फूल पौधों पर फंजीसाइड स्प्रे पराग जनित फंजीसाइड अवशेषों की उच्च सांद्रता के लिए एकाकी मधुमक्खियों का पर्दाफाश हो सकता है । इन विट्रो मेंशामिल प्रयोगशाला-आधारित प्रयोगों का उपयोग-पीछे मधुमक्खी लार्वा, इस अध्ययन की खपत फंजीसाइड-इलाज पराग मेजबान और गैर मेजबान संयंत्रों से व्युत्पंन के इंटरैक्टिव प्रभाव की जांच ।
हालांकि एकांत मधुमक्खियों जंगली और प्रबंधित फसलों के लिए महत्वपूर्ण परागण सेवाएं प्रदान करते हैं, इस प्रजाति के अमीर समूह काफी हद तक कीटनाशक विनियमन अध्ययन में अनदेखी की गई है । फंजीसाइड अवशेषों के लिए जोखिम के जोखिम विशेष रूप से उच्च होने की संभावना है, तो स्प्रे पर होता है, या मेजबान पौधों के पास जबकि मधुमक्खियों पराग अपने घोंसले प्रावधान करने के लिए एकत्रित कर रहे हैं । Osmia की प्रजातियों के लिए है कि पौधों का एक समूह का चयन करें (oligolecty) से पराग भस्म, गैर से पराग का उपयोग करने की अक्षमता-मेजबान संयंत्रों फंजीसाइड के लिए अपने जोखिम कारक विषाक्तता से संबंधित वृद्धि कर सकते हैं । इस पांडुलिपि को सफलतापूर्वक रियर oligolectic मेसन मधुमक्खियों, Osmia ribifloris कामुक लाटो के लिए इस्तेमाल प्रोटोकॉल का वर्णन करता है, अंडा से prepupal मंच के भीतर सेल संस्कृति प्लेटों मानकीकृत प्रयोगशाला शर्तों के तहत । इन विट्रो में-पीछे मधुमक्खियों मधुमक्खी फिटनेस पर फंजीसाइड एक्सपोजर और पराग स्रोत के प्रभाव की जांच करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं । एक 2 × 2 पूरी तरह से कारक डिजाइन को पार कर के आधार पर, प्रयोग फंजीसाइड जोखिम और लार्वा स्वास्थ्य पर पराग स्रोत के मुख्य और इंटरैक्टिव प्रभाव की जांच, prepupal बायोमास, लार्वा विकास के समय से quantified, और उत्तरजीवी । इस तकनीक का एक प्रमुख लाभ यह है कि इन विट्रो मेंप्रयोग-पीछे मधुमक्खियों प्राकृतिक पृष्ठभूमि परिवर्तनशीलता को कम करता है और कई प्रयोगात्मक मापदंडों के एक साथ हेरफेर की अनुमति देता है । वर्णित प्रोटोकॉल की परिकल्पना के लिए एक बहुमुखी उपकरण प्रस्तुत करता है मधुमक्खी स्वास्थ्य को प्रभावित करने वाले कारकों के सुइट को शामिल परीक्षण । संरक्षण के प्रयासों के लिए महत्वपूर्ण है, स्थाई सफलता के साथ मुलाकात की, शारीरिक और पर्यावरणीय कारकों की जटिल खेल में इस तरह अंतर्दृष्टि मधुमक्खी गिरावट ड्राइविंग महत्वपूर्ण साबित होगा ।
कीट1परागण के प्रमुख समूह के रूप में उनकी भूमिका को देखते हुए, मधुमक्खी आबादी में वैश्विक नुकसान खाद्य सुरक्षा और पारिस्थितिकी तंत्र स्थिरता के लिए खतरा बन गया2,3,4,5,6 ,7. दोनों प्रबंधित और जंगली मधुमक्खी की आबादी में गिरावट के रुझान कई साझा जोखिम कारकों को जिंमेदार ठहराया गया है वास विखंडन, उभरते परजीवी और रोगजनकों, आनुवंशिक विविधता के नुकसान, और इनवेसिव प्रजातियों के परिचय सहित3 ,4,7,8,9,10,11,12। विशेष रूप से, कीटनाशकों के उपयोग में नाटकीय वृद्धि, (जैसे, neonicotinoids) सीधे13,14,15मधुमक्खियों के बीच हानिकारक प्रभाव से जुड़ा हुआ है । कई अध्ययनों से पता चला है कि neonicotinoids और ergosterol के बीच तालमेल-(EBI) कवक बाधा एकाधिक मधुमक्खी प्रजातियों में उच्च मृत्यु के लिए नेतृत्व कर सकते है16,17,18 , 19 , 20 , 21 , 22. फिर भी, कवक, लंबे समय के लिए ‘ मधुमक्खी सुरक्षित ‘ माना जाता है, के लिए बहुत जांच23बिना में खिल फसलों पर छिड़काव जारी है । चारा मधुमक्खियों को नियमित रूप से वापस लाने के पराग फंजीसाइड अवशेषों के साथ दूषित लोड24,25,26प्रलेखित किया गया है । इस तरह के फंजीसाइड-ladenpollen की खपत लार्वा मधुमक्खियों के बीच उच्च मृत्यु का कारण बन सकता27,28,29,30, और वयस्क मधुमक्खियों के बीच उप घातक प्रभाव का एक सूट16 , 31 , ३२ , ३३ , ३४. हाल के एक अध्ययन से पता चलता है कि कवक छत्ता-संग्रहीत पराग के भीतर माइक्रोबियल समुदाय में फेरबदल से मधुमक्खी के नुकसान का कारण हो सकता है, जिससे मधुमक्खियों और पराग जनित रोगाणुओं के बीच महत्वपूर्ण symbioses को बाधित३५।
हालांकि एकांत मधुमक्खियों कई जंगली और कृषि संयंत्रों३६,३७,३८, परागण के इस विविध समूह के परागण के लिए महत्वपूर्ण है कीटनाशक निगरानी अध्ययन में बहुत कम ध्यान प्राप्त हुआ है । एक वयस्क एकांत महिला का घोंसला शामिल है 5-10 सील चिंता कक्षों, प्रत्येक मातृ-एकत्र पराग और अमृत के एक परिमित द्रव्यमान के साथ रखता है, और एक भी अंडा३९। सेने के बाद, लार्वा आवंटित पराग प्रावधान पर भरोसा करते हैं, और संबद्ध पराग जनित microbiota को पर्याप्त पोषण४०,४१प्राप्त करने के लिए । क्योंकि वे एक सामाजिक जीवन शैली के लाभों की कमी, एकांत मधुमक्खियों और अधिक कीटनाशक जोखिम४२को कमजोर हो सकता है । उदाहरण के लिए, जबकि एक स्प्रे निंनलिखित सामाजिक मधुमक्खियों में घाटे को मुआवजा दिया जा सकता है कुछ श्रमिकों द्वारा विस्तार और नए उभरते हुए चिंता, एक एकल वयस्क एकाकी महिला की मौत सभी प्रजनन गतिविधि समाप्त होता है४३। संवेदनशीलता में इस तरह के मतभेदों को एक जैसे प्रबंधित और जंगली मधुमक्खियों के लिए पर्याप्त सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए ecotoxicological अध्ययन में विविध मधुमक्खी taxa को शामिल करने की आवश्यकता पर प्रकाश डाला । हालांकि, एक तरफ के अध्ययन के एक मुट्ठी भर से, फंजीसाइड जोखिम के प्रभाव में जांच मुख्य रूप से सामाजिक मधुमक्खियों पर ध्यान केंद्रित किया है18,23,३२,४४,४५ ,४६,४७,४८,४९.
एकाकी मधुमक्खियों जीनस Osmia (चित्रा 1) से संबंधित कई महत्वपूर्ण फल और अखरोट फसलों के कुशल परागण के रूप में दुनिया भर में इस्तेमाल किया गया है३९,५०,५१,५३, ५३. अन्य प्रबंधित परागण समूहों के साथ के रूप में24,५४,५५,५६,५७,५८, वयस्क Osmia मधुमक्खियों नियमित रूप से कर रहे हैं में खिल फसलों४४पर छिड़काव करने के लिए संपर्क किया । वयस्क हाल ही में छिड़काव फसलों पर चारा महिलाओं को इकट्ठा करने और फंजीसाइड-लादेन पराग, जो बाद में विकासशील लार्वा के लिए एकमात्र आहार रूपों के साथ अपने चिंता कक्षों स्टॉक कर सकते हैं । खपत दूषित पराग प्रावधानों के बाद फंजीसाइड अवशेषों को४२लार्वा का पर्दाफाश कर सकते हैं । जोखिम के जोखिम oligolectic प्रजातियों के बीच उच्च हो सकता है कि केवल कुछ निकट संबंधित मेजबान संयंत्रों पर चारा५९,६०,६१। कुछ megachilid मधुमक्खियों, उदाहरण के लिए, कम गुणवत्ता झाड़ पराग के लिए तरजीही चारा के लिए दिखाई देते हैं, parasitism६२को कम करने का एक साधन के रूप में । हालांकि, oligolectic एकांत मधुमक्खियों के बीच जो कवक प्रभाव लार्वा फिटनेस के लिए हद तक empirically quantified नहीं किया गया है । इस अध्ययन के लक्ष्य के लिए फंजीसाइड जोखिम और पराग स्रोत के फिटनेस पर मुख्य और इंटरैक्टिव प्रभाव का परीक्षण करने के लिए एक प्रोटोकॉल विकसित करने के लिए है इन विट्रो चांगली एकाकी मधुमक्खियों. जांच करने के लिए, ओ ribifloris कामुक लाटो (s.l.) के अंडे वाणिज्यिक प्राप्त किया जा सकता है (सामग्री की तालिका) । यह आबादी एक देशी परागण के रूप में अपने महत्व के आदर्श है, और अमृत के लिए मजबूत predilection-रिच Mahonia aquifolium (ओरेगन अंगूर) क्षेत्र के भीतर पाया५३,६३,६४ (चित्रा 2) ।
चित्र 1. एक वयस्क Osmia ribiflorisकी एक उच्च संकल्प तस्वीर । फोटो क्रेडिट डॉ. जिम केन, अनुसंधान कीटविज्ञानी, USDA-ARS कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 2. अग्रभूमि में एक घोंसला मादा के साथ Osmia ribifloris (s.l.) के Phragmite नेस्टिंग नरकट। चैंबर विभाजन और नरकट के लिए टर्मिनल प्लग masticated पत्तियों से निर्माण कर रहे हैं । फोटो क्रेडिट श्री Kimball क्लार्क, NativeBees.com कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
इस अध्ययन का पहला उद्देश्य खपत फंजीसाइड के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए है लार्वा स्वास्थ्य पर पराग का इलाज (विकास के समय और prepupal बायोमास के संदर्भ में मापा) । जबकि आमतौर पर लागू फंजीसाइड प्रोपिकोनाज़ोल के लिए जोखिम कई प्रजातियों में वयस्क मधुमक्खियों के बीच वृद्धि हुई मृत्यु दर से जोड़ा गया है 23,24,३२,४४,४५, ५४,५५,५६,५७,५८,६५,६६,६७, लार्वा मधुमक्खियों पर इसका प्रभाव कम है जाना जाता. इस अध्ययन का दूसरा उद्देश्य खपत गैर लार्वा फिटनेस पर मेजबान पराग के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए है । पिछले अध्ययनों से संकेत मिलता है कि oligolectic मधुमक्खियों का लार्वा विकसित करने के लिए जब गैर मेजबान पराग६८का उपभोग करने के लिए मजबूर विफल । इस तरह के परिणाम मधुमक्खी फिजियोलॉजी६९, पराग जैव रसायन७०में बदलाव के लिए जिंमेदार ठहराया जा सकता है, और लाभकारी प्राकृतिक पराग७१प्रावधानों के साथ जुड़े microbiome । इस अध्ययन का तीसरा उद्देश्य लार्वा फिटनेस पर फंजीसाइड उपचार और आहार पराग के इंटरैक्टिव प्रभावों का मूल्यांकन करना है.
मातृ शरीर के आकार, प्रावधान दर, चारा रणनीति, और पराग मात्रा७२,७३,७४,७५ सहित कई जैविक लक्षण एकांत मधुमक्खियों के बीच लार्वा फिटनेस को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है । इन कारकों नरकट, जो सफ़ाई प्रयोगात्मक डिजाइन जब लार्वा स्वास्थ्य का आकलन विकसित करने में एक चुनौती बन के बीच महत्वपूर्ण परिवर्तनशीलता लागू कर सकते हैं । इसके अलावा, यह देखते हुए कि लार्वा विकास सीलबंद घोंसले के नरकट के अंदर होता है, संतति पर ऐसी परिवर्तनशीलता के प्रभाव को गैर-घातक तकनीकों (चित्रा 3) का उपयोग किए बिना कल्पना और quantified करना कठिन होता है । इस चुनौती को दूर करने के लिए, इस अध्ययन के भीतर सभी परिकल्पनाओं उनके घोंसले के नरकट के बाहर लार्वा मागणी का उपयोग कर परीक्षण कर रहे हैं । प्रयोगात्मक डिजाइन का प्रतिनिधित्व करता है एक पूरी तरह से 2 × 2 कारक सेट अप को पार, प्रत्येक 2 स्तरों से मिलकर कारक के साथ; फैक्टर 1: फंजीसाइड एक्सपोजर (फंजीसाइड; नो फंजीसाइड); 2 फैक्टर: पराग स्रोत (मेजबान पराग, गैर मेजबान पराग) । मधुमक्खियों अंडा से नियंत्रित प्रयोगशाला शर्तों के तहत बाँझ multiwell सेल संस्कृति प्लेटों के भीतर prepupal चरण के लिए उठाया जाता है । प्रत्येक अच्छी तरह से पराग प्रावधान और एक अंडा की एक मानकीकृत राशि के साथ व्यक्तिगत रूप से रखता है । सेने के बाद, लार्वा अच्छी तरह से, लार्वा विकास को पूरा करता है, और pupation शुरू के भीतर आवंटित पराग पर खिलाता है । पिछले अध्ययनों से पता चला है कि अस्पष्टीकृत मृत्यु दर इस कृत्रिम पालन वातावरण के भीतर उठाया है कि जंगली४९,७६में सामना करना पड़ा के बीच कम है । में इन विट्रो-पीछे मधुमक्खियों का उपयोग क्षेत्र आधारित अध्ययन पर कई फायदे हैं: 1) यह आम तौर पर क्षेत्र आधारित अध्ययन के साथ जुड़े प्राकृतिक परिवर्तनशीलता और अनियंत्रित कारकों के निराधार प्रभाव को कम करता है; 2) यह ब्याज की प्रत्येक कारक (ओं) के लिए हेरफेर के कई स्तरों उपचार समूहों के पार एक साथ परीक्षण करने की अनुमति देता है; 3) प्रतिकृति की संख्या पूर्व निर्धारित किया जा सकता है, और प्रत्येक दोहराने के लिए प्रयोगात्मक कारकों व्यक्तिगत हेरफेर किया जा सकता है; 4) लार्वा प्रतिक्रिया चर आसानी से visualized और आसन्न लार्वा परेशान बिना स्वतंत्र रूप से दर्ज किया जा सकता है; 5) प्रोटोकॉल को और अधिक जटिल प्रयोगात्मक एकाधिक कारकों और प्रतिक्रिया चर शामिल डिजाइन को समायोजित संशोधित किया जा सकता है ।
चित्र 3. Osmia ribifloris (s.l.) के एक प्राकृतिक घोंसले ईख के भीतर सामग्री । बंद (क) एक विच्छेदन रीड व्यक्तिगत मंडलों, पराग प्रावधानों, और विभाजन दिखा रहा है, और (ख) हौसले से काटा पराग प्रावधानों, और एसोसिएटेड अंडे (एक काले घेरे के साथ संकेत दिया) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
उनके प्राकृतिक घोंसले के नरकट बाहर पीछे मधुमक्खियों, प्रयोगशाला शर्तों के तहत, लार्वा फिटनेस से संबंधित कई परिकल्पनाओं के परीक्षण की अनुमति देता है । इस हद तक कि अज्ञात कारकों को मधुमक्खी मृत्यु का का…
The authors have nothing to disclose.
लेखकों ने लैब, डीआरएस में सहायता के लिए Osmia नेस्टिंग नरकट, मेरेडिथ Nesbitt और मौली Bidwell प्रदान करने के लिए Kimball क्लार्क और टिम Krogh का शुक्रिया अदा किया । कैमरून क्यूरी, Christelle Guédot, टेरी Griswold, माइकल Branstetter और के लिए तीन अनाम समीक्षक उनकी उपयोगी टिप्पणी है कि पांडुलिपि में सुधार । यह काम USDA-कृषि अनुसंधान सेवा विनियोजित कोष द्वारा समर्थित (वर्तमान अनुसंधान सूचना प्रणाली #3655-21220-001), विस्कॉंसिन कृषि, व्यापार, और उपभोक्ता संरक्षण (#197199), राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (के अंतर्गत अनुदान सं. देब-१४४२१४८), डो ग्रेट झीलों, ऊर्जा अनुसंधान केंद्र (विज्ञान के डो कार्यालय मांक डी-FC02-07ER64494) ।
eggs of O. ribifloris sensu lato (s.l.) | Kaysville, Davis County, Utah, USA | ||
Osmia reeds | Nativebees.com | NA | Freshly plugged reeds |
Dissection set | VWR | 89259-964 | Sterilize before use |
Long Nose Pliers | Husky | 1006 | |
6 well culture plates | VWR | 10062-892 | Sterile sealed |
48 well culture plates | VWR | 10062-898 | Sterile sealed |
Petri dishes | VWR | 25373100 | Sterile sealed |
Square Weighing Boats | VWR | 10770-448 | |
Camel Hair Brush | Bioquip | 1153A | |
Tin capsules | EA Consumables | D1021 | Sterilize before use |
Sucrose | VWR | 470302-808 | |
Propiconazole 14.3 | Quali-Ppro | 60207-90-1 | Propiconazole 14.3% |
Honey bee pollen | Bee energised | 897098001244 | Untreated, natural, raw pollen |
Microbalance | VWR | 10204-990 | |
Pulverisette | LAB SYNERGY INC. | 30334913 | |
Wooden sticks | VWR | 470146908 | Sterilize before use |
Sealing tape | VWR | 89097-912 | |
Microscope | VWR | 89403-384 | |
Planting tray | VWR | 470150-632 | |
Ethanol | VWR | BDH1158-4LP | |
Centrifuge tube | VWR | 21008936 | |
Microsyringe | Cole-Palmer | UX-07940-07 | |
Rubber tweezer | Amazon | B0135HWPN4 | |
Syringe needles | VWR | 89219-334 | |
Freeze drier | Labcono | LFZ-1L | |
Statistical software | SPSS | Version 21.0 |