Empirica, metagenomica e tecniche computazionali illuminano i meccanismi attraverso i quali salute delle API di fungicidi compromesso

Summary

Consorzi microbici all'interno alveari dell'ape di bumble arricchiscono e preservare il polline per larve di ape. Mediante sequenziamento di nuova generazione, insieme al laboratorio ed esperimenti sul campo, questo manoscritto descrive protocolli utilizzati per verificare l'ipotesi che residui di fungicidi alterano il microbioma di polline e demographics di Colonia, infine conducendo alla Colonia perdita.

Abstract

I coltivatori spesso utilizzano fungicida spray durante la fioritura per proteggere le colture contro la malattia, che espone le API ai residui di fungicidi. Anche se considerato "bee-safe", c'è prova di montaggio che residui di fungicida in polline sono associate con i declini di ape (per specie di ape di bumble e miele). Mentre i meccanismi rimangono relativamente sconosciuti, i ricercatori hanno speculato che la simbiosi di ape-microbo sono coinvolti. Microbi giocano un ruolo fondamentale nella conservazione e/o elaborazione di polline, che serve come nutrimento per le API larvale. Alterando la comunità microbica, è probabile che i fungicidi interrompono questi servizi microbo-mediata e quindi compromettono la salute delle API. Questo manoscritto descrive i protocolli utilizzati per indagare i meccanismi indiretti da cui fungicidi possono essere la causa declino di Colonia. Esperimenti di gabbia esponendo le API ai fiori fungicida-trattati hanno già fornito la prima prova che fungicidi causano perdite colonia profonda in un calabrone nativo (Bombus impatiens). Utilizzando il campo rilevanti dosi di fungicidi, una serie di esperimenti sono stati sviluppati per fornire una descrizione più fine delle dinamiche di comunità microbica di polline fungicida-esposti. Cambiamenti nella composizione strutturale di assemblaggi fungine e batteriche all'interno il microbioma di polline sono indagati dal sequenziamento di nuova generazione e analisi metagenomica. Esperimenti sviluppati nel presente documento sono stati progettati per fornire una comprensione meccanicistica di come fungicidi influenzano il microbioma del polline-disposizioni. In definitiva, questi risultati dovrebbero far luce sulla via indiretta attraverso il quale fungicidi possono causare cali di Colonia.

Introduction

Gestito e specie di api selvatiche sono verificati diffuse diminuisce, con importanti implicazioni per entrambi i sistemi naturali e agricoli¹. Nonostante sforzi concertati per comprendere le cause di questo problema, i fattori guida declini di ape del miele non sono ancora ben compreso^2,3,4. Per alcune specie di api selvatiche, native, la situazione è diventata terribile^5,6. Se le popolazioni di API non possono essere sostenute quando si intersecano con l'agricoltura industriale, la popolazion....

Protocol

1. esaminare l'effetto del fungicida esposizione su Bumble Bee Colony successo utilizzando campo gabbia esperimenti

1. Set 10 maglia gabbie in un campo piantato con avena. Scavare una trincea intorno ogni gabbia e tutti e quattro i bordi della gabbia della maglia di scavare nel terreno per garantire che le API non possono sfuggire. Magazzino le gabbie con piante fiorite in vaso, che sono noti per essere attraente per le API (ad es. grano saraceno, borragine, alyssum, cosmos e girasoli) ( Figura 2).
2. Supplemento le gabbie con un unico cassetto (36 x 42 cm) di trifoglio in fiore. Risorse floreali all'interno di un ....

Results

Studio di gabbia di campo:

I dati ottenuti dagli esperimenti gabbia colonie dell'ape di bumble presentava una significativa risposta all'esposizione di fungicida. Le arnie fungicida-trattati prodotta significativamente meno lavoratori (12,2 ± 3.8, media ± SE) che gli alveari di controllo (43,2 ± 11,2, F_1,9= 6.8, p = 0,03) (Figura 4). Inoltre, la biomassa delle API .......

Discussion

Le indagini sugli effetti dei fungicidi sulla salute delle API sono rimaste un aspetto understudied di strategie di lotta. Il nostro studio si propone di colmare questo divario di conoscenza utilizzando una suite di tecniche complementari che isolano in modo esplicito i potenziali fattori ape declini. La pianificazione, la spiegazione razionale e il rendering di questi esperimenti sono dettagliati sotto.

È importante garantire che nessuna ape sono ammessi per sfuggire la mesh degli esperimenti.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Natupol Beehive	Koppert	USRESM1	16 alveari
Propiconazolo 14.3	Quali-Ppro	60207-90-1	Propiconazolo 14.3%
Abound	Syngenta	4033540	Azoxystrobin 22.9%
Chlorothalonil	Syngenta	3452	Fungicida utilizzato per le prove
Granuli di polline	Ape salvata	B004D5650C	3X 16oz flaconi, polline per prove
Ceppi batterici per inoculazione	Currie Lab
Ceppi di lievito per inoculazione	Hittinger lab
Coppie di primer	UW Biotech Center
Kit di isolamento del DNA	Mo Bio	12830-50	Kit di isolamento del DNA commerciale
Qubit dsDNA HS Kit di analisi	Thermo Fisher	Q32851	DNA strumento di quantificazione
Select Master Mix per CFX	Thermo Fisher	4472952	Utilizzato per eseguire la PCR in tempo reale utilizzando il colorante SYBR GreenER.
Sistema di rilevamento PCR in tempo reale Bio	Rad	Strumento utilizzato per l'amplificazione PCR
Kit di pulizia PCR,	Axygen	10159-696	Utilizzato per la rimozione efficiente di dNTP, sali ed enzimi non incorporati
Kit DNA 1000	Agilent	5067-1504	Utilizzato per il dimensionamento e l'analisi di frammenti di DNA
MiSeq	Sequencer Illumina		Utilizzato per la prossima generazione
Vetreria assortita (becher, matracci, pipette, provette, ripetitori)	VWR