Simonte Defisi Iminitè ak Allogrooming
Oct 19, 2023
Rezime senp:
Nou te envestige si de espès termite ki gen rapò sere yo diferan nan depandans yo sou iminite sosyal oswa endividyèl kont de espès fongis patojèn, ki te kolekte nan menm kote a. Rezilta nou yo endike ke mityèl goumin (allogrooming) trè efikas nan limite enfeksyon fatal nan limit ke li ka konpanse pou defans iminitè endividyèl relativman fèb. Apre yo fin rankontre patojèn, tèmit yo itilize yon lòt estrateji pou distans sosyal ak limite pwopagasyon maladi kontajye yo epi olye yo mete tèt yo ansanm pou netwaye youn ak lòt. Varyasyon nan entansite repons konpòtman sa a endike yon repons nuans nan nivo menas la.
benefis sipleman cistanche-ogmante iminite
Résumé:
Allogrooming parèt esansyèl nan anpil bèt sosyal pou pwoteksyon kont ekspoze woutin nan parazit. Nan ensèk sosyal yo, li parèt kritik pou retire pwopagèl patojèn nan kutikul la anvan yo ka kòmanse yon sik enfektye. Pou termit soutèren, sa a gen ladan espò chanpiyon yo souvan rankontre nan tè a, tankou Metarhizium conidia, ki ka byen vit jèmen ak antre kutikul la. Nou te envestige si gen yon diferans nan depandans sou iminite sosyal ak natirèl nan de termit ki gen rapò ak soutèren pou pwoteksyon kont enfeksyon fatal pa de espès Metarhizium rankontre lokalman. Rezilta nou yo endike ke relativman fèb iminite natirèl nan yon espès termite konpanse pa alorooming plis soutni. Sa gen ladann amelyore alorooming an repons a konsantrasyon konidi ki reflete plis kontaminasyon woutin nan kutikul la ansanm ak gwo kontaminasyon kutikul ki lakòz yon repons ijans rezo.
Mo kle:
iminite sosyal; iminite natirèl; entomopatojèn; konpòtman alam; tèminal
cistanche tubulosa-amelyore sistèm iminitè
Klike la a pou w wè pwodwi Cistanche Enhance Immunity
【Mande plis】 Imèl:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
1. Entwodiksyon
Mekanis sosyal defans yo ka trè efikas nan kontrekare sansiblite nan maladi kontajye malgre sosyabilite favorize gaye li [1,2]. Nan termit ak foumi, evolisyon mekanis sosyal efikas nan defans iminitè parèt gen dekontrakte presyon selektif sou mekanis iminitè natirèl [3-6]. Apre patojèn yo rankontre, menas maladi a nan ensèk sosyal yo pral depann de efikasite defans premye liy natirèl yo, ki gen ladan baryè fizik nan enfeksyon. Anpil patojèn chanpiyon pwodui espò aseksyèl (konidy) ki ka antre dirèkteman nan kutikul ensèk la. Defans iminitè sosyal ki ede pwoteje kutikul la, tankou allogrooming ak antifonjik sekrete, parèt espesyalman enpòtan nan termites pou defans kont Metarhizium spp [7-9]. Conidia Metarhizium yo toupatou nan tè a ke anpil termite deplase pandan y ap chèche manje epi yo rive jwenn konsantrasyon ki kenbe yon menas konstan nan enfeksyon [10]. Tèmit manje, tankou espès genus Reticulitermes deplase nan tè a pou elaji ranje koloni yo epi jwenn aksè nan plizyè sit manje, ki anjeneral se resous bwa ki poze sou sifas tè a [11]. Rezo soutèren koloni yo ka pwolonje sou plizyè dizèn mèt, genyen plis pase san mil moun, epi rive nan dansite plis pase yon santèn koloni pou chak hectare [12]. Yo te evolye soti nan yon zansèt ak koloni ki limite nan yon sèl moso bwa [13,14]. Tranzisyon sa a ta lakòz rankont ogmante ak predatè, ajan patojèn, ak konpetitè e li te kowenside ak evolisyon yon kas vrè travayè devwe ki anjeneral abandone repwodiksyon dirèk. Ijyèn amelyore gen anpil chans pou yo te kritik pou tranzisyon sa a ak radyasyon ki vin apre a ak aktyèl siksè ekolojik tèmit yo, ki gen kontribisyon nan pouri anba tè bwa a ka depase dekonpozisyon mikwòb [15,16] epi ki parèt pare pou elaji rapidman globalman kòm tanperati monte [17] . Pandan tranzisyon an nan manje, yon detant nan presyon selektif sou jèn iminitè natirèl te kowenside ak entansifikasyon li sou de jèn ki pwodui pwoteyin antifonjik sekrete [6]. Pwoteyin sa yo sanble esansyèl pou retire konidi chanpiyon ak alogroum. Kontrèman presyon selektif sou eleman nan mekanis defans endividyèl ak sosyal nan tan lontan an sijere ke kontinye gen yon konpwomi adaptasyon nan depandans termite yo sou iminite natirèl ak sosyal endividyèl pou pwoteksyon kont maladi chanpiyon. Sa a sipòte pa obsèvasyon ke ekspresyon jèn iminitè natirèl la pi ba nan gwoup pase moun nan travayè Reticulitermes ki te ekspoze a Metarhizium conidia [18]. Allogrooming diminye nesesite pou aktive sistèm iminitè entèn yo. Nan etid sa a, nou te envestige diferans ki genyen nan iminite sosyal ak natirèl nan de espès termit soutèren kont de espès lokal Metarhizium ki rankontre youn ak lòt natirèlman. Espès Metarhizium yo te izole nan tè a anba oswa akote mòso bwa kote termite yo te kolekte. De espès termite yo, Reticulitermes virginicus ak Reticulitermes flavipes yo te ranmase nan menm kote nan Maryland. Malgre ke yo parèt agonistik, yo souvan jwenn manje youn akote lòt oswa menm detanzantan nan menm boutèy demi lit la. Agresyon entèspesifik ant travayè yo souvan lakòz blesi fatal nan esè agonism plat Petri [19]. Aktivite antifonjik nan lave kutikul travayè R. virginicus te deja montre yo dwe pi efikas nan inaktive Metarhizium conidia pase lave nan travayè R. flavipes [20]. Sa a sijere ke byenke de termit sa yo gen rapò sere ak rankontre menm patojèn yo, yo ka diferan nan depandans yo sou iminite natirèl oswa sosyal. Nou te itilize yon apwòch konparatif pou mennen ankèt sou si gen yon diferans ant depandans ak entegrasyon iminite sosyal ak natirèl epi si gen yon konpwomi potansyèl ant de la. Amelyore iminite sosyal ka asosye ak mwens efikas mekanis iminitè natirèl, ki ka gen ladan pisans nan antifonjik sekrete, ak vis vèrsa. Pi fèb iminite endividyèl yo ka konpanse pa pi efikas iminite sosyal. Yo te mennen ankèt sou sivivans travayè termite fen staj nan gwoup douz, pè, oswa singleton apre yo te defye yo ak fongis ki soti nan Metarhizium robertsii oswa Metarhizium brunneum. Gwoup 12 travayè yo te ekspoze yon ti tan nan yon gwo dòz chanpiyon an. Konsantrasyon potansyèlman fatal sa a lakòz repons konpòtman ki sanble ak sa yo obsève lè termites rankontre yon kadav sporulating, nan kèk ka sa ki lakòz yon ogmantasyon sibstansyèl nan yon repons alam ki rezilta nan mouvman rapid osilatwa longitudinal, LOMs [21-23]. Frekans LOM yo nan premye 12 minit apre termite yo ekspoze a konidy nan diferan tansyon ak espès Metarhizium pozitivman korelasyon ak frekans nan bout nan allogrooming. LOM yo, ki pi fasil pou mezire pase allogrooming, se poutèt sa ka itilize kòm yon mezi endirèk nan nivo allogrooming. Deteksyon chanpiyon an parèt reta jiskaske sifas termite yo kontamine ak konid, sa ki sijere ke reseptè rekonesans ki asosye ak pati bouch yo enpòtan anpil pou aparisyon alam ki wo ak allogrooming. Pè ak singleton yo te ekspoze a yon dòz ki ba nan chanpiyon an ki gen plis chans yo reflete nivo yo nan ekspoze ke termites rankontre lè yo konstwi galeri nan tè a, nan kontrèman ak rankont dirèk ak kadav sporulating. Kontrèman ak termit sèl, pè termite yo prèske konplètman rezistan a enfeksyon fatal nan dòz sa a sou 10 jou. Pou toumante separe iminite sosyal ak natirèl nan dòz sa a ki ba, pè termit yo te separe nan diferan pwen tan yon ti tan apre defi ak konidi chanpiyon, epi yo te siviv nan pè sa yo konpare ak singletons ki pa te gen okenn opòtinite pou entèraksyon sosyal apre defi chanpiyon. Allogrooming ak LOM yo te obsève anvan pwen tan separasyon pè termite yo. Anplis de sa, yo te teste aktivite antifonjik ekstrè brut nan termit antye pou plis evalye diferans ki genyen nan iminite natirèl ant de espès termite yo an repons a de espès fongis yo.
Benefis cistanche tubulosa-ranfòse sistèm iminitè
2. Metòd
2.1. Etid Òganis
Tèmit R. flavipes ak R. virginicus, ak fongis M. brunneum ak M. Roberts, yo te ranmase nan forè kaduk kwasans segondè nan Konte Baltimore (Pleasant Hills ak Monkton), Maryland. Espès termite yo te idantifye lè l sèvi avèk analiz agonism entra- ak entèspesifik [19] ak sekans rRNA mitokondriyo [4]. Espès Metarhizium yo te izole nan echantiyon tè toupre sit koleksyon termit yo (<30 cm) using a baiting technique with Tenebrio molitor larvae [24]. The conidia and mycelia of two clonal lines of the species were used for DNA purification with a QIAGEN DNeasy Blood and Tissue kit. The 50 regions of translation elongation factor 1-alpha were PCR-amplified using PCR primers EF1T and EF2T [25]. These regions were Sanger-sequenced (Psomagen, Rockville, MD) for species identification. Foraging groups of R. flavipes and R. virginicus (>1000) ak bwa kote yo t ap manje yo te ranmase epi estoke nan resipyan plastik nan kondisyon fè nwa ak imid nan 25 ◦C. Termit ki fè pati menm espès yo te kolekte nan sit ki te separe pa omwen 60 m, ki anjeneral ase pou asire ke koleksyon yo soti nan koloni diferan [12]. Yo rele koleksyon separe sa yo kòm koloni anba a. Termites yo te kolekte nan sezon lete an 2018 ak 2019 pou eksperyans yo ak gwoup 12 yo ak eksperyans in vitro ak ekstrè termit brut, ak nan 2021 ak 2022 pou eksperyans yo ak pè ak singletons. Termites yo te itilize nan eksperyans respektif yo nan 4 mwa apre koleksyon. Yo te retire travayè yo nan moso bwa yo epi yo te kenbe yo an gwoup 12 55 mm dyamèt asyèt Petri ki te kouvri ak papye filtre mouye (Whatman 1) pou 24 èdtan nan limyè anbyen anvan yo te itilize pou eksperyans nou yo. Sa a te pèmèt yo aklimatize ak limyè epi netwaye sifas kutikul yo nan debri patikil anvan ekspoze chanpiyon yo. Nou pa t enkli sòlda yo paske yo pa penyen konpayon nich, yo reprezante 1–2% nan koloni a, epi yo pa toujou jwenn nan gwoup manje.
2.2. Sivivan ak repons alam pou gwoup douz
Gwoup 12 travayè R. flavipes oswa R. virginicus te ekspoze a yon gwo dòz 10 6 conidia mL-1 nan 0.05% Tween 80 (MilliporeSigma , Burlington, MA, USA) oswa 0.05% Tween 80 pou kontwòl. Tween 80 te enkli pou ede kraze boul konidi lè w ap prepare sispansyon yo. Jou anvan tretman sa yo, tout 12 termite yo te make ak yon ti pwen nan penti emaye ki gen koulè pal sou bò dorsal nan vant yo pou yo te kapab idantifye endividyèlman. Allogrooming te retire penti a nan kèk moun, men moun sa yo te kapab toujou idantifye endividyèlman nan moman lanmò a pa sondaj sivivan yo ak pa varyasyon natirèl endividyèl nan travayè yo, tankou degre nan kolorasyon nwa nan vant la. Termit yo te itilize pou chak replike nan 12 tèmit defye ak kontwòl yo te soti nan koloni diferan. Yo te itilize senk koloni pou tou de R. flavipes ak R. virginicus (n=480 travayè). Eksperyans ak koloni M. Roberts yo te repete apre twa mwa pou teste konsistans nan sivivan. An total, te gen 60 kopi 12 oswa 11 termit (n=709). Nan 11 replike yon termite te mouri anvan ekspoze chanpiyon, ki te parèt akòz manyen lè penti abazde make. Termit yo te ekspoze a konidy ki te prepare apati yon kilti klonal swa M. Roberts oswa M. brunneum. Yo te ajoute travayè yo nan tib 1.5 mL ki gen 500 µL nan dilusyon konidi yo, oswa 0.05% Tween 80 pou kontwòl, ak yon ti antonwa plastik epi dousman ajite pou 10 s pou asire imèsyon konplè. Lè sa a, travayè yo te depoze sou papye filtre pou absòbe likid depase, yo te transfere nan asyèt Petri 55 mm dyamèt aliyen ak papye filtre mouye (Whatman 1), epi videyo anrejistre pou 12 min. Yo te kontwole mòtalite chak jou pou de semèn. Moun ki mouri yo te retire, sifas esterilize ak 70% etanòl, epi yo mete yo sou papye filtre imid nan plat Petri (55 mm) kenbe nan 24 ◦C ak 100% imidite pou konfimasyon nan enfeksyon Metarhizium (kwasans vèt muscardin apre 3-4 jou). Kantite total LOM yo obsève nan videyo yo sou 12 min yo te bay nòt pou chak termite. LOM yo te dire ant 2-7 s epi yo te oblije sispann epi yo te rekòmanse pou yo bay nòt kòm evènman separe [23].
2.3. Sivivan ak Allogrooming pou Pè ak Singletons
Yo te konpare sivivan pè termit yo ak selibatè apre yo fin ekspoze a yon dòz ki ba (104 konidy mL-1) ki pa t lakòz twòp mòtalite epi ki gen anpil chans reflete konsantrasyon termit yo rankontre lè yo deplase nan tè a [10] . Pè ak singleton yo te konpare ak mezire siviv ak mekanis sosyal defans yo. Gwoup 12 travayè yo te okòmansman defye avèk oswa san fongis jan sa dekri pi wo a, eksepte ke sispansyon konidyal apeprè 107 konid mL-1 yo te prepare nan 0.1% Tween 80 ak kouray toubiyon anvan dilusyon ak dlo esteril nan 104 konid mL-1. Tween 80 pa te enkli nan dilusyon yo paske sispansyon konidi endividyèl yo ta ka kenbe nan konsantrasyon ki ba epi paske surfactant la ka entèfere ak adezyon konidi a nan kutikul la. Moun sa yo pa te make penti. Touswit apre tretman ak anvan tèmit yo te gen opòtinite pou yo kominike, yo te divize an pè oswa singletons nan pwi yo nan 24-plak kilti selil plastik byen (CELLTREAT Scientific, Pepperell, MA). Yo te kouvri chak pi ak papye filtre mouye (Whatman 1). Pou chak konbinezon termit/chanpiyon (n=4), yo te separe kat pè termite an selibatè apre 15 min, 2 h, 5.5 h, 8 h, ak 27 h (n=160), epi pou chak konbinezon termit/chanpiyon 12 termite ki pa t janm gen opòtinite pou yo kominike yo te separe an chanpiyon trete oswa kontwole singletons (n = 96). Tèmit endividyèl sa yo te divize tou an 24-plak byen ki te aliyen ak papye filtre. Yo te kontwole mòtalite termite yo apre dis jou, epi yo te retire moun ki mouri yo pou konfimasyon enfeksyon Metarhizium. Yo te itilize yon sèl koloni pou tou de R. flavipes trete ak M. robertsii oswa M. brunneum ak R. virginicus trete ak M. robertsii oswa M. brunneum (n=256). Sis pè ki pa trete yo te kenbe tou nan 24-plak byen pandan 10 jou pou chak espès. Yon eksperyans separe ak menm koloni yo te konsantre sou anrejistreman alorooming anvan lè separasyon pè yo nan 15 min, 2 h, 5.5 h, 8 h, ak 27 h. Sis pè diferan nan chak espès termite yo te trete ak chak chanpiyon oswa dlo pou kontwòl ak nòt pou alorooming pou 15 minit anvan pwen yo tan separasyon (n=180). Evènman Allogrooming yo te bay nòt lè kontak bouch-a-kò ant de termites te enplike mouvman an nan bouch (palp), epi dire a nan chak evènman allogrooming san enteripsyon te anrejistre. Allogrooming te bay nòt pa yon obsèvatè sèl ki te avèg nan ki tretman termites te resevwa. LOM yo te bay nòt tou men yo te neglijab epi yo pa te itilize nan analiz la. Oto-goumen pa te obsève.
Benefis cistanche tubulosa-ranfòse sistèm iminitè
2.4. Aktivite antifonjik in vitro
Douz travayè ki soti nan 5 koloni R. flavipes oswa R. virginicus yo te imobilize frèt nan tib Eppendorf 1.5 mL, epi yo te ajoute 120 µL dlo frèt, esteril nan chak tib. Travayè yo nan tou de espès yo te itilize nan etid sa a te apeprè menm gwosè (longè 4-5 mm). Termit yo te omojeneize ak yon pilon plastik, epi yo te santrifuje ekstrè a nan 16,000 g pou 2 min. Supernatant la te esterilize ak filtè 0.22 µm Ultrafree (MilliporeSigma, Burlington, MA, USA). Yo te enkube dis µL nan filtraj la pou 24 èdtan ak dis µL ki gen 100 konidia M. robertsii oswa M. brunneum ak 20 µL nan 100 µg mL-1 ampicillin pou plis evite kontaminasyon bakteri. Kontwòl yo enkli 10 µL dlo esteril nan plas ekstrè brit la. De replike pou chak melanj enkubasyon yo te gaye sou pòmdetè dextrose agar (PDA) siplemantè ak 50 µg mL-1 ampicillin (60 mm asyèt Petri) epi yo te enkube nan RT nan fè nwa a pou 4-5 jou. Aktivite antifonjik yo te mezire lè w konpare inite ki fòme koloni (CFU) nan tretman ekstrè brit ak kontwòl yo.
2.5. Estatistik
Estimasyon Kaplan-Meier sou tan siviv mwayèn yo te itilize pou konparezon par paires de sivivan. Rapò danje lanmò (HRs) yo te kalkile ak analiz regression Cox. Nou te itilize regresion Cox pou mennen ankèt sou diferans ki genyen nan mòtalite ant moun ki montre LOM oswa ki pa montre LOM pandan n ap kontwole lòt varyab kategorik (tretman oswa kontwòl chanpiyon, espès fongis, espès termite, koloni ki gen orijin). LOM yo te klase kòm absan oswa prezan nan moun paske nan frekans nan outliers ak mank de nòmal. Nan analiz la siviv ak pè termite ak singletons, HR a te baze sou yon konparezon ant pè konidi-trete (separe nan diferan pwen tan) ak singletons konidi-trete. Se poutèt sa, HR sa yo bay yon mezi siviv mekanis sosyal defans yo pandan y ap kontwole mekanis defans endividyèl yo. Asosyasyon ki genyen ant tan pase kòm yon pè ak chanjman nan HR te mezire ak korelasyon Pearson. Yo te konpare distribisyon LOM yo nan mitan diferan tretman ak yon tès Kruskal-Wallis ak koreksyon Bonferroni pou plizyè tès pou konparezon par. CFU an mwayèn oswa dire evènman allogrooming yo te konpare ak yon tès ANOVA ak koreksyon Bonferroni pou konparezon par. Nou itilize IBM SPSS Statistics (vèsyon 28) pou tès estatistik yo.
3. Rezilta yo
3.1. Sivivan ak Alam nan Gwoup defi Douz
The Cox regression model of survivorship that included categorical variables for fungal treatment, LOMs, termite species, fungi species, and a colony of origin was significant (Chi-square = 246.29, df = 12, p < 0.001). Challenged termites were 9.28 times more likely to die than untreated termites (Wald = 143.05, p < 0.001) while controlling for the other variables. Termites that displayed LOMs (n = 422) were 1.52 times more likely to survive (Wald = 8.30, p = 0.004) than individuals that did not display LOMs (n = 286). R. virginicus workers were 2.08 times more likely to die than R. flavipes workers (Wald = 6.31, p = 0.012). Fungal species did not contribute significantly to the model (Wald = 0.841, p = 0.359). The colony of origin contributed significantly to the model (Wald = 50.16, p < 0.001), which is consistent with previously reported colony variation in Reticulitermes resistance to Metarhizium infections [24]. Survivorship did not differ between the same colony when the experiment was repeated 3 months later with workers that were exposed to M. Roberts (Breslow pairwise comparison, Chi-square = 0.342, p = 0.559). Most deaths in the challenged termites were attributable to Metarhizium infection (>90% konfimasyon). Pou termit ki gen defi ak M. Roberts, yo te obsève 129 lanmò nan mitan 237 moun, epi tan an siviv mwayèn pou R. virginicus (9.10 jou) te siyifikativman pi ba pase pou R. flavipes (10. 98 jou)(Breslow=10.05, df=1, p=0.002) (Figi 1). Pou termit ki gen defi ak M. brunneum, yo te obsève 79 lanmò nan mitan 120 moun, ak tan an siviv mwayèn pou R. flavipes (9.70 jou) te pi ba pase pou R. virginicus (10.68 jou) men se pa anpil (Breslow=2 .74, df=1, p=0.098). Distribisyon LOM yo (Figi 2) nan mitan tretman chanpiyon ak kontwòl te siyifikativman diferan (Kruskal-Wallis=176.897, df=5, p <0.001). Frekans LOM yo pa t diferan anpil ant tretman M. brunneum ak kontwòl respektif yo pou R. flavipes (ajiste p=0.097) ak R. virginicus (ajiste p=1.000 ). Sepandan, frekans LOM yo te siyifikativman pi gwo pou tretman M. Roberts konpare ak kontwòl respektif yo pou R. flavipes (ajiste p <0.001) ak R. virginicus (ajiste p <0.001) (Figi 2). Pou tretman M. Roberts la, frekans LOM R. flavipes te siyifikativman pi gran pase LOM R. virginicus (ajiste p <0.001). Sepandan, pou tretman M. brunneum, frekans LOM R. flavipes pa t diferan anpil de LOM R. virginicus (ajiste p=1.000). Kontrèman ak M. brunneum, gwoup 12 termite ki te defye ak konid M. Roberts te lakòz yon repons konpòtman enpòtan.
3.2. Sivivan nan pè defi ak selibatè
Sivivan pè termite separe nan diferan moman yon ti tan apre defi patojèn yo te konpare ak sivivan singletons defye ak rapò danje lanmò (HRs). Yon HR nan 1 koresponn ak sivivan egal nan pè yo separe ak selibatè sou dis jou. Valè mwens pase yon sèl endike ke gen mòtalite redwi nan pè yo separe konpare ak singletons yo. Korelasyon ki genyen ant tan pase kòm yon pè ak rediksyon nan HR te sèlman enpòtan pou R. flavipes trete ak swa M. Roberts (r=- 0.978, p=0.{ {7}}04) oswa M. brunneum (r=-0.983, p=0.003), epi yo pa pou R. virginicus trete ak swa M. Roberts (r=-0.643, p=0.242) oswa M. brunneum (r=-0.812, p=0.095). Sa a reflete tou nan valè R2 ki soti nan regression lineyè yo montre nan Figi 3 (tan yo te transfòme pou kalkil korelasyon Pearson ak valè R2). Pa te obsève lanmò nan pè ki pa trete (6 pè pou chak espès termit) ak yon lanmò nan 16 pè trete (4 pè pou chak konbinezon tèmit / fongis) ki pa janm te separe sou 10 jou.
Figi 1. Sivivan pou gwoup 12. Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii ak Mb ak M. brunneum. Diferans siviv enpòtan pou konparezon par yo te baze sou tès Breslow (jeneralize tès Wilcoxon). * Diferans enpòtan ant tretman, NS pa gen okenn diferans enpòtan ant tretman (p< 0.025 Bonferroni adjusted α). The distribution of LOMs (Figure 2) among fungal and control treatments was significantly different (Kruskal–Wallis = 176.897, df = 5, p < 0.001). The frequency of LOMs was not significantly different between M. brunneum treatments and their respective controls for R. flavipes (adjusted p = 0.097) and R. virginicus (adjusted p = 1.000). However, the frequency of LOMs was significantly greater for M. robertsii treatments compared to their respective controls for R. flavipes (adjusted p < 0.001) and R. virginicus (adjusted p < 0.001) (Figure 2). For the M. robertsii treatment, the frequency of R. flavipes LOMs was significantly greater than R. virginicus LOMs (adjusted p < 0.001). However, for the M. brunneum treatment, the frequency of R. flavipes LOMs was not significantly different from R. virginicus LOMs (adjusted p = 1.000). In contrast to M. brunneum, groups of 12 termites challenged with M. robertsii conidia resulted in a significant behavioral response.
Figi 1. Sivivan pou gwoup 12. Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii ak Mb ak M. brunneum. Diferans siviv enpòtan pou konparezon par yo te baze sou tès Breslow (jeneralize tès Wilcoxon). * Diferans enpòtan ant tretman, NS pa gen okenn diferans enpòtan ant tretman (p< 0.025 Bonferroni adjusted α). For the survivorship of pathogen-challenged single termites (Figure 4), 47 deaths were observed among 48 individuals, and the mean survival time for R. flavipes (4.21 days) was significantly lower than for R. virginicus (6.17 days)(Breslow, chi-square = 33.927, df = 1, p < 0.001). This relationship held for both species of fungi: For M. robertsii exposure, the mean survival time for R. flavipes (4.25 days) was significantly lower than for R. virginicus (5.83 days) (chi-square = 16.133, df = 1, p < 0.001); For M. brunneum exposure, the mean survival time for R. flavipes (4.17 days) was significantly lower than for R. virginicus (6.50 days) (chi-square = 20.994, df = 1, p < 0.001). 3.3. Antifungal Activity of Crude Extracts The two species of fungi were analyzed separately (the viability of conidia on PDA differs between the two species). For M. robertsii, mean colony-forming units (CFUs) among fungal and control treatments were significantly different (F = 18.08, df = 2, p < 0.001) (Figure 5a). Crude extracts of R. virginicus but not R. flavipes workers showed significant antifungal activity against M. robertsii compared to the control (adjusted p < 0.001 and p = 1.000, respectively). The antifungal activity of R. virginicus extracts against M. robertsii was significantly greater than the antifungal activity of R. flavipes extracts against M. robertsii (adjusted p < 0.001). For M. brunneum, mean CFUs (Figure 5b) among fungal and control treatments were significantly different (F = 27.26, df = 2, p < 0.001). Crude extracts of R. virginicus but not R. flavipes showed significant antifungal activity against M. brunneum compared to the control (adjusted p < 0.001 and p = 0.072, respectively). The antifungal activity of R. virginicus extracts against M. brunneum was significantly greater than the antifungal activity of R. flavipes against M. brunneum (adjusted p < 0.001).
3.3. Aktivite antifonjik nan ekstrè brit
De espès fongis yo te analize separeman (viabilite nan konidy sou PDA diferan ant de espès yo). Pou M. robertsii, inite k ap fòme koloni yo (CFU) nan mitan tretman chanpiyon ak tretman yo te diferan anpil (F=18.08, df=2, p <0 .001) (Figi 5a). Ekstrè brit nan travayè R. virginicus men pa R. flavipes te montre siyifikatif aktivite antifonjik kont M. robertsii konpare ak kontwòl la (ajiste p <0.001 ak p=1.{{ 10}}, respektivman). Aktivite antifonjik ekstrè R. virginicus kont M. robertsii te siyifikativman pi gran pase aktivite antifonjik ekstrè R. flavipes kont M. robertsii (ajiste p <0.001). Pou M. brunneum, CFU vle di (Figi 5b) nan mitan tretman chanpiyon ak kontwòl yo te siyifikativman diferan (F=27.26, df=2, p <0.001). Ekstrè brit nan R. virginicus men pa R. flavipes te montre siyifikatif aktivite antifonjik kont M. brunneum konpare ak kontwòl la (ajiste p <0.001 ak p=0.072, respektivman). Aktivite antifonjik ekstrè R. virginicus kont M. brunneum te siyifikativman pi gran pase aktivite antifonjik R. flavipes kont M. brunneum (ajiste p <0.001).
Figi 2. Repons alam nan defi chanpiyon. Bwat yo reprezante distribisyon LOM yo (LOM yo fè nòt nan 709 moun ki make ak penti). Bwat yo koresponn ak distans ki genyen ant katil anwo ak pi ba yo soti nan medyàn lan (IQR). Moustach yo koresponn ak 1.5 × IQR. Sèk ak asteris yo montre pwen ki abitye pi lwen pase 1.5 × IQR oswa 3 × IQR, respektivman. Diferan lèt endike diferans enpòtan ant distribisyon pou tretman chanpiyon ak kontwòl (Bonferroni ajiste). Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii ak Mb ak M. brunneum.
3.4. Alogrooming nan mitan Pè defi
Frekans alokrochaj yo te diminye anpil ak defi chanpiyon yo (mwayen defi {{0}}.55, mwayen kontwòl=8.80, t=-4.461, p < {{20}}.001). Sepandan, dire an mwayèn nan allogrooming ogmante siyifikativman ak defi chanpiyon (defi vle di=19.01 s, kontwòl vle di=5.62 s, t=4.876, p <0.001). Dire a nan bout allogrooming pou chak entèraksyon ant pè termite diferan anpil nan tretman ak kontwòl (F=7.166, df=5, p <0.001) (Figi 6). Dire allogrooming pou chak evènman te siyifikativman elve nan pè R. flavipes trete ak M. robertsii (ajiste p <0.001) oswa M. brunneum (ajiste p=0.037) parapò ak kontwòl men pa nan pè R. virginicus trete. ak M. robertsii (ajiste p=1.000) oswa M. brunneum (ajiste p=1.{000) parapò ak kontwòl yo.
Figi 3. Yo te konpare sivivan de termit kont youn ak rapò danje lanmò (n=80 pè, 96 singletons). Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii ak Mb ak M. brunneum. Tan yo te transfòme pou kalkil valè R2 yo.
Figi 4. Siviv yon sèl termit apre yon defi chanpiyon (n=96). Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii ak Mb ak M. brunneum. Gade tèks pou plis detay sou diferans estatistik ant tretman yo. Diferans siviv enpòtan pou konparezon par yo te baze sou tès Breslow (jeneralize tès Wilcoxon). * Diferans enpòtan ant tretman (p < 0.025 Bonferroni ajiste).
Figi 5. Ekstrè brit aktivite antifonjik kont M. robertsii (a) ak M. brunneum (b). Valè ki anlè ba yo reprezante CFUs vle di (± SD), ak lèt diferan endike diferans enpòtan (Bonferroni ajiste). Rf koresponn ak R. flavipes ak Rv ak R. virginicus. Analiz la te itilize de replike nan 5 koloni nan chak espès termite, 6 replike pou kontwòl Rf, ak 2 replike pou kontwòl Rv.
Figi 6. Dire allogrooming pa entèraksyon (n=161 evènman allogrooming). Valè ki anlè ba yo reprezante dire mwayèn nan entèraksyon allogrooming (± SD), ak konbinezon lèt diferan endike diferans enpòtan (Bonferroni ajiste). Rf koresponn ak R. flavipes, Rv ak R. virginicus, Mr ak M. robertsii, ak Mb ak M. brunneum.
4. Diskisyon
R. flavipes depann sou mekanis sosyal defans kont patojèn chanpiyon lokal yo nan yon pi gwo limit pase R. virginicus. Pou travayè R. flavipes ki te defye ak swa espès Metarhizium, te gen yon gwo korelasyon negatif ant tan de termit yo te pase ansanm ak pwobabilite yo pou yo mouri parapò ak yon sèl termit ki te defye. Pwopòsyon danje lanmò parapò ak termit sèl ki te defye te redwi an mwatye nan apeprè de zè de tan (Figi 3). Se poutèt sa, entèraksyon sosyal bonè yo parèt kritik pou siviv lè travayè R. flavipes rankontre ba konsantrasyon Metarhizium conidia. Kontrèman, travayè R. virginicus te montre yon korelasyon fèb ant tan de termite yo te pase ansanm ak pwobabilite yo pou yo mouri. Epitou, nan kontrèman ak R. virginicus, pè travayè R. flavipes ogmante siyifikativman dire a nan bout allogrooming apre yon defi chanpiyon (Figi 6). Deteksyon konidi sou kutikul yon nich gen anpil chans pou yo te mennen nan ogmantasyon sa a. Pi efikas retire konidy nan sifas kutikul lè yo ogmante dire a nan allogrooming bout parèt pou kont pou siperyè iminite sosyal R. flavipes '. Rezilta nou yo tou endike ke R. virginicus depann sou mekanis natirèl nan defans kont patojèn lokal chanpiyon nan yon pi gwo limit pase R. flavipes. Mòtalite moun ki pa marye travayè R. flavipes te defye ak nenpòt nan espès Metarhizium yo te siyifikativman pi wo pase mòtalite R. virginicus travayè yo (Figi 4). Aktivite antifonjik R. virginicus travayè lave kutikil kont Metarhizium conidia te deja montre yo dwe siyifikativman pi fò pase aktivite a nan travayè R. flavipes [20]. Aktivite antifonjik ekstrè brut tèmit antye te pi fò tou nan R. virginicus pase nan R. flavipes (Figi 5). Ekstrè sa yo gen ladan konpoze ki soti nan senbyon entesten, ki, ansanm ak konpoze antifonjik termite, ka kontribiye tou nan elimine konidia enjere [26]. Varyasyon nan rapò danje nan lanmò ak korelasyon fèb yo ak fwa separasyon nan travayè R. virginicus se ki konsistan avèk yon pi gwo depandans sou mekanis defans iminitè natirèl ki varye pami moun olye ke mekanis iminitè sosyal. R. flavipes te montre tou yon pi gwo depandans sou iminite sosyal lè gwoup 12 travayè yo te ekspoze yon ti tan ak gwo konsantrasyon M. robertsii conidia. Touswit apre yo fin ekspoze a M. robertsii conidia, tou de espès termite yo te montre LOM ki wo yo. Aktivite alam sa a te siyifikativman pi wo nan R. flavipes pase nan R. virginicus (Figi 2), ak rezistans nan enfeksyon fatal te tou siyifikativman pi wo nan R. flavipes pase nan R. virginicus (Figi 1). Kontrèman, te gen yon repons alam ki wo men fèb nan M. brunneum conidia. An konfòm ak rezilta sa a, li te deja montre ke alam ki wo nan R. flavipes an repons a konidi yo nan diferan tansyon Metarhizium ak espès yo korelasyon ak allogrooming ki wo ak siviv [23]. Travayè R. flavipes ka gen yon papòt ki pi ba pase travayè R. virginicus pou rekonèt ak reyaji kolektivman ak efikasman nan kontaminasyon kutikilè ak M. robertsii conidia. M. robertsii, ki se espès Metarhizium ki pi répandus nan sit etid nou an [24], ka reprezante yon menas pou R. flavipes ki mande yon gwo repons iminitè sosyal paske termit sa a gen defans iminitè natirèlman relativman fèb kont li. Efikasite nan konpoze antifonjik ki asosye ak sekresyon glann saliv gen anpil chans yo dwe esansyèl pou defans endividyèl yo obsève nan etid sa a [20]. Konpoze sa yo prezan sou sifas travayè yo anvan defi chanpiyon yo kòm yo eksprime konstititifman epi yo toujou ap gaye pa nivo fondamantal nan alorooming, ki Se poutèt sa entegre defans endividyèl ak sosyal. Gestalt sa a gen anpil chans gen ladann ti termicin peptide antifonjik tankou defensin, ki sekrete nan glann saliv la epi li enpòtan anpil pou defans kont enfeksyon fatal Metarhizium [27]. Yon etid sou R. flavipes ak R. virginicus ki soti nan menm sit koleksyon an nan Maryland yo te itilize nan etid sa a te revele ke termicins dènyèman te fè fas a yon bale selektif ki te lakòz yon rediksyon nan polimorfism nukleotid, ak rediksyon sa a te pi gwo nan R. flavipes pase R. virginicus [28].
cistanche tubulosa-amelyore sistèm iminitè
Bale a ka te epi pètèt kontinye ap, pi grav pou R. flavipes paske R. virginicus gen mekanis iminitè natirèl ki pi efikas ki diminye depandans li sou termicins pou defans kont yon epidemi chanpiyon ki sot pase. Altènativman, kontrent adaptasyon sou evolisyon termite (mank varyasyon jenetik) ka kite R. flavipes ak zam pi fèb nan fè fas a yon nouvo epidemi chanpiyon. Kontrent sou chanjman adaptasyon nan termicins anba gwo presyon selektif tou evidan nan Nasutitermes Ostralyen [29]. Pwosesis stochastic nan duplication jèn parèt yo te lage kontrent sa a nan diferan liy nasute, ki te lakòz evolisyon nan repete nan de termicins ak chaj molekilè diferan. Sa a te ka benefisye defans antifonjik paske de tèminal ak pwopriyete chaj diferan mete restriksyon sou opòtinite pou evolisyon nan rezistans chanpiyon yo. Termites ki montre alam (LOM) apre yo fin ekspoze a yon gwo dòz konidy te gen mwens chans pou yo mouri sou de semèn pase moun ki pa montre okenn alam. LOM yo pozitivman korelasyon ak R. flavipes travayè agrégation ak allogrooming [23], ki sijere ke moun ki montre alam nan etid sa a mande plis goumin soti nan nichmates. LOM yo raman rapòte nan rechèch ki mennen ankèt sou enfeksyon Metarhizium nan termit epi yo te rabè kòm jwe yon wòl nan siyal ekspoze patojèn [30]. Sepandan, yo ka rate paske yo pa rive nan moun izole, yo pa sibstansyèlman pwovoke pa sèten tansyon ak espès Metarhizium, pran apeprè 3 minit apre yon defi anvan yo eskalade, epi diminye apre apeprè 30 minit [22,23]. Rezilta nou yo sijere ke LOM yo kominike yon alèt ijans apre yo fin ekspoze a yon gwo dòz konidy, ki detekte pandan y ap aloum. Sepandan, LOM yo pa nesesè pou yon repons aktif nan konpòtman depi dire allogrooming la te ogmante apre yon ekspoze nan dòz ki ba lè LOM yo te neglijab.
5. Konklizyon
LOM yo sanble yo fè pati yon repons ijans nan kontaminasyon gwo kutikul ki itilize rezo kominikasyon pou rapidman ogmante retire ak destriksyon pifò konidi anvan yo gen yon chans pou yo byen tache ak jèmen, sa ki pran apeprè 12 èdtan [31]. Repons ijans sa a gen anpil chans pou enèjikman chè. Amelyore iminite sosyal nan R. flavipes an repons a M. robertsii ka yon konpwomi adaptasyon ke R. virginicus pa oblije fè nan menm limit la paske li gen mekanis iminitè natirèl pi efikas. Lè yo fè fas ak nivo ki ba nan ekspoze patojèn ke travayè manje yo dwe regilyèman kenbe tèt ak, allogrooming parèt tou pou konpanse pou fèb mekanis iminitè natirèl.
Referans
1. Cremer, S.; Rale, CD; Fuerst, MA Iminite sosyal: Aparisyon ak evolisyon pwoteksyon maladi nan nivo koloni. Ann. Rev Entomol. 2018, 63, 105–123. [CrossRef] [PubMed] 2. Cremer, S.; Armitage, SA; Schmid-Hempel, P. Iminite sosyal. Curr. Biol. 2007, 17, R693–R702. [CrossRef] [PubMed]
3. Evans, JD; Aronstein, K.; Chen, YP; Hetru, C.; Imler, JL; Jiang, H.; Kanost, M.; Thompson, GJ; Zou, Z.; Hultmark, D. Chemin iminitè ak mekanis defans nan myèl siwo myèl Apis mellifera. Ensèk Mol. Biol. 2006, 15, 645–656. [CrossRef] [PubMed]
4. Harpur, BA; Zayed, A. Evolisyon akselere nan pwoteyin iminite natirèl nan ensèk sosyal: evolisyon adaptatif oswa kontrent rilaks? Mol. Biol. Evol. 2013, 30, 1665–1674. [CrossRef] [PubMed]
5. Li, S.; Sieksmeyer, T.; Che, Y.; Mora, MAE; Stiblik, P.; Banasiak, R.; Harrison, MC; Šobotník, J.; Wang, Z.; Johnston, PR; et al. Prèv pou diminye divèsite jèn iminitè ak aktivite pandan evolisyon termite yo. Pwosedi. R. Soc. Ser. B 2021, 288, 20203168. [CrossRef]
6. Bulmer, MS; Stefano, AM Termite eusociality ak diferansye presyon selektif sou iminite sosyal ak natirèl. Konpòtman. Ekol. Sosyobiol. 2022, 76, 1–12. [CrossRef]
7. Yanagawa, A.; Shimizu, S. Rezistans nan termite a, Coptotermes formosanus Shiraki Metarhizium anisopliae akòz goumin. BioControl 2007, 52, 75–85. [CrossRef]
8. Rosengaus, RB; Traniello, JF; Bulmer, MS Ekoloji, konpòtman ak evolisyon rezistans maladi nan termites. Nan Biyoloji nan Termites: Yon sentèz modèn; Bignell, DE, Roisin, Y., Lo, N., Eds.; Springer: London, UK, 2011; paj 165–192.
9. Zhukovskaya, M.; Yanagawa, A.; Forschler, BT Konpòtman goumin kòm yon mekanis nan defans maladi ensèk. Ensèk 2013, 4, 609–630. [CrossRef]
10. Milner, RJ Seleksyon ak karakterizasyon tansyon Metarhizium anisopliae pou kontwòl ensèk nan tè nan Ostrali. Nan kontwòl byolojik krikèt ak krikèt; Lomer, CJ, Prior, C., Eds.; CAB Entènasyonal: Wallingford, UK, 1991; paj 200–207.
11. Traniello, JF; Leuthold, RH Konpòtman ak ekoloji nan manje nan termites. Nan Termites: Evolisyon, Sosyalite, Senbyoz, Ekoloji; Abe, T., Bignell, DE, Higashi, M., Higashi, T., Abe, Y., Eds.; Springer: Dordrecht, Netherlands, 2000; paj 141–168.
12. Vargo, E.; Husseneder, C. Biyoloji nan termite soutèren: Insights soti nan syans molekilè nan Reticulitermes ak Coptotermes. Ann. Rev Entomol. 2009, 54, 379–403. [CrossRef]
13. Abe, T. Evolisyon kalite lavi nan termites. Nan Evolisyon ak Koadaptasyon nan Kominote Biotik; Kowana, S., Connell, JH, Hidaka, T., Eds.; University of Tokyo Press: Tokyo, Japon, 1987; paj 128–148.
14. Shellman-Reeve, JS Spectre eusociality nan termites. Nan Evolisyon Konpòtman Sosyal nan Ensèk ak Arachnids; Choe, JC, Crespi, BJ, Eds.; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1997; paj 52–93.
15. Griffiths, HM; Eggleton, P.; Hemming-Schroeder, N.; Swinfield, T.; Woon, JS; Allison, SD; Coomes, DA; Ashton, LA; Parr, CL Flux kabòn ak dinamik forè: Ogmantasyon dekonpozisyon bwa ki mouri nan twou vid ki genyen nan canopy nan forè twopikal. Glob. Chang. Biol. 2001, 27, 1601–1613. [CrossRef]
16. Guo, C.; Tou, B.; Ci, H.; Yan, ER; Cornelissen, JH Feedback dinamik pami karakteristik fonksyonèl pye bwa, popilasyon termite, ak woulman bwa ki mouri. J. Ecol. 2021, 109, 578–1590. [CrossRef]
17. Zanne, AE; Flores-Moreno, H.; Powell, JR; Cornwell, WK; Dalling, JW; Austin, AT; Classen, AT; Eggleton, P.; Okada, KI; Parr, CL; et al. Sansiblite termite nan tanperati afekte to mondyal pouri bwa. Syans 2022, 377, 1440–1444. [CrossRef] [PubMed]
18. Liu, L.; Wang, W.; Liu, Y.; Solèy, P.; Lei, C.; Huang, Q. Enfliyans nan konpòtman allogrooming sou iminite natirèl endividyèl nan termite soutèren Reticulitermes chinensis (Isoptera: Rhinotermitidae). J. Ensèk Sci. 2019, 19, 6. [CrossRef] [PubMed]
19. Polizzi, JM; Forschler, BT Agonism Intra-ak entèspesifik nan Reticulitermes flavipes (Kollar) ak R. virginicus (Banks) ak efè tèren ak gwosè gwoup nan esè laboratwa. Insectes Sociaux 1998, 45, 43–49. [CrossRef]
20. Hamilton, C.; Lay, F.; Bulmer, MS Sekresyon pwofilaktik termite soutèren ak defans ekstèn antifonjik. J. Ensèk Physiol. 2011, 57, 1259–1266. [CrossRef]
21. Rosengaus, RB; lòt bò larivyè Jouden, C.; Lefebvre, ML; Traniello, JFA Konpòtman alam patojèn nan yon termite: Yon nouvo fòm kominikasyon nan ensèk sosyal. Sci. Nat. 1999, 86, 544–548. [CrossRef]
22. Myles, TG Alam, agrégation, ak defans pa Reticulitermes flavipes an repons a yon izole natirèl Metarhizium anisopliae. Sosyobyoloji 2002, 40, 243-256.
23. Bulmer, MS; Franco, BA; Fields, EG alam sosyal termite soutèren ak repons ijyenik nan patojèn chanpiyon. Ensèk 2019, 10, 240. [CrossRef]
24. Denier, D.; Bulmer, MS Varyasyon nan sansiblite tèrmit soutèren nan enfeksyon fatal pa izole tè lokal Metarhizium. Insectes Sociaux 2015, 62, 219–226. [CrossRef]
25. Bischoff, JF; Rehner, SA; Humber, RA Yon filojeni multilocus nan filaj Metarhizium anisopliae. Mikoloji 2018, 101, 512–530. [CrossRef]
26. Rosengaus, RB; Schultheis, KF; Yalonetskaya, A.; Bulmer, MS; DuComb, WS; Benson, RW; Thottam, JP; Godoy-Carter, V. Symbiont-derived -1, 3-glucanases in a social insect: Mutualism beyond nutrition. Devan. Microbiol. 2014, 5, 607. [CrossRef] [PubMed]
27. Hamilton, C.; Bulmer, MS Molekilè defans antifonjik nan termites soutèren: entèferans RNA revele wòl in vivo nan tèminal ak GNBP kont yon patojèn natirèlman rankontre. Dev. Konp. Imunol. 2012, 36, 372–377. [CrossRef] [PubMed]
28. Bulmer, MS; Lay, F.; Hamilton, C. Adaptive evolisyon nan peptides antifonjik termite soutèren. Ensèk Mol. Biol. 2010, 19, 669–674. [CrossRef] [PubMed]
29. Bulmer, MS; Crozier, RH Duplication ak divèsifye seleksyon nan mitan peptides antifonjik termite. Mol. Biol. Evol. 2004, 21, 2256–2264. [CrossRef]
30. Moran, MN; Aguero, CM; Eyer, PA; Vargo, EL Estrateji sekou nan yon termite: Travayè ki ekspoze a yon patojèn chanpiyon yo reyentegre nan koloni an. Devan. Ekol. Evol. 2022, 10, 840223. [CrossRef]
31. Davis, HE; Meconcelli, S.; Radek, R.; McMahon, DP Termites fòme repons kolektif konpòtman yo ki baze sou etap enfeksyon an. Sci. Rep. 2018, 8, 14433. [CrossRef]