Καταγραφή, αξιολόγηση και βελτίωση ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτήρων ελληνικών πληθυσμών της μέλισσας Apis mellifera

Abstract

The aim of this work was to investigate the ability to obtain honeybee colonies headed with queens of natural mating with improved characteristics. Apart from this, field trials were carried out to evaluate the influence of the position of worker brood in the hive, on the duration of the postcapping stage during three seasons in three colonies. Finally, air temperature and humidity sensors with data loggers were located in three positions inside the hive and at the same time and another one was located inside an empty hive and served as control. Air temperature and humidity data were monitored simultaneously every 15 minutes by the aforementioned sensors. Also, the respective meteorological data concerning the environment, were provided by the Automatic Meteorological Station of the Laboratory of General and Agricultural Meteorology which is situated at the campus of the Agricultural University of Athens.The qualitative characteristics of the assessment of the experimental honeybee colonies were brood quality, swarming tendency, hygienic behavior and aggressiveness. The quantitative characteristics were hive population, brood quantity, honey and pollen production, Varroa destructor infestation and number of spores of Nosema sp.. The superior colonies were chosen in order to produce selected queens and selected drones. During the experiment, we have produced queens from the selected queens of the hives numbered “3”, “14” and “21” and their offspring were equal or even better than their mothers, as far as the above characteristics are concerned. In all situations, we aimed to acquire improved colonies by replacing the queens with the undesirable characteristics.The mite V. destructor has become the most serious threat for the beekeeping worldwide as it parasitizes both brood and adult honey bees and reproduces only in the sealed brood. If the postcapping stage of the honeybee is shorter, the female mite will produce fewer descendants resulting in a decrease in Varroa infestation. In this work, we measured the duration of postcapping stage of workers A. m. macedonica in three hive positions of combs “3”, “5” and “7”, during three seasons of the year, summer, autumn and spring, in three colonies headed by sister queens. To our knowledge, this is the first detailed study dealing with the duration of the postcapping stage of A. m. macedonica worker under certain seasons of the year. The mean duration was 317,24±14,81 h (13,22±0,62 days) which is about one day longer than other A. mellifera visubspecies,due to exposure to lower temperatures during experiments. The duration of the postcapping stage was longer in autumn in comparison with the other two seasons and also was longer in brood reared in the center of the colony. Moreover, we measured the duration of the period from oviposition till capping and the mean value was 186,66±11,37 h (7,78±0,47 days), while the duration of the total development of the worker was 503,9±21,09 h (21±0,88 days).The measurements of the data loggers adjusted in combs in the hive positions “1”, “3” and “5”, testified that colonies with brood and large population were able to thermoregulate. As far as the hygrometric conditions are concerned, relative humidity in the hive was in an extent similar to the environment and also was affected by the honeybees activity. In the center of the broodnest, the temperature was 34,0oC while in the periphery was lower. This difference was greater in cases of small population and limited quantity of brood.The minimum and the maximum values of the aforementioned parameters (temperature and relative humidity) inside a wooden hive, covered by wooden cover with a metal sheet, without honeybees and combs were lower and higher, respectively, in comparison with those of the ambient. Therefore, a colony with many honeybees is able to create ideal conditions for its brood development.In conclusion, honeybee breeding programs with natural mated queens can result in colonies with many desirable characteristics. The polyandry of honeybee queens results in genetic diversity. The honeybees of these colonies can sufficiently regulate their development conditions and confront their enemies and diseases.

Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής διερευνήθηκε η δυνατότητα απόκτησης βελτιωμένων μελισσιών με βασίλισσες φυσικής σύζευξης με καταγραφή και επιλογή των πειραματικών μελισσιών. Λόγω της σημασίας που έχει η ανθεκτικότητα στο άκαρι Varroa destructor, προσδιορίστηκε η διάρκεια του σταδίου που ο γόνος της Apis mellifera macedonica παραμένει σφραγισμένος και η επίδραση της εποχής του έτους και της θέσης της κηρήθρας μέσα στην κυψέλη στο διάστημα αυτό. Επιπλέον, εξαιτίας της ανάγκης των μελισσών να διατηρούν σταθερές τις συνθήκες ανάπτυξης του γόνου τους, έγινε προσδιορισμός των θερμοϋγρομετρικών συνθηκών, σε τρεις θέσεις μέσα στην κυψέλη, και σύγκρισή τους με τις αντίστοιχες στο περιβάλλον και σε κυψέλη χωρίς μέλισσες και κηρήθρες. Η σωστή ανάπτυξη του γόνου συνεπάγεται την αύξηση του πληθυσμού και συνεπώς της δυναμικότητάς του.Για την αξιολόγηση των πειραματικών μελισσιών, οι ποιοτικοί χαρακτήρες που μελετήθηκαν ήταν η ποιότητα του γόνου, η τάση για σμηνουργία, η εξυγιαντική συμπεριφορά και η επιθετικότητα. Τα ποσοτικά χαρακτηριστικά που καταγράφηκαν ήταν ο πληθυσμός, η ποσότητα του γόνου, του μελιού και της γύρης, η προσβολή από το άκαρι V. destructor και ο αριθμός των σπορίων του μικροσποριδίου Nosema sp.. Τα καλύτερα μελίσσια και οι βασίλισσές τους χρησιμοποιήθηκαν για την πραγματοποίηση βασιλοτροφίας αλλά και για την παραγωγή κηφήνων. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν τρεις βασιλοτροφίες με γόνο από τις βασίλισσες των μελισσιών με τους αριθμούς “3”, “14” και “21”. Οι απόγονοί τους, στα περισσότερα κριτήρια, ήταν εξίσου καλοί ή ακόμη και καλύτεροι από τις μητέρες τους, γεγονός που καταδεικνύει την αποτελεσματικότητα του προγράμματος βελτίωσης που εφαρμόστηκε. Σε όλες τις περιπτώσεις, επιδιώχθηκε η απόκτηση βελτιωμένων μελισσιών βασισμένη στην αντικατάσταση των βασιλισσών με τα ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά.Ο πιο σημαντικός εχθρός της μέλισσας παγκοσμίως που προσβάλει τόσο το γόνο όσο και τις ενήλικες μέλισσες είναι το άκαρι V. destructor που αναπαράγεται αποκλειστικά μέσα στο σφραγισμένο κελί. Πιο σύντομη διάρκεια του σφραγισμένου γόνου, συνεπάγεται μικρότερο αριθμό απογόνων και συνεπώς μικρότερη προσβολή. Στην παρούσα διατριβή, προσδιορίστηκε η διάρκεια του σφραγισμένου εργατικού γόνου της A. m. macedonica σε τρεις θέσεις μέσα στη κυψέλη, στις κηρήθρες “3”, “5” και “7”, σε τρεις εποχές του έτους, καλοκαίρι, φθινόπωρο και άνοιξη, και σε τρεις κυψέλες με αδελφές βασίλισσες. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, είναι η πρώτη φορά που προσδιορίζεται με λεπτομέρεια η διάρκεια του σφραγισμένου γόνου στο συγκεκριμένο υποείδος. Η μέση διάρκεια που σημειώθηκε ήταν 317,24±14,81 h (13,22±0,62 ημέρες) και ήταν περίπου μία ημέρα μεγαλύτερη από τα υπόλοιπα υποείδη A. mellifera, εξαιτίας της έκθεσης του γόνου σε χαμηλότερες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια των μετρήσεων. Όπως διαπιστώθηκε, η διάρκεια ήταν μεγαλύτερη κατά το φθινόπωρο και στο γόνο που αναπτυσσόταν στο κέντρο της γονοφωλιάς. Παράλληλα, προσδιορίστηκε η διάρκεια ανάπτυξης από την ωοτοκία μέχρι το σφράγισμα του κελιού και ήταν 186,66±11,37 h (7,78±0,47 ημέρες) καθώς και η συνολική διάρκεια ανάπτυξης που ήταν 503,9±21,09 h (21±0,88 ημέρες).Τέλος, με μετρήσεις αυτόνομων ηλεκτρονικών καταγραφικών οργάνων που τοποθετήθηκαν στις κηρήθρες που υπήρχαν στις θέσεις “1”, “3” και “5” της κυψέλης, διαπιστώθηκε πως όταν υπήρχε γόνος και αρκετός πληθυσμός οι μέλισσες μπορούσαν να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία τους. Όσο αφορά στη σχετική υγρασία, η τιμή της σχετιζόταν κυρίως με την αντίστοιχη του περιβάλλοντος αλλά και με τη δραστηριότητα των μελισσών. Στο κέντρο της γονοφωλιάς η θερμοκρασία ήταν περίπου 34oC ενώ στην περιφέρεια η τιμή της ήταν μικρότερη. Η διαφορά αυτή ήταν μεγαλύτερη όταν ο πληθυσμός ήταν μικρός και η ποσότητα του γόνου περιορισμένη.Επίσης, διαπιστώθηκε πως η ξύλινη κυψέλη με τη γαλβανισμένη λαμαρίνα στο καπάκι όταν δεν υπήρχαν μέλισσες και κηρήθρες, δημιουργούσε στο εσωτερικό της ένα μικροκλίμα όπου η ελάχιστη και η μέγιστη τιμή, τόσο της θερμοκρασίας όσο και της σχετικής υγρασίας, ήταν αντίστοιχα μικρότερη και μεγαλύτερη σε σχέση με του αέρα. Ωστόσο, η μέση τιμή και των δύο κλιματολογικών παραμέτρων ήταν σχεδόν ίση με του περιβάλλοντος. Επομένως, όταν ένα μελίσσι έχει αρκετό πληθυσμό, μπορεί και δημιουργεί ιδανικές συνθήκες ανάπτυξης του γόνου του.Συνεπώς, από προγράμματα βελτίωσης στα οποία οι βασίλισσες είναι με φυσική σύζευξη προκύπτουν μελίσσια που συγκεντρώνουν αρκετά επιθυμητά χαρακτηριστικά. Η σύζευξη των βασιλισσών με αρκετούς κηφήνες οδηγεί σε μελίσσια με γενετική παραλλακτικότητα τα οποία είναι πιο ικανά στη ρύθμιση των συνθηκών ανάπτυξής τους αλλά και στην αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των εχθρών και ασθενειών τους.