Investigation of grooming behavior and hygienic behavior as defense mechanisms of bee against mite Varroa and their development for the production of resistant populations of bees

Διερεύνηση της συμπεριφοράς περιποίησης και της εξυγιαντικής συμπεριφοράς ως μηχανισμός άμυνας της μέλισσας έναντι του ακάρεος Varroa και αξιοποίησή τους για την παραγωγή ανθεκτικών πληθυσμών μελισσών

Investigation of grooming behavior and hygienic behavior as defense mechanisms of bee against mite Varroa and their development for the production of resistant populations of bees

Xonis, Constantinos

Ξώνης, Κωνσταντίνος

PhD Thesis

2015

Subject of several investigations were the defense mechanisms of the European bee Apis mellifera to address the mite Varroa destructor Anderson και Trueman. The behavior toiletries and culling behavior considered main defense mechanisms, widely accepted and used by scientists. The European bees disturbed recently by the mite have developed these defense mechanisms but limited extent than the Asian bee (A. cerana) the original host of the mite. In this study we investigated the two defense mechanisms Macedonian race (A. mellifera macedonica). For the quantification of grooming behavior was used the term "beaten mites" which included the mites had bites and smoothly dorsal dimples in their idiosoma. The first time the choice of the beehive for rearing was based on the high percentage of injured mites. The correlation of the percentage of mites dented the degree of mite infestation continued in the second period. These results show the positive reaction of bees to increase the degree of infestation by removing most injured mites. The second period was used as colony selection criterion for queen rearing high and stable steady consolidation behavior. The stability and effectiveness of culling behavior were studied and the third period, making only one treatment at the beginning of the third period at 16 beehives. In two of the seven colonies of the second period and in four of the 16 colonies of the third period found little variation (CV≤15%) and moderate to high culling behavior (68-100%). In these six total beehives found strong positive correlation of culling behavior and the degree of mite infestation in bee populations, which were connected by 32.3%. It was observed that at the end of the third period the degree of mite infestation in the population of two of the four bees was very low (3 to 4%), while the other two were 8 and 13%. In making the queens of the second period was applied Artificial Insemination using the method brother-sister, to see if it can enhance the characteristic of steady consolidation behavior in relation to the queens Physics sister mating. In this study it was found that there was no difference between the two queens categories at the event of defense mechanism. Two colonies with queens Artificial Insemination and two queens with natural service stood out from the total of 16 colonies of the third period. It is important to note that using only an effective treatment during the wintering of bees in the beginning of the third period measurements were important for the survival of a large number of bees (84%) who had greater capacity in the spring and the final degree of infestation 14% by Mean (By 3-31%). Unlike untreated during the wintering of the second period survived 58% of colonies which began in the spring with a lower capacity. A breeding program that would use as apiaries criterion large number dented mites and high and stable steady consolidation behavior likely to lead to the creation of resistant mite apiaries.

Αντικείμενο αρκετών ερευνών αποτέλεσαν οι μηχανισμοί άμυνας της Ευρωπαϊκής μέλισσας Apis mellifera με στόχο την αντιμετώπιση του ακάρεος Varroa destructor Anderson και Trueman. Η συμπεριφορά περιποίησης και η εξυγιαντική συμπεριφορά θεωρούνται κύριοι μηχανισμοί άμυνας, ευρείας αποδοχής και χρήσης από τους επιστήμονες. Οι Ευρωπαϊκές μέλισσες οι οποίες έχουν προσβληθεί σχετικά πρόσφατα από το άκαρι έχουν αναπτύξει αυτούς τους μηχανισμούς άμυνας σε περιορισμένο όμως βαθμό σε σχέση με την Ασιατική μέλισσα (A. cerana) τον αρχικό ξενιστή του ακάρεος. Στην παρούσα εργασία διερευνήθηκαν οι δυο μηχανισμοί άμυνας στη Μακεδονική φυλή (A. mellifera macedonica). Για την ποσοτικοποίηση της συμπεριφοράς περιποίησης χρησιμοποιήθηκε ο όρος «χτυπημένα ακάρεα» ο οποίος περιελάμβανε τα ακάρεα που είχαν μηχανικές βλάβες και φυσικά ραχιαία λακκάκια στο ιδιόσωμά τους. Την πρώτη περίοδο η επιλογή του μελισσιού για την βασιλοτροφία έγινε με βάση το υψηλό ποσοστό των χτυπημένων ακάρεων. Η μελέτη της συσχέτισης του ποσοστού των χτυπημένων ακάρεων με τον βαθμό προσβολής του ακάρεος διερευνήθηκε και την δεύτερη περίοδο. Την δεύτερη περίοδο χρησιμοποιήθηκε ως κριτήριο επιλογής μελισσιού για βασιλοτροφία η υψηλή και σταθερή εξυγιαντική συμπεριφορά. Η σταθερότητα και η αποτελεσματικότητα της εξυγιαντικής συμπεριφοράς μελετήθηκαν και την τρίτη περίοδο. Στα 16 προσβεβλημένα μελίσσια πραγματοποιήθηκε μόνο μια θεραπεία στην αρχή της τρίτης περιόδου. Σε δύο από τα επτά μελίσσια της δεύτερης περιόδου και σε τέσσερα από τα 16 μελίσσια της τρίτης περιόδου διαπιστώθηκε μικρή διακύμανση (CV≤15%) και μέτρια έως υψηλή εξυγιαντική συμπεριφορά (68-100%). Σε αυτά τα έξι συνολικά μελίσσια διαπιστώθηκε ισχυρή θετική συσχέτιση της εξυγιαντικής συμπεριφοράς και του βαθμού προσβολής του ακάρεος στον πληθυσμό των μελισσών, τα οποία συνδέονταν μεταξύ τους κατά 32.3%. Παρατηρήθηκε ότι στο τέλος της τρίτης περιόδου ο βαθμός προσβολής του ακάρεος στον πληθυσμό δύο εκ των τεσσάρων μελισσών ήταν ιδιαίτερα χαμηλός (3 και 4 %), ενώ στα άλλα δύο ήταν 8 και 13%. Κατά την δημιουργία των βασιλισσών της δεύτερης περιόδου είχε εφαρμοστεί η Τεχνητή Σπερματέγχυση χρησιμοποιώντας την μέθοδο αδελφός-αδελφή, ώστε να διαπιστωθεί αν μπορεί να ενισχυθεί το χαρακτηριστικό της εξυγιαντικής συμπεριφοράς σε σχέση με τις αδελφές βασίλισσες Φυσικής Σύζευξης. Στην παρούσα εργασία διαπιστώθηκε ότι δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ των δύο κατηγοριών βασιλισσών στην εκδήλωση του μηχανισμού άμυνας. Δύο μελίσσια με βασίλισσες Τεχνητής Σπερματέγχυσης και δύο με βασίλισσες Φυσικής Σύζευξης ξεχώρισαν από τα 16 συνολικά μελίσσια της τρίτης περιόδου. Είναι σημαντικό να αναφερθεί πως η χρήση μόνο μιας αποτελεσματικής θεραπείας, κατά την διάρκεια της διαχείμασης των μελισσιών στην αρχή της τρίτης περιόδου των μετρήσεων, ήταν σημαντική για την επιβίωση μεγάλου αριθμού μελισσιών (84%) τα οποία είχαν μεγαλύτερη δυναμικότητα την άνοιξη και τελικό βαθμό προσβολής 14% κατά Μ.Ο. (από 3-31%). Αντίθετα χωρίς θεραπεία κατά το ξεχειμώνιασμα της δεύτερης περιόδου επιβίωσε το 58% των μελισσιών τα οποία ξεκίνησαν την άνοιξη με μικρότερη δυναμικότητα. Ένα πρόγραμμα βασιλοτροφίας το οποίο θα χρησιμοποιούσε ως κριτήριο επιλογής μελισσιών τον μεγάλο αριθμό χτυπημένων ακάρεων και την υψηλή και σταθερή εξυγιαντική συμπεριφορά πιθανώς να οδηγήσει στην δημιουργία ανθεκτικών στο άκαρι μελισσιών.

Φυσικές Επιστήμες ➨ Γεωεπιστήμες και Επιστήμες Περιβάλλοντος

Grooming behavior

Εξυγιαντική Συμπεριφορά

Hygienic behaviour

Instrumental insemination

Βαρροα

Varroa destructor Anderson and Trueman

Συμπεριφορά περιποίησης

Natural Sciences

Τεχνητή σπερματέγχυση

Φυσικές Επιστήμες

Γεωεπιστήμες και Επιστήμες Περιβάλλοντος

Earth and Related Environmental Sciences

Greek

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ)

Aristotle University Of Thessaloniki (AUTH)

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Σχολή Γεωπονίας, Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος. Τμήμα Γεωπονίας. Τομέας Οπωροκηπευτικών και Αμπέλου

National Documentation Centre (EKT)

National Archive of PhD Theses

Συλλογή ΕΑΔΔ