Známe znaky varroatolerancie

Čo je to varroatolerancia a čo VSH?

Ak by sme varroatoleranciu chceli komplexne pomenovať, asi by sme ju nazvali ako súbor vlastností včelstva, ktoré mu umožňuje udržovať populáciu klieštika na takej úrovni, aby nadmerne neznižovala vitalitu včelstva. Takýmto vlastnostiam včelstiev sa venujú vedci už dlhšie.

Potvrdzuje to aj sedem rokov trvajúca štúdia z USA, ktorá sa venovala zisťovaniu, ktoré vlastnosti včelstva priamo súvisia so zníženou reprodukciou klieštika vo včelstve. Na mušku si zobrali hygienické správanie včelstva (nám známe aj pod skratkou PIN test – robotnice musia čím skôr vyčistiť usmrtený plod pod viečkom), grooming (znaky na tele samičiek klieštika po ich aktívnom vzájomnom odstraňovaní medzi robotnicami), dĺžka periódy zaviečkovaného plodu (klieštik by mal mať menej času na reprodukciu) a sledovanie nereprodukujúcich sa samičiek v plodových bunkách (samička síce vojde do bunky, no nezačne s reprodukčným cyklom alebo ho úspešne nedokončí). Autori Harbo a Harris v tejto štúdii zistili, že jediná z týchto vlastností, ktorá koreluje s nižšou reprodukciou klieštika vo včelstve je práve posledná zo spomínaných vlastností a nazvali ju preto SMR (Suppressed Mite Reproduktion) (2002). Jej heritabilitu odhadli na 44 % a konštatujú, že vysoká expresia tejto vlastnosti umožní udržiavať mieru napadnutia plodu klieštikom na 10 percentách. Dnes túto vlastnosť nazývame skôr skratkou VSH (Varroa Sensitive Hygiene). Čo je vlastnosť, kedy robotnice včelstva niekedy aktívne odstraňujú včelí plod, v bunke ktorého prebieha reprodukcia samičky (samičiek) Varroa destructor, a naopak ponechávajú neinfikované bunky, prípadne bunky, kde je samičká bez reprodukcie (prípadne má chybnú reprodukciu). Inokedy robotnice infestovanú bunku len otvoria a plod nevynášajú, čím môžu ovplyvniť, spomaliť reprodukčný cyklus klieštika a neovplyvniť pritom vývin kukly. Následne bunku opätovne zaviečkujú. Tomuto chovaniu robotníc bol daný názov Recapping – REC. Môže spôsobovať často pozorovaný jav, kedy by vzhľadom k veku včelieho vybiehajúceho plodu mala mať samička klieštika v bunke už dospievajúce potomstvo a namiesto toho je v bunke s vajíčkom prípadne so samčekom a vajíčkami. Oneskorila sa v kladení (Büchler et al., 2017; Kirrane et al., 2011). To sú znaky, ktorým sa venujeme v rámci Slovenska aj v našich terénnych pozorovaniach. Schopnosť VSH a REC znaku podieľať sa na supresii reprodukcie klieštika bola známa už v roku 2009 (Villa et al., 2009).

Prečo sa jej venovať?

Neustále sme svedkami prípadov, kedy chovateľovi uhynú včelstvá na celej včelnici. Ak sa nejedná o otravu, skoro vždy tieto úhyny nesú znaky varroózneho kolapsu včelstva. Už to nie sú len chovatelia, ktorí používajú na tlmenie varroózy len organické kyseliny. Udržať včelstvá sa častokrát nedarí aj chovateľom používajúcim syntetické akaricídy. Rezistencia na mnohé s používaných účinn¨ých látok postupne narastá. Inak povedané, doteraz sme sa na Slovensku v snahe účinne tlmiť varroózu podielali na selekcii rezistentného klieštika. Zároveň sme tak včelám neumožnili naplno prejaviť svoje schopnosti obrany voči tomuto parazitovi. Selekcia včelstiev v tomto smere zaostala.

Aj v USA sa doteraz spoliehali na tieto látky. No s klimatickou zmenou im hrozí aj rozšírenie druhého roztoča, a to Tropilaelaps clareae. Ten na amitráz moc nereaguje, a preto sa aj oni začali intenzívnejšie zaujímať o šľachtenie (Embry, 2019). Viac o problémoch spojených s tlmením varroózy na Slovensku sme publikovali v článku Kolaps včelstiev na varroózu a ako mu predchádzať.

Ako ju rozpoznať?

Pri včelstvách s vyššou expresiou VSH a REC bude narastať podiel buniek, v ktorých samičky klieštika úspešne nedokončili svoj reprodukčný cyklus. To znamená, že síce do bunky vošli, no buď vôbec neboli schopné klásť vajíčka, kládli vajíčka, z ktorých sa nič nevyliahlo, kládli vajíčko z ktorého sa vyliahol len samček, alebo proste začali klásť neskoro a nastal tak podobný klinický stav. Z týchto možností sú samozrejme najzaujímavejšie prípady kedy samička nekladie žiadne vajíčka. S popísaného mechanizmu je teda známe, že samotný efekt takéhoto správania sa včelstiev je do určitej miery oneskorený. Inak povedané ak by sme vymenili vo včelstve matku za matku s vysokou expresiou SMR nepozorovali by sme zmenu hneď, ale začala by sa postupne prejavovať až po jej prvom cykle plodovania. V plnej miere by sa supresia klieštika dostavila až za 6 týždňov (Harbo and Harris, 2002). Preto bola táto vlastnosť označovaná aj ako SMRd (Suppressed Mite Reproduktion – delayed)

Ako bolo spomenuté, pri našich meraniach sa zatiaľ zameriavame výhradne na znaky VSH. Tento znak je dobre merateľný pri vyššej záťaži varroózou (miera infestácie včiel od 2 – 5 %). Ak vychádzame z predpokladu, že normálne sa v populácii klieštika vyskytuje 5 – 20 % nereprodukujúcich sa samičiek, potom nárast tohto percenta bude pripadať vlastnostiam varroatolerancie (Rosenkranz et al.,2010). Zároveň je pri prehliadke plodovej bunky zhodnotená aj reprodukčná aktivita samičky klieštika. Je teda nepriamo hodnotený aj vplyv REC.

Ako to začalo a čo sme doposiaľ zistili?

Myšlienkou začať zo sledovaním znakov varroatolerancie na Slovensku sme sa inšpirovali aj vďaka Mendelovej společnosti pro včelařský výzkum. Táto progresívna skupina včelárskych nadšencov nás, ako zástupcov Slovenska, ochotne prijala medzi seba. Našim cieľom je pritiahnuť včelárov, ktorým je táto myšlienka blízka, a zároveň pomôcť pri selekcii včelstiev a koordinovať ju v rámci Slovenska. Naším prianím je, aby tieto aktivity pomáhali chovateľom včelích matiek zvyšovať mieru varroatolerancie vo včelích líniách, ktoré chovajú, a zabezpečiť tým zvýšenie frekvencie výskytu génov varroatolerancie v populácii včiel na národnej úrovni. Zároveň nemenej dôležité je poskytovať si navzájom s MSVV dáta a v prípade selekčného úspechu aj genetický materiál tak, aby sme čo najskôr prišli k spoločnému cieľu.

Spolu s našimi včelnicami nám okolnosti umožnili vykonať meranie znakov VSH na štyroch stanovištiach. Na stanovišti areálu ÚVč, na stanovišti ÚVč Maša, ďalej u chovateľa matiek v okrese Stará Ľubovňa a na včelnici v areáli UVLaF v Košiciach.

Celkovo sme tak vykonali 31 meraní znaku VSH na 27 včelstvách. Výsledky meraní uvádzame v tabuľke 1.

Skúsenosti z jednoročného trvania projektu sumarizujem v nasledujúcich pozorovaniach. O selekciu včelstiev na základe expresie znaku VSH je zatiaľ záujem skôr medzi chovateľmi včelstiev, nadšencami, ako u chovateľov matiek. Postupnou systémovou prácou je možné vykonávať VSH testy u väčšieho množstva včelstiev len formou tímových výjazdov ÚVč. Na báze dobrovoľného, či zmluvného odovzdávania výsledkov je obtiažne zostaviť výpovedný súbor dát a tiež získať adekvátne širokú skupinu včelstiev pre počiatočnú selekciu. Z výsledkov je zjavné, že frekvencia výskytu vyššej % expresie VSH je pomerne nízka. No aj pri 31 uskutočnených meraniach je možný záchyt matiek, ktoré sú v tomto znaku zlepšovateľkami. Zároveň je z dát viditeľné, že pri voľne párenej dcére od matky CER180312 pretrvávajú znaky VSH výraznejšie ako u ostatných včelstiev. Samotná matka CER180312 bola hodnotená po vytvorení preletáku vytvorenom na medzistenách, čo značne znížilo záťaž klieštikom, a jej znak VSH sa po takomto zásahu nebol schopný naplno prejaviť. Bude ho možné opäť hodnotiť v sezóne 2020 s vyššou výpovednou hodnotou. Zároveň sa nám podarilo nájsť včelstvo, ktoré by malo mať podľa fenotypového prejavu 3 dominantné alely znaku VSH. V prípade úspešného prezimovania tohto včelstva u chovateľa, bude táto matka v roku 2020 tvoriť základ pre odchov experimentálnych matiek. Zároveň sa v nasledujúcich rokoch budeme snažiť o väčší počet meraní u chovateľov s cieľom zvýšiť záchyt znaku VSH.

Veľmi časovo limitujúcim je zistenie, že na efektívne meranie je potrebné uskutočňovať ich v rozhraní od začiatku augusta do polovice septembra na včelstvách, ktoré v danej sezóne neboli liečené. V skorších termínoch a pri včelstvách ošetrovaných počas letnej sezóny sú merania zdĺhavé.

Tabuľka 1. Dataset s meraním % expresie znaku VSH

Tabulka údajov dokumentujúca výsledky testov VSH v slovenských chovoch. Sledujú najmä pomer reprodukujúcich sa samičiek Varroa destructor ku samičkám s narušenou reprodukciou. Jedná sa tak aj o neprime hodnotenie REC.

Za čiastkový výsledok považujeme tiež zistenie hranice infestácie včelstiev V. destructor pre úspešné, rýchle a efektívne uskutočnenie VSH testu 2,5 – 3 %. Táto hranica je dosahovaná v praxi prevažne začiatkom augusta. Pokiaľ včelstvo pri danej záťaži nevykazuje znaky VSH, spadá do skupiny negatívnej selekcie a je potrebné ho bezodkladne ošetriť. Tieto zistenia sme sa snažili zhrnúť aj v praktickom článku diagnostiky varroózy Kolaps včelstiev na varroózu a ako mu predchádzať (Staroň and Staroňová, 2019). Premnoženie klieštika a reálne kolapsy včelstiev na včelniciach vyvolali záujem o uvedený článok a aj touto cestou sa nám postupne darí získavať nových záujemcov o VSH merania. Výrazné, často až 50% úhyny totiž začínajú byť realitou aj na doteraz („naslepo“) intenzívne liečených včelniciach.

Ako sa môžem zapojiť do projektu selekcie?

Vyhľadávať znaky varroatolerancie má zmysel medzi všetkými chovateľmi včelstiev, nie len medzi chovateľmi matiek. Preto sme pripravili dva postupy s ktorými môžete participovať na selekcii.

Nakoľko nás v prevažnej miere kontaktovali chovatelia, ktorí chovajú malé počty včelstiev, a z rozpočtových dôvodov nemôžeme ku každému takémuto chovateľovi vycestovať a zaškoliť ho do hodnotenia znaku VSH či REC, ponúka sa možnosť zaslať augustový výrez zaviečkovaného plodu s fialovými a tmavšími očami na vyšetrenie ku nám na Ústav včelárstva. Odber a postup zaslania vzoriek zverejníme v dohľadnom čase na našej webovej stránke www.uvc.sk. Tieto vzorky budú uschované v zmrazenom stave a diagnostikované v mimosezóne. Pokiaľ by sa medzi takýmito včelstvami našlo nejaké zaujímavé a chovateľ by nevedel odchovať matky, prídeme mu pomôcť s odchovom, prípadne odoberieme genetický materiál na odchov u nás na Ústave včelárstva.

Pre tých, ktorí aktívne odchovávajú matky a majú väčší počet včelstiev, sme si pripravili druhú alternatívu. V prípade záujmu vieme takýchto chovateľov navštíviť v augustovom termíne a spoločne s tímom Ústavu včelárstva vieme vykonať v súčinnosti s chovateľom merania VSH a nepriami účinok REC na mieste. Zároveň vieme chovateľa zaškoliť a poskytnúť mu technické pomôcky na to aby do budúcna realizoval merania sám a poskytol nám údaje. Zároveň, nakoľko sezóna je časovo krátka, aj títo chovatelia vedia nechať časť včelstiev otestovať za pomoci výrezov plodového plástu v mimosezóne na ÚVč.

Oba postupy predpokladajú znalosť odhadnúť infestáciu včelstva klieštikom, ktorú sme popísali v 3. čísle druhého ročníka Newsletteru ÚVč. Merania znakov VSH či REC sú totiž pri príliš nízkej infestácii skôr stratou času ako reálnou pomocou. V prípade, že Vás niektorá z možností oslovila a ste slovenský chovateľ, kontaktujte ma na martin.staron@nppc.sk a nezabudnite uviesť do ktorej z uvedených kategórií chovateľov patríte. Po vypracovaní podrobnejších manuálov pre obe skupiny Vás budem ďalej inštruovať prostredníctvom mailu.

Ako to s varroatoleranciou vyzerá vo svete?

Ďalšia štúdia z roku 2018 sa zamerala na zisťovanie, ktoré z už spomínaných vlastností najviac korelujú so schopnosťou adaptovať sa a aktívne zvládať varroózu. Za týmto účelom sledovali 2 včelstvá vo Francúzsku, jedno v Nórsku a jedno vo Švédsku. Tieto včelstvá mali jedno spoločné. Ako jediné bez ošetrovania neskolabovali na klieštika. Jednotlivé prejavy varroatolerancie porovnávali so včelstvami v danej oblasti, ktoré boli ošetrované komerčne. Zistili, že najvyššiu koreláciu s potlačovaním reprodukcie má znak REC. Svojim pozorovaním potvrdzujú, že práve pozorovanie REC a tiež zisťovanie pomeru samičiek s oneskorenou či chýbajúcou reprodukciou sú selekčným kľúčom ku šľachtiteľskému pokroku (Oddie, 2018). Tím okolo tohto istého autora sa v roku 2019 zameral aj na zisťovanie, či malé bunky ovplyvnia reprodukciu klieštika a či sú mechanizmom na udržanie supresie klieštika. Zistili, že síce vo na klieštika vnímavých včelstvách zmenšenie buniek viedlo ku zníženiu reprodukcie klieštika, nebol tento istý jav potvrdený u varroatolerantných včelstiev z prírodnej selekcie (Oddie, 2019).

V Nemecku je sledovanie znakov varroatolerancie, alebo lepšie pomenovanie SMR (Suppressed Mite Reproduktion), podmienené tým, že matka testovaného včelstva musí byť navedená do systému Beebreed, ktorý okrem známych chovateľských vlastností sleduje aj tie nové, o ktorých zatiaľ veľa informácii nie je. Sem patria aj znaky varroatolerancie, ako je VSH a recapping. Týmto spôsobom „pritekajú“ do veľkej matriky informácie, ktoré následne slúžia pre výpočet heritability daných vlastností. Inak povedané do budúcna umožňujú predikciu selektívneho a šľachtiteľského pokroku v chove včelích matiek.

Má v podmienkach Slovenska význam sledovať tieto znaky včelstiev?

Sledovanie reprodukcie klieštika. Sledujeme tým VSH a nepriamo i REC.

Áno, má. A to hneď z dvoch uhlov pohľadu. Z pohľadu šľachtiteľa, ktorý vie na základe týchto vlastností včelstvá selektovať a v šľachtiteľskom programe pomocou techniky umelej inseminácie patrične využiť. A druhý význam to má aj pri overovaní vyšľachteného materiálu na testačných staniciach v rozmnožovacích chovoch. Harbo a Harris vo svojich pokusoch dokázali, že voľne párené matky pôvodom od SMR matky mali signifikantne menšiu populáciu klieštika v porovnaní so včelstvami od kontrolných matiek ale zároveň vyššiu populáciu v porovnaní s umelo inseminovanými matkami so znakmi SMR (SMRxSMR) (2002). K týmto záverom dospeli na základe veľkého prevádzkového pokusu, kde hodnotili 2000 včelích matiek. Už vtedy vyjadrili domnienku, že fenotypový prejav tejto vlastnosti bude determinovaný aditívnym efektom viacerých génov. Vlastnosti varroatolerancie nie sú preto stále.

Matky vykazujúce znaky SMR nemusia tieto znaky v rovnakej miere vykazovať pri ich osadení do včelstiev vzdialenejšieho regiónu. Dokazuje to aj štúdia venujúca sa porovnaniu matiek, ktorých pôvod bol z Brazílie, kde vykazovali znaky groomingu a SMR, s matkami pôvodom z Nemecka, kde vzájomný porovnávací test aj prebiehal. Matky pochádzajúce pôvodom z Brazílie si svoje varroatolerantné znaky nedokázali uchovať (Corrêa-Marques et al., 2002). Sú to totiž vlastnosti, ktorých expresia závisí na mnohých faktoroch, napr. klimatických podmienkach, zdrojoch potravy, ale aj na virulencii populácie klieštika.

Preto sa nedá spoliehať na to, že dovezieme varroatolerantné matky zo zahraničia a budeme ich rozchovávať. Musíme hlavne vyhladávať tieto znaky v našich včelstvách, ktoré sú už rokmi adaptované na regionálne podmienky. Vedia krajinu patrične využiť a prosperovať v nej.

_____

Büchler, R., Costa, C., Mondet, F., Kezic, N., & Kovacic, M. (2017). Screening for low Varroa mite reproduction (SMR) and recapping in European honey bees.

Corrêa-Marques, M. H., De Jong, D., Rosenkranz, P., & Gonçalves, L. S. (2002). Varroa-tolerant Italian honey bees introduced from Brazil were not more efficient in defending themselves against the mite Varroa destructor than Carniolan bees in Germany. Genet. Mol. Res, 1(2), 153-158.

Embry P. (2019). Beekeepers Seek Resistance to the Honeybee’s Most Fearsome Enemy. Scientific American, online:

https://www.scientificamerican.com/article/beekeepers-seek-resistance-to-the-honeybees-most-fearsome-enemy/?print=true

Harbo, J. R., & Harris, J. W. (2002). Suppressing mite reproduction: SMR an update. Bee Culture, 130(5), 46-48.

Kirrane, M. J., De Guzman, L. I., Rinderer, T. E., Frake, A. M., Wagnitz, J., Whelan, P. M., 2011. Asynchronous development of honey bee host and Varroa destructor (Mesostigmata: Varroidae) influences reproductive potential of mites. J. Econ. Entomol. 104, 1146–1152. doi:10.1603/EC11035

Oddie, M. A., Neumann, P., & Dahle, B. (2019). Cell size and Varroa destructor mite infestations in susceptible and naturally-surviving honeybee (Apis mellifera) colonies. Apidologie, 50(1), 1-10.

Oddie, M., Büchler, R., Dahle, B., Kovacic, M., Le Conte, Y., Locke, B., … & Neumann, P. (2018). Rapid parallel evolution overcomes global honey bee parasite. Scientific reports, 8(1), 7704.

Rosenkranz, P., Aumeier, P., Ziegelmann, B., 2010. Biology and control of Varroa destructor. J. Invertebr. Pathol. 103. doi:10.1016/j.jip.2009.07.016

Staroň, M., Staroňová, D. 2019. Kolaps včelstiev na varroózu a ako mu predchádzať. In E-NEWSLETTER Ústavu včelárstva [online]. vol. 2, no. 3, p. 3-7, [cit. 2019-09-10]. ISSN 2585-9005. Dostupné na: https://mail.cvzv.sk/~vcela_hradok/news.html 

Villa, J. D., Danka, R. G., & Harris, J. W. (2009). Simplified methods of evaluating colonies for levels of Varroa Sensitive Hygiene (VSH). Journal of apicultural research, 48(3), 162-167.

Pozn. redakce portálu VS: text vyšel původně v newsletteru Ústavu včelárstva Liptovský Hrádok.

Téma bylo také zpracováno v únorovém čísle časopisu Dymák.

Ještě k titulní fotografii, již jsme předřadili, jakkoli v původní verzi byla zařazena do textu. Je na ní zobrazeno testování napadení včelstva kleštíkem za pomoci CO2 a původní popiska zní: Stanovenie infestácie včlstiev klieštikom pred rozhodnutím, či sa v danom včelstve oplatí robiť test na VSH a REC.

Děkujeme MVDr. Daně Staroňové a MVDr. Martinu Staroňovi, že umožnili publikovat jej i na portále Včelaři sobě. 

2 komentáře

  1. V.Prokeš Reagovat

    Je super že se tomu začal někdo věnovat a navíc to vypadá na velký projekt. Aspoň slováci mají VU který se snaží. Jen mám obavu že když nechám včely bez ošetření do srpna, tak už nemusím léčit vůbec. Dost by mě zajímalo, jestli je možné si podobný test udělat sám a nejlíp v začátkem července.

  2. Dušan Stopka Reagovat

    Dušan Stopka ,dali ste sa do nepríjemnej tematiky ,za túto nevdačnú tému som si svoje vytrpel ,ked som nazval včelárov kyselinárov ,čím som chcel poukázať na nadmerné používanie chémie .

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *