Évaluation de l’effet des pesticides sur les larves des abeilles solitaires

Summary

Le présent protocole explique une méthode pour nourrir les larves des abeilles solitaires, Osmia excavata, contaminées par des pesticides. La procédure examine l’écotoxicité du pesticide pour les larves des abeilles solitaires.

Abstract

Les évaluations actuelles des risques écologiques des pesticides sur les pollinisateurs n’ont principalement tenu compte que des conditions de laboratoire. Pour les larves d’abeilles solitaires, l’ingestion de provisions contaminées par des pesticides peut augmenter le taux de mortalité des larves, diminuer le taux de collecte et la population d’abeilles solitaires adultes au cours de la prochaine année d’un point de vue démographique. Mais il existe peu d’études sur les effets des pesticides sur les larves d’abeilles solitaires. Par conséquent, comprendre comment les pesticides influencent les larves d’abeilles solitaires devrait être considéré comme faisant partie intégrante de l’évaluation des risques écologiques des pesticides. Cette étude présente une méthode pour exposer les larves d’abeille solitaire, Osmia excavata , à des doses létales ou sublétales de pesticide, en suivant le gain de poids larvaire, la durée de développement, la capacité d’éclosion et la conversion de l’efficacité de la consommation alimentaire des aliments ingérés. Pour démontrer l’efficacité de cette méthode, les larves d’O. excavata ont été nourries avec des provisions contenant des doses aiguës létales et sublétales de chlorpyrifos. Ensuite, les indices ci-dessus des larves traitées ont été étudiés. Cette technique aide à prédire et à atténuer le risque des pesticides pour les pollinisateurs.

Introduction

Les pollinisateurs jouent un rôle essentiel dans les services écosystémiques de l’agriculture mondiale moderne. Alors que les abeilles mellifères (Apis mellifera; Hyménoptères: Apidae) ont traditionnellement été considérés comme les pollinisateurs économiques essentiels des cultures, des recherches récentes suggèrent que Osmia (Hyménoptères: Megachilidae) est également très important pour améliorer la pollinisation de certaines cultures, augmenter la taille des fruits et le nombre de graines, et réduire la proportion de fruits asymétriques dans les vergers commerciaux dans différentes parties du monde¹. Osmia excavata a été considéré comme une espèce idéale pour la pollinisation des pommes, principalement en Asie, comme dans le nord et le nord-ouest de la Chine et au Japon ^2,3,4. Il peut fournir des services de pollinisation pour certaines cultures avec une efficacité similaire ou parfois plus efficace. À cet égard, il a été démontré qu’elles remplacent ou travaillent en synergie avec les abeilles mellifères ^4,5,6.

Les caractéristiques biologiques d’O. excavata sont uniques par rapport aux abeilles sociales. Son activité univoltine, solitaire et de nidification se produit principalement au printemps et au début de l’été. Les nids d’O. excavata se trouvent généralement dans des trous préexistants, généralement dans le bois mort, les plantes creuses, les tubes de paille et la tige de bambou à l’état naturel³. O . excavata adulte émerge de son cocon pour s’accoupler, ramasser du pollen et construire un nid pour pondre des œufs, qui commencent à éclore une semaine plus tard. Les œufs fécondés se développent en femelles, tandis que les œufs non fécondés se développent en mâles³. Les femelles sont réparties dans le fond du tube d’abeille et les provisions correspondantes sont plus importantes. En revanche, les mâles étaient à proximité de la sortie du tube avec des provisions mineures⁷, de sorte que les mâles sortent en premier, et les femelles sortent plus tard. La femelle mélange le pollen avec une petite quantité de nectar dans une tache humide, la seule source de nourriture pour chaque larve de la cellule⁸.

Plusieurs études ont rapporté une diminution de la population d’insectes pollinisateurs ^9,10. L’utilisation intensive de pesticides a été identifiée comme l’un des principaux facteurs de réduction de l’abondance et de la diversité des pollinisateurs et peut également mettre en danger les services de pollinisation^11,12. Pour réduire et atténuer les effets néfastes des pesticides, il est nécessaire de procéder à une évaluation des risques liés aux pesticides pour les pollinisateurs. Certains pays ont établi des cadres réglementaires pour assurer la sécurité des abeilles contre les pesticides utilisés^13,14. Des études récentes ont montré qu’Osmia était plus sensible aux pesticides que les abeilles mellifères ^1,15.

Fait intéressant, la plupart des évaluations des risques étaient axées sur les abeilles mellifères adultes^11,12; peu de recherches ont été menées sur O. excavata, en particulier les larves. De plus, la mortalité d’Osmia directement causée par les pesticides est le plus souvent considérée comme¹⁶. Pourtant, les toxicités chroniques telles que le gain de poids larvaire, la durée du développement, les habitudes alimentaires, la capacité d’éclosion, le comportement ultérieur des adultes et la fécondité peuvent avoir les mêmes dommages que les toxicités létales aiguës et sont souvent ignorées en raison de l’absence d’une méthode expérimentale efficace pour les abeilles solitaires¹⁷.

Jusqu’à présent, deux méthodes sont utilisées pour évaluer les effets des pesticides sur les larves d’abeilles solitaires: (1) une quantité appropriée de pesticide a été appliquée à l’endroit localisé des provisions sans enlever l’œuf des abeilles solitaires 1,18,19,20; 2° remplacer les dispositions par des mélanges artificiels pollen-nectar contenant une quantité déterminée de pesticide²¹. Cependant, il existe certaines limites aux deux méthodes ci-dessus. Le premier ne peut mesurer que la toxicité aiguë, mais pas la toxicité chronique parce que les larves ont ingéré la totalité de la dose dans un court laps de temps; ce dernier conduirait à un taux de mortalité élevé en raison de manipulations^{humaines 1}. Ici, la méthode d’immersion a été décrite pour étudier l’écotoxicité des pesticides à O. excavata dans des conditions de recherche hautement contrôlées en simulant le comportement des larves se nourrissant de pesticides résiduels dans les provisions dans l’environnement réel. La méthode de cette étude résout les inconvénients des deux méthodes ci-dessus et convient à la mesure des effets d’une substance dangereuse sur la toxicité aiguë et chronique.

Protocol

1. Préparation de la sonde d’alimentation Percez un trou (~0,3 mm de diamètre) dans le couvercle d’un tube de centrifugeuse de 2 mL à l’aide d’un fer à enroulement électrique (voir tableau des matériaux). Utilisez un tel tube de centrifugeuse pour maintenir une larve d’O. excavata et sa masse d’approvisionnement. 2. Préparation du pesticide Dissoudre le pesticide de qualité technique (voir…

Representative Results

Les teneurs en pesticides couramment utilisés, chlorpyrifos, imidaclopride, fendifenuron, phoxim, avermectine dans les provisions étaient inférieures à la limite de quantification (0,01-0,02 mg kg-1) dans le groupe témoin; ces résultats excluent l’influence des résidus de pesticides sur chaque traitement. La mortalité avec et sans retrait des larves des provisions après 48 h dans les groupes témoins a été évaluée; les résultats n’ont montré aucune différence significative (tableau …

Discussion

Pour les pollinisateurs adultes, il existe deux méthodes principales pour mesurer l’écotoxicité des pesticides. L’un est la méthode de contact, dans laquelle le pesticide est appliqué sur le prothorax des insectes adultes; l’autre est la méthode de toxicité gastrique, dans laquelle les pollinisateurs adultes sont nourris avec de l’eau de miel contenant du pesticide^25,26. Au cours des dernières années, il a été constaté que l’effet de pollini…

Materials

Abamectin	Jinan Lvba Pesticide Co. Ltd
Black-light lamps	Kanghua Medical Device Co., Ltd
Centrifugal tube box with 100 Wells	Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd
Centrifuge tube	Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd		2 mL;  Serve as bee tube
Electric soldering iron	Kunshan Kaipai Hardware Electromechanical Co., Ltd
Electronic scale	Sartorius Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd	3137510295
Graduated cylinder	Anhui Weiss Experimental Equipment Co. Ltd
Petri dishes (60 mm diameter)	Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD
Pollen provision	Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd
Soft brush	Wengang Wenhai painting material factory
Solitary bees	Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd