Honey bees (Apis mellifera) are the primary pollinators of major horticultural crops. Over the last few decades, a substantial decline in honey bees and their colonies have been reported. While a plethora of factors could contribute to the putative decline, pathogens, and pesticides are common concerns that draw attention. In addition to potential direct effects on honey bees, indirect pesticide effects could include alteration of essential gut microbial communities and symbionts that are important to honey bee health (e.g., immune system). The primary objective of this study was to determine the microbiome associated with honey bees exposed to commonly used in-hive pesticides: coumaphos, tau-fluvalinate, and chlorothalonil. Treatments were replicated at three independent locations near Blacksburg Virginia, and included a no-pesticide amended control at each location. The microbiome was characterized through pyrosequencing of V2-V3 regions of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region. Pesticide exposure significantly affected the structure of bacterial but not fungal communities. The bee bacteriome, similar to other studies, was dominated by sequences derived from Bacilli, Actinobacteria, α-, β-, γ-proteobacteria. The fungal community sequences were dominated by Ascomycetes and Basidiomycetes. The Multi-response permutation procedures (MRPP) and subsequent Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States (PICRUSt) analysis indicated that chlorothalonil caused significant change to the structure and functional potential of the honey bee gut bacterial community relative to control. Putative genes for oxidative phosphorylation, for example, increased while sugar metabolism and peptidase potential declined in the microbiome of chlorothalonil exposed bees. The results of this field-based study suggest the potential for pesticide induced changes to the honey bee gut microbiome that warrant further investigation.

Phlebotomine sand flies are worldwide vectors of Leishmania parasites as well as other bacterial and viral pathogens. Due to the variable impact of traditional vector control practices, a more ecologically based approach is needed. The goal of this study was to isolate bacteria from the most attractive substrate to gravid Phlebotomus papatasi Scopoli sand flies and determine the role of bacterial volatiles in the oviposition attractancy of P. papatasi using behavioral assays. We hypothesized that gravid sand flies are attracted to bacterially derived semiochemical cues associated with breeding sites. Bacteria were isolated from a larvae-conditioned rearing medium, previously shown to be highly attractive to sand flies. The isolated bacteria were identified by amplifying and sequencing 16S rDNA gene fragments, and 12 distinct bacterial species were selected for two-choice olfactometer bioassays. The mix of 12 bacterial isolates elicited strong attraction at the lower concentration of 107 cells per ml and significant repellence at a high concentration of 109 cells per ml. Three individual isolates (SSI-2, SSI-9, and SSI-11) were particularly attractive at low doses. In general, we observed dose-related effects, with some bacterial isolates stimulating negative and some positive dose-response curves in sand fly attraction. Our study confirms the important role of saprophytic bacteria, gut bacteria, or both, in guiding the oviposition-site selection behavior of sand flies. Identifying the specific attractive semiochemical cues that they produce could lead to development of an attractive lure for surveillance and control of sand flies.

A Gram-stain-negative, rod-shaped, non-motile, non-spore-forming, aerobic bacterium, designated type strain SSI9T, was isolated from sand fly (Phlebotomus papatasi Scopoli; Diptera: Psychodidae) rearing substrate and subjected to polyphasic taxonomic analysis. Strain SSI9T contained phosphatidylethanolamine as a major polar lipid, MK-7 as the predominant quinone, and C16 : 1ω6c/C16 : 1ω7c, iso-C15 : 0, iso-C17 : 0 3-OH and C16 : 0 as the major cellular fatty acids. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences revealed that SSI9T represents a member of the genus Sphingobacterium, of the family Sphingobacteriaceae sharing 96.5-88.0 % sequence similarity with other species of the genus Sphingobacterium. The results of multilocus sequence analysis using the concatenated sequences of the housekeeping genes recA, rplC and groL indicated that SSI9T formed a separate branch in the genus Sphingobacterium. The genome of SSI9T is 5 197 142 bp with a DNA G+C content of 41.8 mol% and encodes 4395 predicted coding sequences, 49 tRNAs, and three complete rRNAs and two partial rRNAs. SSI9T could be distinguished from other species of the genus Sphingobacterium with validly published names by several phenotypic, chemotaxonomic and genomic characteristics. On the basis of the results of this polyphasic taxonomic analysis, the bacterial isolate represents a novel species within the genus Sphingobacterium, for which the name Sphingobacterium phlebotomi sp. nov. is proposed. The type strain is SSI9T (=ATCC TSD-210T=LMG 31664T=NRRL B-65603T).