스크랩 VSH(Varroa Sensitive Hygiene)강한 꿀벌 품종을 사육 하시오.

[청 솔]

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USDA-ARS 배턴 루지 꿀벌 연구소는 위생적으로 덮인 작업자 무리에서 진드기 감염 번데기를 제거 꿀벌을 사육하고있다. 이 능력을 바로 아 민감성 위생이라고하며, 이러한 행동 수준이 높은 꿀벌을 VSH 꿀벌이라고합니다. 꿀벌의 VSH 특성을 선택하려면 Varroa Sensitive Hygiene 선택을 참조하십시오.

VSH 꿀벌은 어떻게 개발 되었습니까?
Harbo 박사와 Harris 박사는 1995 년부터 Varroa 저항성에 대한 꿀벌을 선택하는 작업을 체계적으로 수행했습니다. 그들은 먼저 꿀벌과 진드기 개체군을 측정하고 저항성과 관련된 특성을 측정하는 기술을 개발해야했습니다. 그런 다음 그들은 진드기 개체군의 성장과 관련된 특정 특성을 확인했습니다. 이 특성은 통계적으로 분석되어 유전 가능성의 정도를 결정했습니다. 현재 VSH라고 불리는 억제 된 진드기 번식 SMR의 특성이 가장 유망한 것으로 나타 났으므로이를 향상시키기위한 선택적 번식 프로그램을 시작했습니다. USDA ARS 꿀벌 사육, 유전학 및 생리학 실험실 의 VSH 프로젝트에 대해 읽어보십시오. 

. VSH 꿀벌은 어디에서 왔습니까?
VSH 꿀벌은 원래 루이지애나와 미시간의 다양한 국내 꿀벌 군집에서 선택되어 어느 정도의 진드기 저항성을 보였습니다. 그들은 모두 미국 꿀벌입니다.

이 꿀벌의 특별한 점은 무엇입니까?
Spivak 박사와 Harbo 박사의 최근 연구에 따르면 VSH 특성은 "바로 아에 민감한 위생 행동"으로 가장 잘 설명 될 수 있습니다. VSH 꿀벌은 번식을 시작한 진드기를 제거합니다. 진드기의 번식은 벌에 의한 제거를 유발합니다. 세포에 남아있는 유일한 진드기는 생식 능력이 없거나 불임입니다. 따라서 VSH 특성을 가진 꿀벌이 번식 세포에서 번식 진드기를 선택적으로 제거한다는 증거가 있습니다.

VSH 꿀벌은 USDA 러시아 꿀벌과 관련이 있습니까?
아니요. 러시아인과 동일한 USDA ARS 연구소에서 나왔지만 관련이 없습니다. VSH 꿀벌은 수입되지 않으며 미국 국내 식민지에서 시작되었습니다.

VSH 프로젝트는 무엇입니까?
USDA ARS VSH 프로젝트의 목표는이 진드기 저항 특성을 전국의 여왕 사육자들에게 배포하는 것입니다. 목표는 양봉가 자신의 잘 적응 된 가축과이 꿀벌을 교배하여이 중요한 특성을 도입하면서 미국 꿀벌의 유전 적 다양성을 유지하는 것입니다. 양봉가의 벌통에 들어가면 꿀 생산, 기타 질병 저항성 메커니즘 및 기타 특성에 대한 추가 선택 및 개선이 이루어질 수 있습니다.

억제 된 진드기 번식을위한 유전자가 우성인가 열성인가?
VSH 형질은 하나 이상의 유전자에 의해 제어되는 것으로 생각되며 현재 얼마나 많은 유전자가 불확실합니다. 이 유전자는 우성도 열성도 아닙니다. 그것들은 단순히 존재하는 것이 많을수록 특성이 더 강하게 표현된다는 것을 의미하는 "첨가물"이라고 불리는 것입니다. 이것은 VSH 유전자를 가진 여왕이 어떤 드론과도 짝짓기를 할 수 있고 여전히 진드기 개체수를 줄일 수있을만큼 그녀의 식민지에서 발현되는 특성을 가지고 있기 때문에 양봉가들에게 유리합니다. 따라서 순수한 VSH 육종가에서 생산 된 자연 교배 여왕은 진드기에 내성이 있습니다.

누가 순수한 VSH 브리더 퀸을 사야합니까?
순수한 VSH 육종 여왕은 여왕 사육 목적으로 사용되어야합니다. 한 줄의 꿀벌에 최대한의 특성을 얻는 가장 좋은 방법은 순수한 VSH 브리더 퀸으로 시작하여 딸이 지역 드론과 짝을 이루도록하는 것입니다. 자연 교배로 교배 된 순수 VSH 육종가의 딸 여왕은 좋은 번식력과 허용 가능한 수준의 진드기 저항성을 가지고 있습니다. 이 브리더 퀸의 자연적으로 짝을 이루는 딸은 벌통 생산에 사용되어야합니다. VSH 특성의 50 %를 포함하는 자연적으로 짝을 이룬 여왕은 다양한 여왕 생산자 로부터 구입할 수 있습니다 .

VSH 꿀벌이 진드기에 내성이 있다는 것을 어떻게 알 수 있습니까?
최근에 발표 된 연구에서 Harris 박사와 Harbo 박사는 저항력과 감수성 식민지 사이에서 여왕을 교환함으로써 VSH 특성의 효과를 입증했습니다. 저항력이있는 여왕이 취약한 식민지에 들어갈 때마다 진드기 개체수가 감소했습니다. 반면에 취약한 여왕이 저항성 군체에 배치 될 때마다 진드기 개체수가 증가했으며, 미네소타 대학의 Marla Spivak 박사가 실시한 또 다른 연구에서는 여러 균주의 꿀벌을 비교했습니다. VSH 군체는 진드기 저항성이 가장 높았으며 꿀 생산도 양호했습니다.

VSH와 SMR 꿀벌의 차이점은 무엇입니까?

이 계통은 원래 진드기 억제를 위한 SMR이라고 불 렸는데, 이것이 바로 아 진드기에 대한 저항성의 명백한 원인 이었기 때문입니다. 그러나 추가 연구 결과, 실제 원인은 생식 성 바로 아 진드기의 존재에 민감한 일종의 위생 행동이라는 것을 알게되었습니다. 저항 모드에 대한이 설명과 함께 SMR은 Varroa Sensitive Hygiene의 정확성 을 높이기 위해 VSH로 이름이 변경되었습니다 .

VSH(Varroa Sensitive Hygiene)꿀벌

Varroa Sensitive Hygiene은 일벌이 덮개가있는 세포 아래에서 번식하는 암컷 진드기를 감지 할 수있는 매혹적인 유전 적 특성입니다. 꿀벌은 냄새로 번식 진드기를 감지 할 가능성이 높습니다. 일벌은 번식 진드기에 감염된 번데기의 뚜껑을 풀고 제거하여 벌통 밖에 버립니다. 암컷 진드기는 점유 할 다른 세포를 찾아서 다시 시작해야합니다. 진드기의 수명주기는 화학적 진드기 적용을 사용하는 것과는 반대로 이러한 자연 저항 메커니즘에 의해 방해를받습니다. VSH 꿀벌에 진드기가 없다는 것은 아니지만 자연적으로 진드기 개체수를 억제하고 치료 임계 값보다 훨씬 낮은 경우가 많습니다. 우리는 육종 집단에서 유전자를 고형화하기 위해 수년간 도구로 수정 된 VSH 육종 주식을 사용해 왔습니다. 우리의 오리지널 VSH 브리더 퀸은 Tom Glenn이 공급했습니다. 또한 VSH 외에도 Pol Line Hygienic Italians를 재고에 추가했습니다. Tom이 은퇴 한 후 우리는 VP Queens에서 II'd VSH 퀸을 구입했습니다. 이러한 특성은 우리의 진드기 저항성 꿀벌의 기초입니다. 진드기 저항성 외에도 VSH 꿀벌은 매우 위생적이며 American Foulbrood를 비롯한 많은 무리 문제에 대한 저항력이 높습니다.

급속한 병렬 진화로 전 세계 꿀벌 기생충 극복

요약

eusocial 곤충 식민지에서 둥지 친구는 사회적 면역이라는 특성 인 기생충과 싸우기 위해 협력합니다. 그러나, 외부 기생충 진드기 Varroa 파괴자 가 숙주를 동부 꿀벌 ( Apis cerana ) 에서 전환 했을 때 서양 꿀벌 ( Apis mellifera )의 사회적 면역은 실패했습니다 . 이 진드기는 A 에게 가장 심각한 위협이되었습니다 . 전세계 mellifera . 그럼에도 불구하고, 일부는 고립 을 . 멜리 페라개체군은 주로 진드기 번식을 억제함으로써 자연 선택을 통해 침입에서 살아남는 것으로 알려져 있지만, 이것의 기본 메커니즘은 제대로 이해되지 않았습니다. 여기서 우리는 비용 효율적인 사회적 면역 메커니즘이 4 개의 자연적으로 V 에서 빠르고 독립적으로 진화했음을 보여줍니다 . 소멸자 -surviving 을 . 멜리 페라인구. 네 개의 '살아남은'개체군 모두의 일벌은 뚜껑을 덮지 않거나 다시 덮은 일꾼 세포를 더 자주 번식하고, 진드기에 감염된 세포를 더 효과적으로 표적화했습니다. 직접적인 실험은 둥지 친구를 희생하지 않고 진드기 번식 성공을 줄이기 위해 캡핑 해제 / 재 캡핑의 능력을 확인했습니다. 우리의 결과는 꿀벌이 단순한 질적 및 양적 적응 적 행동 변화로 이국적인 기생충을 극복 할 수 있다는 놀라운 증거를 제공합니다. 4 개의 숙주 개체군의 급속한 병렬 진화로 인해 이것은 진드기에 감염된 식민지의 생존을 설명하는 핵심 메커니즘으로 보입니다.

소개

Eusocial 곤충 식민지는 중첩 세대의 협력 개체가 다세포 유기체 1 , 2의 세포와 유사한 슈퍼 유기체로 간주 될 수 있습니다 . 이러한 협력에는 번식 분업, 무리 돌보기 및 사회적 면역을 통한 기생충 방어가 포함됩니다 3 , 4 , 5 . 사회적 면역은 개별 꿀벌의 건강에 미치는 영향에 관계없이 식민지 건강을 향상시키는 행동 적, 생리적 또는 조직적 특성을 포함합니다. 식민지에서 감염된 개체를 희생하고 제거하여 기생충이 독성을 헤지하도록 강요하기 때문에 많은 곤충 종 6 에서 사회성의 진화에 기여한 성공적인 전략입니다7 번식 성공이나 병원균의 전염을 줄임으로써 숙주와의 공동 적응 관계를 추구합니다. 따라서 호스트를 들어, 사회 면역의 식민지 수준의 혜택은 일반적으로 손실 된 개인의 측면에서 비용보다 중요한 4 , 8 , 공동 적응 병원균을 잘 확립 특히위한. 그러나 숙주가 새로운 기생충에서 살아남 으려면 개인 및 사회적 방어의 재조정이 필요할 수 있습니다. 소셜 면역 전원이 재 보정 그의 효능 사회적 구조 나 인구 회전율 통해 증폭 행동 패턴 간단한 시프트를 통해 신속하게 달성 될 수있는 것이다 9 . 이 역학은 외부 기생 진드기의 경우에 역할을 할 수 있습니다Varroa 소멸자 , 지난 세기 10 내에 동부 꿀벌 ( Apis cerana )에서 서부 꿀벌 ( Apis mellifera ) 로 숙주를 전환했습니다 . 진드기는 이제 A 에서 거의 유비쿼터스입니다 . mellifera이 된 집단 전체적으로 10 과 비록 아프리카 꿀벌 ( . m . scutellata ) 잡종 내성 것으로 알려져있다 (3) , (11) , (12) 은 전 세계적으로 유럽 꿀벌의 주요 콜로니 손실의 주요 생물학적 원인 10 , 13 , 14 , 15. 이 극적인 영향은 주로 진드기 감염 바이러스에 의해 유발되며, 가장 파괴적인 것은 Deformed Wing Virus (DWV) 16 , 17 , 18의 변종으로 , 꿀벌의 겨울 사망률을 높이고 약 2 년 내에 식민지가 파괴 될 수 있습니다. 10 , 13 , 16 . 그럼에도 불구하고, 유럽의 꿀 꿀벌의 일부 인구 V . 소멸자 양성 부위는 최근 17 년 이상 치료없이 자연적으로 진드기 감염에서 살아남는 것으로 밝혀졌습니다 3 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23. 이러한 인구 (여기부터 '생존'이라한다 살아나는 자연을 의미하는 V . 소멸자 치료없이 침략을) 생존 달성, 처음 진드기 감염 주식에서 여러 세대에 걸쳐 유래 3 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 . 양봉 정기적 인 치료 꿀벌 자연 선택에 제한하는 것이 알려져있다 (24) , 이후 V . 소멸자 는 최근 침공 10 , 25이것은이 모든 개체군에서 거의 동시에 빠른 숙주 적응을 나타냅니다. 이전 연구에 따르면 진드기 번식 성공이이 개체군에서 식민지 생존을 허용하는 지점까지 감소하는 것으로 나타났습니다 22 , 23 . 그러나, 본 예에서 살아남은 꿀벌 감소 진드기 재생의 원인으로서 분명한 응답이 없다가 자연스럽게 적응 또는 선택적 자란 3 , 26 .

사회적 면역이 진드기에 작용할 수있는 두 단계가 있습니다 : 그들이 방황 할 때, 성체 벌을 적극적으로 먹이거나, 번식기 동안, 숙주 무리 세포에 봉인 될 때 27 . 성인 근로자는 그루밍을 통해 자신 및 / 또는 둥지 메이트로부터 진드기를 제거하고 그루밍 수준을 높이면 A 에서 진드기 감염을 줄이는 것으로 나타났습니다 . 멜리 페라 28 . 그러나 지금까지 조사 된 자연 생존 꿀벌 개체군에서 낮은 빈도로 표현되고 3 , 22 , 23 , 29 , 진드기 번식 성공 감소에 기여하지 않습니다. 모세포를 표적으로하는 사회적 면역 (그림  1)에는 진드기를 번식하는 세포를 표적으로 삼는 눈에 띄는 편향이있는 진드기에 감염된 무리의 제거가 포함되며, 이는 바로 아 민감성 위생 (VSH) 27 , 30 내에서 정의 된 행동 입니다. 이것은 식민지 30 , 31 에서 성공적으로 번식하는 진드기의 비율을 줄임으로써 감염률을 줄일 수 있습니다 . 그러나 일꾼 무리 제거는 식민지가 그것을 대체 할 충분한 자원을 가지고 있다면 어느 정도까지만 지속 가능합니다. 작업자가 교체되는 것보다 더 빠른 속도로 손실되면 식민지는 음의 나선이되어 터미널 7 , 10이됩니다.. 작은 손실도 경쟁 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 비용이 적게 드는 솔루션은 사망 위험을 줄이고 식민지 경쟁력을 높이기 때문에 자연 선택이 선호 할 가능성이 높습니다 . 10 , 13 . V 이후 . 소멸자 는 숙주에서 파생 된 카이로 몬, 온도 및 습도의 미묘한 변화에 민감합니다. 32 , 33 , 34 , 무리 세포의 단순한 개방만으로도 진드기 번식을 손상시킬 수 있습니다. 제거하지 않고 봉인 된 어미 세포의 덮개를 풀고 다시 덮는 (재 캡핑, 그림  1 )은 특별히 조사 된 모든 꿀벌 개체군에서 일반적입니다 30 , 35 ,36 , 37 그리고 행동에서 무리가 희생되지 않기 때문에 식민지에 저렴한 비용입니다. 비디오 레코딩 (38) 을 확인 uncapping (그림.  1D )와 재현하면서 (그림.  1E ) 행동뿐 아니라 셀 캡 (그림. 잎 고자질하는 징후  층 ). VSH 31을 위해 사육 된 개체군에서 재개와 진드기 번식 성공 감소 사이의 가능한 연관성이보고되었습니다.. 그러나 자연 선택을 통해 진드기 감염에서 살아남은 꿀벌 개체군에서는 아직 진드기 번식 성공에 대한 재현의 존재와 잠재적 영향이 조사되지 않았습니다. 재개가 진드기 번식 성공을 줄임으로써 꿀벌 군집의 적합성을 향상시키는 경우, 자연 선택에 종속 된 생존 집단에서이 행동의 적응 적 차이를 기대할 수 있습니다 : 교감, 감수성 통제 집단에 비해 진드기에 감염된 세포의 더 빈번한 재개와 향상된 표적화 .

그림 1

진드기에 감염된 봉인 된 어미 세포를 표적으로하는 성인 일벌 꿀벌의 사회적 면역과 관련된 행동 순서를 보여주는 에스 토 그램입니다. ( a ) 일꾼 무리 세포의 평면도, ( b ). 광택이있는 유충 실크 누에 고치로 완전히 덮여있는 손상되지 않은 작업자 세포 덮개의 밑면. 에스 토 그램은 네 단계로 구성됩니다. 1. 세포 조사 : 작업자가 혀와 더듬이로 세포의 왁스 캡을 면밀히 조사합니다 ( c ). 2. 세포 캡핑 해제 : 작업자는 하악골을 사용하여 세포의 왁스 캡을 제거합니다 ( d). 이 처음 두 단계는 항상 동일한 순서로 수행됩니다. 작업자가 다음 두 단계 중에서 결정할 수있는 2 단계 이후에 주요 전환이 발생합니다. 3. 세포 재 캡핑 : 작업자는 왁스 샘 분비물과 하악골을 사용하여 세포를 다시 덮습니다 ( e ). 결과적으로 재 캡핑 된 세포의 아래쪽에 시각적으로 무광택 왁스 ( f ) 가있는 눈에 띄는 어두운 구멍이 나타납니다 . 4. 번식기 제거 : 작업자가 진드기에 감염된 세포에서 번식기를 꺼내 버립니다 ( g). 관련된 여러 작업자의 의사 결정으로 인해 전체 행동 순서가 유연합니다. 서열은 1 단계 이후 (즉, 세포가 조사되지만 캡핑되지 않음) 또는 2 단계 이후 (즉, 캡핑되지 않은 세포가 재 확장 될 수 있거나 없음) 중단 될 수 있으며, 캡핑 해제 및 재 커핑은 모두 부분적으로 만 수행 될 수 있습니다 (즉, 캡핑이 해제 및 / 또는 재개됩니다).

Varroa

Varroa 성인 여성 (Gilles San Martin)

Varroa 소멸자

가장 치명적인 질병은 진드기 인 Varroa 파괴자 에 의해 발생 하며 (겨울) 손실의 가장 큰 원인으로 간주됩니다. 처리되지 않은 식민지는 종종 빠르게 증가하는 Varroa 개체군의 결과로 2 년 이내에 붕괴됩니다.

Varroa 진드기는 약 1904 년에 서부 꿀벌 식민지에서 동남아시아에서 처음 발견되었지만 현재는 호주를 제외한 모든 대륙에 존재합니다. 1980 년대에 진드기는 유럽, 미국 및 남미에서 빠르게 확장되었습니다.

서양 꿀 꿀벌은 다른 아시아 꿀벌 종인 Apis cerana에서 나왔기 때문에이 진드기를 (아직) 처리 할 수 ​​없습니다. Apis cerana는 수천 년 동안 Varroa 진드기와 함께 살았으며 진드기와 함께 사는 법을 배웠습니다.

Protonymph, deutonymph, 성인 남성 (Giles San Martin)

벌에 대한 피해, 겨울 손실

진드기는 헤몰 림프 ( "곤충의 피")를 빨아 들여 벌을 직접 약화 시키지만 바이러스와 박테리아를 퍼뜨려 벌에게 심각한 피해를 입 힙니다. 특히 변형 날개 바이러스는 Varroa의 감염이 증가하면서 증식합니다. 감염된 꿀벌은 수명이 짧거나 변형 된 날개로 인해 전혀 기능을 할 수 없습니다. 그러나 다른 바이러스와 박테리아도 꿀벌의 수명을 크게 단축시킵니다. 식민지는 일정량의 새로운 어린 꿀벌을 키울 수만 있기 때문에 최종 결과로 식민지의 전체 붕괴와 함께 총 수는 감소합니다. 군체는 연중 무너질 수 있지만, 약해진 벌이 저온에 대처할 수 없거나 일찍 둥지를 시작하는 데 필요한 추가 노력이 필요한 겨울과 초봄에 꿀벌의 수명이 짧아지는 것이 특히 문제입니다. 봄. 이 기간 동안 많은 약화 된 꿀벌은 새로운 자손이 태어나지 않고 죽습니다. Varroa는 낮은 Varroa 감염 식민지가 겨울 손실이 매우 적기 때문에 겨울 손실의 가장 큰 원인입니다.

겨울 및 기형 날개 바이러스 (Riad Abara, Wikipedia)

치료

식민지에서 진드기의 수를 줄이기 위해 여러 가지 치료법이 실행되고 있습니다.

바로 아 치료의 가장 오래된 방법의 사용이다 진드기 (가축에 사용) 구충제 화합물 :. 수년에 걸쳐 이러한 화합물을 사용하면서 진드기는 이러한 화합물에 대한 저항력을 쌓았으며 더 이상 많은 국가에서 사용이 허용되지 않습니다. 또한 이러한 화합물은 왁스와 꿀에 잔류 물을 남길 수 있습니다.

또 다른 치료 방법은 무인 항공기 (수컷 벌)- 무리 의 캡핑입니다 . 진드기가 (더 큰) 드론 무리 세포를 선호하기 때문에 드론 무리를 덮거나 제거하면 응애의 증식이 제한됩니다. 이 방법의 긍정적 인 특징은 화학 물질을 사용하지 않고 식민지의 일벌에게 피해를주지 않는다는 것입니다. 그러나 그것은 꽤 많은 작업이며 식민지에서 치료와 에너지 비용이 들기 때문에 충분히 효과적이지 않습니다. 우리가 원하는 것과 정확히 반대되는 일꾼 무리를 선호하는 진드기를 선택한다고 주장 할 수도 있습니다 (아시아 꿀벌은 진드기가 드론 무리에서만 번식하도록 "허용"하며 그 이유 때문에 실제 문제는 아닙니다) 진드기와 함께).

최근에는 유기산과 특정 오일을 사용하고 있습니다 . 이러한 화합물은 현재 대부분의 국가에서 생물학적으로 허용되는 치료 방법으로 권장됩니다. 응용 프로그램은 효과적 일 수 있지만 날씨, 사용되는 복용량, 꿀벌 개체군, 벌집 유형 및시기에 따라 크게 달라져 효능이 매우 다양합니다. 따라서 1 년에 여러 번 치료하는 것이 중요합니다. 그러나 치료는 Varroa뿐만 아니라 꿀벌 애벌레, 일벌 및 여왕도 손상시킵니다. 또한 적절하게 사용하지 않으면 인간의 안전 문제가 있습니다.

매우 효과적이고 효율적인 치료법이 없기 때문에 Varroa에 의해 겨울철 손실이 계속됩니다.

USDA-Agriculture Research Service 의 꿀벌과 Varroa Mite Jeffrey Harris의 수명주기

자연의 해결책

이것은“ 우리가 무엇을 할 수 있는가 ???”라는 질문으로 이어집니다 .

가능한 대답을 위해 우리는 자연이 이것을 어떻게 해결했는지 볼 수 있습니다. 기생충-숙주 관계는 본질적으로 매우 일반적입니다. 이 비 상호 관계에서 기생충은 다른 숙주를 희생하여 이익을 얻습니다. 호스트는 기생 부하를 줄이기위한 메커니즘을 개발합니다. 이것은 균형을 이루며, 결국 죽은 숙주가 기생충의 이익이 아니기 때문에 상호 이익이됩니다. Varroa와 꿀벌의 경우 여기에서도 꿀벌이 자연적인 반응 인 Varroa Resistance를 개발할 수 있다는 것이 분명해졌습니다. Varroa 저항성 꿀벌은 Varroa 감염을 낮은 수준으로 유지하고 질병을 일으키는 바이러스 또는 박테리아 감염없이 건강한 꿀벌을 가질 수 있으며 양봉가가 치료할 필요가 없습니다.

Varroa 저항

Honey Bee는 Varroa의 감염을 줄이기 위해 여러 가지 특성 (선택에 따라)을 개발할 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 이것은 야생의 처리되지 않은 식민지와 특별 선택 사육 프로그램 (USDA-Baton Rouge의 Varroa Sensitive Hygiene (VSH) 꿀벌과 같은)에서 나타났습니다. 특성은 무리와 관련된 특성과 Varroa가 꿀벌에있는 기간과 관련된 특성으로 분류 할 수 있습니다.

무리 관련 특성 – VSH

감염된 무리를 제거하는 Varroa Sensitive Hygiene (VSH)은 아시아 꿀벌에서도 사용되는 매우 효율적인 방법입니다.

아래 그림에서 Varroa의 "정상적인"복제가 왼쪽에 나와 있습니다. 꿀벌 여왕이 알을 낳습니다. 알은 일벌이 먹이를주는 유충으로 발전합니다. 유충이 거의 다 자라면 성인 Varroa가 세포에 들어갑니다. 얼마 지나지 않아 일벌에 의해 세포가 닫힙니다. Varroa는 이제 먼저 수컷을 생산하는 알을 낳고 그 후에 암컷 Varroa 진드기를 생산하는 여러 개의 알을 낳음으로써 번식을 시작할 수 있습니다. 어미 진드기는 애벌레를 모으기 위해 유충에 구멍을 뚫습니다. 같은 구멍은 그녀의 자손에게 먹이를주는 장소로도 사용됩니다. 갓 태어난 암컷 Varroa 진드기는 수컷 Varroa와 짝짓기를하고 번데기가 벌이되면 세포를 떠납니다.

꿀벌과 바로 아 일러스트 – 확대 사진보기

그림의 오른쪽과 아래 비디오에는 꿀벌이 Varroa Sensitive Hygiene 특성을 물려받은 경우 어떻게되는지 보여줍니다 . 암컷 Varroa 진드기는 여전히 세포에 들어가 번식을 시작합니다. 그러나 일벌 중 일부는 Varroa가 닫힌 세포에 있음을 감지 할 수 있습니다 (손상된 유충, 번식하는 Varroa 자체 또는 자손의 냄새를 맡을 수 있습니다. 이것은 명확하지 않습니다). 이 일벌은 발달되지 않은 번데기의 세포를 열고 있습니다. 세포가 열리면 다른 일벌들이 Varroa로 번데기를 제거합니다. Varroa는 이제 재생산 할 수 없습니다. 이 Varroa 진드기의 일부는 세포에 다시 들어 가려고 할 수 있지만 수명이 제한되어 있습니다.

이 VSH 특성이 매우 효율적이라는 것이 입증되었습니다. 비 VSH 집락의 감염된 무리가 VSH 집락에 주어지면 대부분의 Varroa 진드기 (> 90 %)가 탐지되고 제거됩니다. 상대적으로 높은 진드기 수를 가진 비 VSH 식민지의 여왕이 VSH 여왕으로 대체되면, 새로운 여왕의 충분한 딸이 식민지에 존재하게되면 진드기 수는 감소하기 시작합니다. 이러한 좋은 결과와이 특성을 선택할 수있는 능력 (나중 참조)을 고려할 때이 특성을 Breeding, Selection and Distribution Project (BrSD)에서 사용할 것입니다.



Varroa Sensitive Hygiene : 미국 배턴 루지에서 자란 벌에 의한 Varroa 진드기에 대한 행동 저항. USDA-Agriculture Research Service의 Jeffrey Harris.


기타 종족 관련 특성

– 무리에서 진드기에 의한 번식 불가 : 일부 군집에서는 상대적으로 많은 수의 진드기가 무리 세포에 들어가지만 번식을 시작할 수 있거나 시작할 수 없습니다. 이 특성의 메커니즘은 명확하지 않습니다. 그러나 우리는 번식 및 비 번식 진드기 (BrSD 프로젝트)의 수를 측정 할 것이므로 프로젝트에서이 특성의 효과를 감지 할 것입니다.

– Recapping : 감염된 무리의 개폐 :이 경우 무리와 Varroa는 제거되지 않지만 분명히 번식에 방해가됩니다. 덜 비옥 한 Varroa-daughters가 생산되고 있습니다. 이는 VSH 동작의 변형 일 수 있으며 재개 된 셀의 모양이 다르기 때문에 측정 할 수 있습니다 (VIMM, BrSD 프로젝트).

– 꿀벌 대 꿀벌의 상대적 매력 : 특정 꿀벌 균주에서 Varroa는 다른 균주에 비해 무리에게 덜 끌리는 것으로 나타났습니다. 그러면 Varroa는 번식하지 않고 성인 꿀벌에서 더 길며 손질되거나 손상 될 가능성이 더 큽니다. 이 특성을 감지하려면 많은 측정이 필요하므로이 특성에 대한 선택이 어려워 보입니다.

– 꿀벌 개체군 역학 (장기 무리, 무리, ..) : 꿀벌 서식지에는 많은 "결정 지점"이 있습니다. 군집을 준비하기로 결정할 수 있으며 (군집과 나머지 군체에 무리가없는 기간 (바로 아가 번식 할 수없는 기간)을 생성 할 것임), 무리와 함께 일찍 중단하기로 결정할 수 있습니다 (따라서 겨울 기간이 길다). 무리없이 – 겨울에 더 적은 Varroa 생존) 등… 열대 지역의 강렬한 무리의 경향은 Varroa 감염을 처리하는 한 가지 방법입니다. 양봉가가 통제하는 벌통에서 우리는 벌 집단 역학을 사용하여 예를 들어 치료가 더 효과적이거나 이미 부분적으로 Varroa 저항성 주식과 결합하여 Varroa 성장을 억제하는 Varroa 비우호적 인 환경을 만들 수 있습니다 (Bee Management & Integrated Treatment (BMaT ) 프로젝트).

– 캡 후 기간 : 폐쇄 세포 무리 기간 단축 : 서양 꿀 꿀벌보다 작은 아시아 꿀 꿀벌은 폐쇄 세포 무리 기간이 더 짧습니다. 이로 인해 어린 벌이 세포를 떠나는 순간에 더 적은 수의 Varroa- 딸이 성인이됩니다. 더 짧은 캡쳐 후 기간을 선택할 수 있다고 추측되었지만 많은 진전이 이루어지지 않았습니다 (생물학적으로 매우 어려울 가능성이 높습니다). 그러나 Small (natural) Cells를 사용하면 더 작은 벌을 만들 수 있지만 캡 후 기간이 짧아 일꾼의 무리에서 성숙한 Varroa 진드기를 생산하기가 더 어려워집니다. Varroa Resistance와 관련된 Small Cell의 효과는 BMaT 프로젝트에서 조사 될 것입니다.

– 무리 둥지의 온도 변화 . 온도가 상대적으로 낮 으면 Varroa 진드기가 더 빨리 번식하는 것으로 나타났습니다. 따라서 온도를 높이면 (열대 기후에서 가장 쉬울 가능성이 높음) Varroa의 성장이 감소합니다. 이 특성이 전체 Varroa Resistance에 얼마나 중요한지는 명확하지 않습니다. 그러나이 경우에도 Small Cell의 지지자들은 Small Cell 식민지가 서로 더 가깝게 프레임을 가지고 있기 때문에 Varroa 수준에 유리한 영향을 미치는 더 콤팩트하고 따뜻한 무리 둥지를 만든다고 주장합니다. .

성인 꿀벌 관련 특성

Varroa 진드기가 번식하지 않고 번식하는 경우, 그녀는 벌 자체에 살고있는 것입니다. 먹이를 먹고 다시 번식 할 준비를합니다. 이것은 또한 꿀벌이 Varroa에 대해 무언가를 할 수있는 기회입니다.

– 그루밍 (하이브 내부 및 외부) : 꿀벌이 자신 또는 자매 꿀벌에서 진드기를 제거합니다. 이것은 또한 아시아 꿀벌에서 관찰되는 특성이며 좋은 선택 방법을 식별 할 수있는 경우 선택할 수있는 흥미로운 특성입니다. 꿀벌에서 진드기를 제거하면 Varroa가 빗을 잡기 어렵고 꿀벌 및 식민지와의 접촉을 잃을 수 있으므로 위험에 처하게됩니다. Varroa Resistant Traits (VaRT) 프로젝트에서 Small Cells와 관련된 그루밍을 연구 할 것입니다. 그루밍은 Varroa Mite 자체를 죽이거나 손상시키는 다음 특성과 관련이 있습니다.

– 벌에 의한 Varroa 진드기의 살해 또는 손상 : 예를 들어 다리를 깨 물거나 Varroa 진드기의 몸을 손상시킵니다. 꿀벌의 다른 종류의 꿀벌에서 다른 정도의 손상이 관찰되었습니다. 진드기에 대한 손상의 양을 측정하는 것은 쉽지 않으며 벌통을 특별하게 다루어야하며 (벌 진드기가 아닌 손상을 배제하기 위해) 죽은 진드기에 대한 경험이 풍부한 현미경 조사가 필요합니다. 이 특성을 육종 및 선택 프로그램에 사용하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

– 꿀벌의 바이러스 저항성 / 내성 : 꿀벌은 바이러스와 박테리아를 몸 밖에 유지하기 위해 방어구에 의존하기 때문에 상대적으로 약한 면역 체계가 발달되어 있습니다. 특정 꿀벌 균주가 특정 바이러스 나 박테리아를 견디는 것이 더 나은 경우, 이것이 선택 기준이 될 것이라고 주장 할 수 있습니다. 바이러스 내성을 측정하고 결정하는 것은 매우 어렵고 근본적인 문제인 Varroa 진드기를 다루지 않을 것이므로이 특성을 조사하지 않을 것입니다.

상업용 양봉장 (Ralph Büchler)에서 식민지 확인

Varroa Resistant 형질을 연구하거나 선택하는 방법

설명 된 특성은 육종 프로그램에서 선택의 기초가됩니다. 그러나 그러한 특성 (또는 최소한 특성의 영향)이 식민지에 존재하는지 실제로 결정하기 위해서는 실제 측정 방법이 필요합니다.

좋은 측정 방법을 갖는 것은 실제로 육종 프로그램에서 가장 중요한 요소입니다. 많은 양봉가 그룹에서 벌을 사육하는 데는 많은 지식이 있습니다. 그러나 신뢰할 수 있고 정확하며 실용적인 측정 방법은 거의 없으며 기본적으로 많은 육종 프로그램의 병목 현상입니다. 이러한 이유로 제시된 프로젝트에서 방법의 개선과 개발이 우선 순위가 높습니다. 다음 단락에서는 가장 많이 사용되는 방법에 대해 설명합니다.

– 위생적 행동 (Varroa Sensitive Hygiene (VSH)):이 방법을 위해, 무거운 Varroa에 감염된 집락의 무리는 200 개의 무리 세포에서 Varroa의 수를 세어 테스트 대상 집락에 도입됩니다. 일주일 후, 다시 Varroa의 수는 200 개의 다른 어미 세포에서 계산되며 그 후 감소 정도를 결정할 수 있습니다. 이것은 기관 또는 경험이 풍부한 번식 그룹에서 사용할 수있는 잘 설명 된 방법입니다. 이 방법의 장점은 VSH 특성에 대해 매우 신뢰할 수 있고 강력하며 직접적으로 관련된 데이터를 제공한다는 것입니다. 단점은 감염률이 높은 무리가 필요하다는 것입니다 (그렇게 감염된 Varroa 식민지), 가급적 연초에 최대한 빨리 대량으로. 이것은 매우 힘든 일이며 많은 양봉가들이 꿀벌 가까이에 그러한“바로 아 핫스팟”을 원하지는 않습니다.

VSH 및 대조군 콜로니 (ABR)의 무리에서 Varroa 계수

– 무리에서 생식력이없는 암컷 Varroa 진드기의 비율을 결정합니다.: 시험 된 군체에 적절한 수준의 Varroa 응애가있는 경우 (예 : 계절이 끝날 때), 군체의 무리 자체가 비옥 한 Varroa 응애와 비옥 한 Varroa 응애 간의 관계를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 비옥 한 Varroa 진드기는 세포에 자손 (아들과 딸)이있는 반면, 비옥 한 Varroa 진드기는 자손이 없습니다. 위생적인 꿀벌은 비옥 한 Varroa 진드기의 무리 만 제거하므로 위생적인 ​​군집은 비옥 한 진드기의 비율이 상대적으로 높습니다. 이 방법은 확립 된 Varroa Resistant 스톡을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 대량 선택의 경우 시즌 초에 선택 결정을 내리는 것이 적절하지 않을 수 있으며 (일꾼 무리에 Varroa 진드기가 더 적은 경우) 어떤 경우에도 Varroa 진드기가 많이 있어야합니다. 신뢰할 수있는 측정이 있어야합니다.

– 핀 테스트 : 작은 바늘로 무리의 작은 부분이 의도적으로 손상되었습니다 (또는 액체 질소로 동결). 꿀벌이 손상된 세포를 청소하는 시간과 강도는 무리 위생 수준을 나타냅니다. VSH 행동을하는 꿀벌도 핀 테스트에서 높은 점수를 받았습니다. 반대로, 좋은 핀 테스트 점수는 좋은 VSH 점수를 직접적으로 예측하지 않습니다. 이것은 VSH 행동이 세포에서 Varroa 진드기를 감지하는 것과 세포를 청소하는 후속 행동에 의존한다는 사실에 의해 설명 될 수 있습니다. 따라서 핀 테스트는 Varroa Resistant 프로그램의 지원 측정이 될 수 있습니다.

얼어 붙은 무리 제거 (Renaud Lavend'Homme)

– 진드기 개체군 증가 (MPG) :  시즌 동안의 성장을 추정합니다. Varroa 개체군의 감소 된 성장은 Varroa Resistant 꿀벌의 주요 목표입니다. Varroa 진드기가 꿀벌과 무리 모두에 있기 때문에 Varroa 감염 수준을 직접 측정하는 것은 어렵습니다. 그러나 벌통에서 채취 한 벌의 샘플을 여러 번 측정하면 공정한 표시를 얻을 수 있습니다 (예 : 100-300 벌을 가루 설탕, 알코올 또는 세제와 혼합 및 흔들고 벌과 분리 된 Varroa 진드기 계산). ) 또는 하단 보드에서 죽은 Varroa 진드기의 양을 계산합니다 (하이브에서 살아있는 Varroa 진드기의 양과 고정 된 관계를 가정). 설명 된 각 방법에는 VIMM 프로젝트에서 추가로 조사하고 간소화 할 실제 문제가 있습니다.

– 죽은 진드기의 피해 조사 : 벌집의 바닥 판에있는 죽은 진드기에 벌이 입힌 피해를 조사합니다. 이 방법은 신뢰할 수 있고 일관된 평가를 가능하게하기 위해 연구원의 확장 된 전문 지식이 필요하지만, 근본적인 특성 (꿀벌에 의한 Varroa 진드기의 적극적인 제거 및 죽이기)이 추가적이며 보완적인 행동이 될 수 있으므로 향후 선택의 추가 라인을 열 수 있습니다. VSH-brood 제거에 추가.

– “결합 – 살게하고 죽게하는”방법: 모든 치료를 중단하거나 치료를 줄이십시오. 생존하거나 Varroa의 감염이 가장 적은 식민지가 유지됩니다. 이 방법은 이미 일부 사전 선택이 완료되었고 이미 일부 Varroa Resistance가 존재한다고 확신하는 경우에 사용할 수 있습니다. 치료를하지 않거나 거의 수행하지 않으면 어떤 일이 발생하는지 보여주는 궁극적 인 테스트입니다. 기본적으로 목표가 달성되었는지 여부를 확인하는 최종 테스트입니다. 테스트의 장점은 식민지가 상대적으로 높은 수준의 Varroa 진드기를 가질 가능성이 가장 높다는 것입니다 (적어도 시작시). 따라서 식민지는 엄격한 선택 압력 하에서 테스트되며 가치가 무엇인지 보여줄 수 있습니다. 이것은 또한 중간 수준의 Varroa 저항성 (흥미로운 유전 물질과 함께)과 다른 좋은 특성 (부드러움, 꿀 흐름,…)을 가진 식민지로서 방법의 단점 일 수 있습니다.

Varroa 저항성 꿀벌에 사용 가능한 리드

세계의 다른 지역에서는 특정 수준의 Varroa 저항력을 가진 꿀벌이 나타났습니다. 양봉가가없는 (결과적으로 치료가없는) 고립 된 (종종 열대) 지역에서는 선택 압력이 높기 때문에 어느 정도 적응하고 특정 수준의 자연적인 Varroa 저항성을 개발 한 개체군이 생겼습니다. 야생의이 식민지는 관련 내성 물질을 포함 할 수 있으며 선택 지침을 제공 할 수 있습니다.

예 :

– 러시아 동부의 프리 모르 스키 꿀벌. 미국 농무부 (USDA)는 이러한 꿀벌을 추가로 선택하고 개발했습니다.

– 안티구아 및 바베이도스와 같은 열대 섬의 꿀벌 (아직 연구가 시작되지 않았지만 Varroa에 의해 멸종 된 후 자연 인구가 회복 되었기 때문에이 섬에서 무슨 일이 일어 났는지 확인하는 것은 좋은 학생 프로젝트 일 수 있습니다).

바베이도스의 꿀벌 (Ireen Roskam)

– 아프리카 화 된 꿀벌 (혼합 품종, 브라질에서 우연히 방출되어 현재 남미 및 미국 남부 일부 지역에 존재).

또한 인간의 개입에 의한 강력한 선택은 USDA의 VSH (Varroa Sensitive Hygiene) 라인에서 효과적인 것으로 나타났습니다. 이 라인은 우수한 Varroa Resistant 특성을 가지고 있지만 다른 상용 라인에 비해 생산성이 떨어지는 것으로 간주됩니다. 이러한 이유로이 선은 이러한 유리한 특성을 가진 다른 선과 하이브리드 교차 (F1)를 만드는 데 사용됩니다. 또한 첫 번째 시도는 VSH 특성을 더 인기있는 꿀벌 종 (예 : Buckfast)에 교배시키기 시작했습니다.

Buckfast VSH 십자가 (ABR)

유럽에서는 더 많은 Varroa 저항성 벌을 찾기 위해 여러 다른 계획이 시작되었습니다. Carnica AGT 프로그램, Buckfast-Primorsky, Buckfast-Brandenburg, Elgon 꿀벌, Lunden Apiaries, Black Bee Texel, Black Bee France, Gotland, Tiengemeten, John Kefuss 선택, Waterworks Dune 프로젝트, Las Palmas 프로젝트, Stichting de Duurzame Bij 등. 많은 프로젝트가 동기가 높은 자원 봉사자에 의존하고 있으며 협력, 과학적 정보 및 (재정적) 지원의 혜택을받을 가능성이 높습니다.

Arista Bee Research 재단은 지식과 자원의 최적 사용을 보장하고 가능한 경우 자료와 방법을 통합하고 교환하기 위해 이러한 이니셔티브와의 연결 및 협력을 구축하는 과정에 있습니다.