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Method for detection of mtDNA damages for evaluating of pesticides toxicity for bumblebees (Bombus terrestris L.)
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104675 Mikhail Y Syromyatnikov 1 , Artem P Gureev 2 , Natalia N Starkova 3 , Olga V Savinkova 2 , Anatoly A Starkov 4 , Alexey V Lopatin 2 , Vasily N Popov 1
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104675 Mikhail Y Syromyatnikov 1 , Artem P Gureev 2 , Natalia N Starkova 3 , Olga V Savinkova 2 , Anatoly A Starkov 4 , Alexey V Lopatin 2 , Vasily N Popov 1
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Bumblebees are important for crop pollination. Currently, the number of pollinators is decreasing worldwide, which is attributed mostly to the widespread use of pesticides. The aim of this work was to develop a method for assessing the genotoxicity of pesticides for the Bombus terrestris L. bumblebee using long-range PCR of mitochondrial DNA fragments. We have developed a panel of primers and assessed the genotoxicity of the following pesticides: imidacloprid, rotenone, deltamethrin, difenocanozole, malathion, metribuzin, penconazole, esfenvalerate, and dithianon. All pesticides (except imidacloprid) inhibited mitochondrial respiration fueled by pyruvate + malate; the strongest effect was observed for rotenone and difenocanozole. Three pesticides (dithianon, rotenone, and difenocanozole) affected the rate of H2O2 production. To study the pesticide-induced DNA damage in vitro and in vivo, we used three different mtDNA. The mtDNA damage was observed for all studied pesticides. Most of the studied pesticides caused significant damage to mtDNA in vitro and in vivo when ingested. Our results indicate that all tested pesticides, including herbicides and fungicides, can have a toxic effect on pollinators. However, the extent of pesticide-induced mtDNA damage in the flight muscles was significantly less upon the contact compared to the oral administration.
中文翻译：
用于评估大黄蜂（Bombus terrestris L.）农药毒性的mtDNA损伤检测方法
大黄蜂对作物授粉很重要。目前，世界范围内传粉媒介的数量正在减少，这主要是由于农药的广泛使用。这项工作的目的是开发一种使用线粒体 DNA 片段的长程 PCR 评估农药对 Bombus terrestris L. bumblebee 的遗传毒性的方法。我们开发了一组引物并评估了以下农药的遗传毒性：吡虫啉、鱼藤酮、溴氰菊酯、苯醚甲环唑、马拉硫磷、赛克津、戊菌唑、艾芬戊酸和二噻农。所有农药（吡虫啉除外）都会抑制由丙酮酸 + 苹果酸驱动的线粒体呼吸；观察到鱼藤酮和苯硝唑的最强作用。三种农药（二噻农、鱼藤酮和苯菌灵）影响 H2O2 的生成速率。为了在体外和体内研究农药引起的 DNA 损伤，我们使用了三种不同的 mtDNA。所有研究的农药都观察到了 mtDNA 损伤。大多数研究的杀虫剂在摄入时会在体外和体内对 mtDNA 造成显着损害。我们的结果表明，所有经过测试的杀虫剂，包括除草剂和杀菌剂，都会对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。可能对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。可能对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。
更新日期：2020-10-01
中文翻译：
用于评估大黄蜂（Bombus terrestris L.）农药毒性的mtDNA损伤检测方法
大黄蜂对作物授粉很重要。目前，世界范围内传粉媒介的数量正在减少，这主要是由于农药的广泛使用。这项工作的目的是开发一种使用线粒体 DNA 片段的长程 PCR 评估农药对 Bombus terrestris L. bumblebee 的遗传毒性的方法。我们开发了一组引物并评估了以下农药的遗传毒性：吡虫啉、鱼藤酮、溴氰菊酯、苯醚甲环唑、马拉硫磷、赛克津、戊菌唑、艾芬戊酸和二噻农。所有农药（吡虫啉除外）都会抑制由丙酮酸 + 苹果酸驱动的线粒体呼吸；观察到鱼藤酮和苯硝唑的最强作用。三种农药（二噻农、鱼藤酮和苯菌灵）影响 H2O2 的生成速率。为了在体外和体内研究农药引起的 DNA 损伤，我们使用了三种不同的 mtDNA。所有研究的农药都观察到了 mtDNA 损伤。大多数研究的杀虫剂在摄入时会在体外和体内对 mtDNA 造成显着损害。我们的结果表明，所有经过测试的杀虫剂，包括除草剂和杀菌剂，都会对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。可能对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。可能对传粉媒介产生毒性作用。然而，与口服给药相比，接触时农药引起的飞行肌肉中 mtDNA 损伤的程度要小得多。
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