Chronic exposure to glyphosate induces transcriptional changes in honey bee larva: A toxicogenomic study.
Environ Pollut · 2020 · 261:114148 · PMID 32062465 · 등급6 세포·모델 in vitro · 환경과 생태 > 수분매개자 · 곤충 · 식이
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꿀벌 *Apis mellifera*는 전 세계 다양한 작물에서 가장 풍부하게 관리되는 수분 매개체이다. 결과적으로 꿀벌은 농약 등 다수의 환경적 스트레스 요인에 노출된다. 농업 생태계에서 제초제 글리포세이트(GLY)가 가장 많이 사용되는 물질 중 하나이다. 실험실 평가에서 GLY는 탈피 지연과 같은 다른 부정적인 영향 외에도 꿀벌 유충의 발달에 영향을 미친다. 그러나 관찰 가능한 독성 징후가 없을 때 GLY가 유충 생리에 어떻게 영향을 미치는지 여전히 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 시험관 배양 절차를 이용한 종단적 실험 설계를 수행하였다. 유충을 글리포세이트의 치사량 미만의 용량을 포함하거나 포함하지 않은 먹이로 만성적으로 노출(120시간)시켰다. 관찰 가능한 독성 징후가 없는 개체를 채집하여 전사체학적 접근법으로 유전자 발현 프로파일을 분석하여 처리 간 비교하였다. 노출된 그룹의 유충 중 29%가 무증상이었음에도 불구하고, 이들은 GLY 만성 섭취 후 여러 유전자에 전사적 변화를 보였다. RNA-Seq 실험에서 총 19개의 전사체가 차등 발현되는 것으로 나타났으며, 이는 주로 방어 반응 및 중간 대사 과정과 관련이 있었다. 나아가, 노출된 무증상 유충의 전사체에서 풍부화된 기능 범주는 촉매 및 산화환원 활성을 가진 효소와 연관되었다. 본 연구 결과는 관찰 가능한 증상이 없는 경우에도 꿀벌 유충에서 GLY에 대한 치사량 미만 노출로 인해 대사 및 산화 대사가 증가함을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
The honey bee Apis mellifera is the most abundant managed pollinator in diverse crops worldwide. Consequently, it is exposed to a plethora of environmental stressors, among which are the agrochemicals. In agroecosystems, the herbicide glyphosate (GLY) is one of the most applied. In laboratory assessments, GLY affects the honey bee larval development by delaying its moulting, among other negative effects. However, it is still unknown how GLY affects larval physiology when there are no observable signs of toxicity. We carried out a longitudinal experimental design using the in vitro rearing procedure. Larvae were fed with food containing or not a sub-lethal dose of GLY in chronic exposure (120 h). Individuals without observable signs of toxicity were sampled and their gene expression profile was analyzed with a transcriptomic approach to compare between treatments. Even though 29% of larvae were asymptomatic in the exposed group, they showed transcriptional changes in several genes after the GLY chronic intake. A total of 19 transcripts were found to be differentially expressed in the RNA-Seq experiment, mainly linked with defensive response and intermediary metabolism processes. Furthermore, the enriched functional categories in the transcriptome of the exposed asymptomatic larvae were linked with enzymes with catalytic and redox activity. Our results suggest an enhanced catabolism and oxidative metabolism in honey bee larvae as a consequence of the sub-lethal exposure to GLY, even in the absence of observable symptoms.| 저자 | Vázquez, D. E.; Latorre-Estivalis, J. M.; Ons, S.; Farina, W. M. |
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| 저널 | Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) |
| 권·호·쪽 | 261, 114148 |
| PMID | 32062465 |
| DOI | 10.1016/j.envpol.2020.114148 |
| MeSH | Animals; Bees; Glycine; Herbicides; Larva; Toxicogenetics; Glyphosate |