крапивницы представит Нижняя фитнес и атипичные демографии, по сравнению с не подвергаются ульев. Данные, полученные из этого эксперимента поддержали эту гипотезу, демонстрируя, что остатки фунгицида в пыльцы может быть единственной причиной глубоких колонии потери в родной шмелей пчелы видов²⁵. Вторая цель исследования — расследовать ответ микрофлора пыльцы на фунгицид воздействия. Можно предположить, что состав сообщества микробов в пыльцы положения подвергаются фунгициды будет отличается от необработанных пыльцы. Хотя грибковые изобилия и разнообразия, как ожидается, значительно сократится, бактерии или одной доминирующей плесневые будет скорее всего растут снят в отсутствие других конкурирующих грибов. Через серию испытаний в vivo эти сдвиги в состав микробных сообществ будут проанализированы с использованием метагеномики.