Бджоли України

Gianluigi Bigio, Christoph Grüter, Francis L. W. Ratnieks
Опубліковано: Листопад 2012  Журнал PLOS biology

Бджолярі та дослідники часто утримують бджолині матки поза колонією на протязі тривалого проміжок часу. Наприклад, бджолині матки часто відправляються поштою. Ізольовані бджолині матки також можуть бути потрібні як частина процесу виведення маток, що забезпечує більшу гнучкість у графіку. Ця методологія збереження бджолиних маток може забезпечити бджолярам додатковий час, близько одного тижня.
Ще однією перевагою виведення та утримання неплідних маток є те, що методика дає можливість для відбору та тестування. Вибір може бути дуже простим і швидким, наприклад, коли матка візуально перевіряється на деформації крил або відповідного кольору тіла, або більш технічна, наприклад, коли виконуються морфометрія крила або генетичні тести.

При виборі певних поведінкових рис, таких як гігієнічна поведінка, багато неплідних маток з гігієнічної колонії можна вирощувати, а потім генотипувати, використовуючи невелику частину тканини крила, щоб ідентифікувати маток, які мають такого ж батька, як і найбільш гігієнічні робочі бджоли. З розвитком генетики медоносних бджіл, включаючи секвенування геному і ідентифікація генів і локусів кількісних ознак, пов’язаних з поведінковими або іншими фенотипічними ознаками, ймовірно, що в майбутньому молекулярні маркери, які позначають бажані характеристики, будуть доступні як інструменти для виділення маркерів.
Одним із завдань при використанні відбору з молекулярними маркерами є те, що більшість маток часто відбраковуются. Якщо, наприклад, поведінкові тести робочих бджіл гігієнічної колонії показують, що тільки один або два патрілінів (комбінації по батьківській лінії) є гігієнічними, то тільки приблизно 10% будь-яких вирощених маток належатимуть до цих патрілінів. Якщо кожна матка-дочка повинна перебувати в сім’ї, це вимагатиме набагато більших ресурсів, зусиль і витрат.

Таким чином, існує стимул до раціоналізації процесу пошуку найбільш економічного методу збереження більшості маток на найбільшу кількість днів.
Метою нашого дослідження було вивчення впливу трьох факторів (тип кліточки, тип їжі, наявність або відсутність супроводжуючих бджіл) на виживання новоутвореної матки в комерційно доступних пересилочних кліточках.

Ми виміряли виживання протягом першого тижня життя, тому що це біологічно значуща тривалість, враховуючи, що природне спарювання відбувається приблизно через тиждень. Крім того, один тиждень також є оптимальним часом для інструментального осіменіння. Нарешті, один тиждень достатньо часу для проведення генетичних тестів, що може включати затримку декількох днів для доставки зразків до лабораторії тестування. Наші результати показують, що різні комбінації факторів давали дуже різні показники виживання, коливаючись від 0% до 100% через один тиждень.


Тільки один метод (дерев’яна кліточка, мед, присутні бджоли) дав 100% виживання на сьомий день.

Методи:

Виведення маток
Маток виводили, використовуючи стандартні методи бджільництва, в яких одноденні личинки з робочих комірок були перенесені (“щеплені”) в маточні мисочки і вирощені сім’ях – виховательках. Бджоли мали змішані європейські раси, переважно Apis mellifera mellifera . Через десять чи одинадцять днів після щеплення запечатані маточники поміщали індивідуально в скляні флакони в інкубаторі (34°С) і зберігали там до початку виходу маток, після чого їх поміщали в кліточки.

Умови в яких утримувалися бджолині матки
Матки в індивідуальних кліточках розміщували в кімнаті, з контрольованою температурою, 22C і давали воду, розміщуючи краплі на сітці, що покриває кожну кліточку. Виживаність визначали в 09.00 і 18.00 щодня. Три фактори (тип кліточки, тип їжі, бджоли – супровід) були розміщені в повній тривимірній конструкції, з 12 комбінаціями та 10 матками на комбінацію.


Мал1 типи кліточок, що використовуються в експерименті, вид зверху (А) і збоку (В)

Типи кліточок
Дерев’яна клітка «три отвори» (ліворуч) і пластикова клітка «Puzzle» (праворуч).
Ми використовували дві комерційно доступні і широко використовувані кліточки для маток, одну з деревини та одну з пластику: «Три отвори» дерев’яні клітки з металевою сіткою (виробник WT Kelley, США) і пластикові клітки «Puzzle» (виробник) Swienty A / S, Данія).

Корм.
(3 види: канді, мед, канді + мед). Бджолярі мають різні переваги для годівлі маток у кліточках. Канді широко використовується, особливо при відправленні маток поштою, тому що воно тверде. Натуральний мед, хоч і не підходить для використання при розсилці маток – підходить для збереження живих маток. Канді готували шляхом змішування напівкристалізованого меду і порошкоподібної сахарози у масовому співвідношенні приблизно 1: 4. Кожній кліточці давали 0,5–0,8 г меду в одній з кінцевих отворів клітки, або 8–10 г канді, заповнюючи відділення для їжі в пластиковій кліточці або в одній з трьох кругових порожнин в дерев’яній клітці. Всякий раз, коли вживали мед, або окремо, або у поєднанні з канді, наявні запаси збільшували.

Супроводжуючі робочі бджоли.
Рамку, що містить запечатаний розплід, поміщали в інкубатор. Було зібрано по п’ять молодих бджіл і поміщено в кожну кліточку.

Виживання маток і перевірка прийому бджолами.
Після експерименту, ми виростили десять додаткових королев і тримали їх протягом одного тижня, використовуючи метод, який давав найбільшу виживаність (дерев’яна кліточка, мед, п’ять бджіл супроводу), щоб перевірити їх прийом відводками. Це були відводки з трьома рамками бджіл, включаючи два з розплодом, і підгодовані двічі 300 мл сиропу до і під час підсадки маток. Через п’ять днів після формування відводків матки підсаджували за допомогою прямого методу через льоток з димом, що максимізує швидкість прийому. Ми визначили прийняття кожної підсадженої матки через 24 години, оглянувши вулик.

Результати
Всього з личинок, отриманих з шести «материнських колоній», було отримано 120 неплідних маток (14 маток, отриманих з колонії A, 17 з B, 53 з C, 6 з D, 19 з E і 11 з F). Ми випадково виділили 10 маток кожній з 12 комбінацій.

Виживання маток в кліточках.
Всі 12 комбінацій спочатку добре продемонстрували виживання 90% або 100% маток до третього дня (Таблиця 1). Проте, до 7-го дня виживання змінювалося від 0 до 100% з однією комбінацією (дерев’яна кліточка, мед, з обслуговуючими особинами), що досягало 100% виживання (10/10 живих маток; Таблиця 1).


Таблиця 1. Виживання бджолиних маток протягом перших семи днів дорослого життя в заданих умовах.

Для аналізу виживання маток ми почали з моделі, що містить всі ефекти і взаємодії, а потім видалили незначущі взаємодії. Наявність обслуговуючих бджіл було важливим фактором, що збільшило середню ймовірність виживання на 35% у всіх комбінаціях.


Рис. 2 виживаність без обслуговуючих бджіл = 18%, з бджолами = 53%, z = 3,743, p <0,001).

Ми виявили значну взаємодію між типом їжі та типом кліточки


Рис.3 Взаємодія між кліточкою та типом корму

Завдяки цій взаємодії ми аналізували вплив корму на виживання окремо в пластикових та дерев’яних кліточках. У пластикових кліточках тільки мед мав негативний вплив на виживаня порівняно з канді, зменшуючи виживання на 35%. І навпаки, використання меду з канді покращило тривалість виживання на 35% порівняно з медом. Різниця між канді або канді+медом була незначною.
У дерев’яних кліточках відмінності в тривалості виживання серед кормів (частка живих після 7 днів: канді 40%, мед 65%, канді+мед 25%) були незначними при порівнянні меду та канді+мед і канді з канді поодинці. Однак використання меду+канді замість меду показало тенденцію до зниження виживаності.

Прийом маток бджолами
Додаткову групу маток вирощували і витримували протягом семи днів з використанням кращого методу, а потім безпосередньо підсаджували з використанням диму в безматочні відводки, які були створені за п’ять днів. Вісім з десяти (80%) маток були успішно прийняті відводками, що свідчить про те, що ця комбінація також підходить для збереження маток для підсадки в сім’ї.

Обговорення
Наші результати чітко показують, що існує значна варіабельність виживаності неплідних маток при різних комбінаціях умов кліточок протягом першого тижня дорослого життя.


Краща комбінація (дерев’яна кліточка, мед, з обслуговуючими бджолами) давала 100% (10/10) виживання в експерименті, а також 80% прийом відводками (8/10). Найгірша комбінація (пластикова кліточка, мед, без супроводжуючих бджіл) давала 0% (0/10) виживання.

Ми пропонуємо наступні причини, чому певні комбінації призвели до низького виживання. Пластикові кліточки призначені для використання не липкого меду. Навіть невелика кількість меду, яку ми помістили в кліточку, призвело до того, що матки промастилися ним, що, ймовірно, прискорило смерть. Проте в дерев’яних кліточках королеви не обмащувалися тому, що вологу з меду частково вбирала деревина.

Найважливішим чинником підвищення виживаності матки на 35% були робочі бджоли. Тому ми настійно рекомендуємо їх надавати. Хоча важливою метою нашого проекту є знайти спосіб, який мінімізує робоче навантаження, необхідне для підтримки живих маток, додаткові роботи, необхідні для забезпечення обслуговуючих бджіл, не великі. На кліточку потрібно всього кілька хвилин, а бджіл легко отримати або з сім’ї, або за допомогою виводка в інкубаторі.
Єдиний метод, який дає 100% 7-денну виживаність, простий у застосуванні, а також дає високу прийнятність маток, що підсаджуються в безматочні сім’ї. В результаті, ми впевнені в тому, що рекомендуємо цей метод бджолярам і вченим, які вирощують і розводять маток, оскільки він забезпечує гарну виживаність, використовуючи наявні у продажу матеріали.
Бджільництво отримало значну користь від розвитку інструментального запліднення і, швидше за все, незабаром побачить переваги використання молекулярних маркерів (MAS) для прогнозування бажаних характеристик. Але для ефективного використання цих методів їх необхідно поєднувати з модифікаціями традиційних процедур, таких як утримання маток у кліточках.
Подяка
Автори висловлюють подяку Норману Карреку та доктору Карін Алтон за технічну консультацію.