PSZCZELNTCZE ZESZYTY NAUKOWE

PSZCZELNTCZE ZESZYTY NAUKOWE Rok XLII, Nr l 1998 WPŁYW DŁUGOŚCI OKRESU CZERWIU ZASKLEPIONEGO U PSZCZÓŁ RASY KRAIŃSKIEJ I WŁOSKIEJ NA DYNAMIKĘ ROZWOJU PASOŻYTA VARROA JA COBSONI OUD. Anna Król Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa. Pszczelniczy Zakład Doświadczalny, ul. Lubelska 92, 24-100 Puławy Streszczenie W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że pszczoły rasy włoskiej, w porównaniu z kraińską, zasklepiają komórki z czerwiem o jedną dobę później i o jedną dobę wcześniej je opuszczają. Okres czerwiu zasklepionego trwa u nich około 10,5 doby, a ukraińskich 12,5 doby. Masa ciała osobnika pszczelego rasy włoskiej jest 5-8% mniejsza niż osobnika rasy kraińskiej, a spadek jej w okresie czerwiu zasklepionego wynosi u obu ras jednakowo 25%. Świeżo wygryzione pszczoły z czerwiu porażonego, w porównaniu z pszczołami pochodzącymi z rodzin zdrowych, nie wykazywały u obu ras wyraźnie niższej masy ciała, lecz tylko szybsze tempo jej spadku w środkowej części tego okresu w zasklepionej komórce. W ciągu okresu czerwiu zakrytego stan liczbowy samic roztocza V.jacobsoni powoli malał z 12-14 sztuk w jednej komórce na początku do 3-5 na końcu. Natomiast liczba jaj-larw i protonimf zwiększała się od drugiej doby po zasklepieniu, osiągając w 4/5 dobie szczyt około lo-krotnie przewyższający liczbę samic, a od 8/9 doby malała stopniowo do zera w dniu ostatnim. Deutonimfy występowały tylko w ciągu 6-7 dni w środkowej części okresu czerwiu odkrytego, w liczbie 2-3-krotnie mniejszej od liczby samic. Czerw pszczół rasy włoskiej, w porównaniu z kraińską, okazał się mniej sprzyjający rozwojowi pasożyta V.jacobsoni, ponieważ przy podobnym początkowym porażeniu sumaryczny stan liczbowy jaj-larw i protonimf w ciągu okresu czerwiu zasklepionego był u nich około 40% niższy, a stan samic o 30% niższy, tylko w liczebności deutonimf różnic nie było. Nie wiadomo czy poza krótszym okresem czerwiu zakrytego również niższa masa ciała pszczół włoskich nie mogła mieć pewnego wpływu na słabszy rozwój pasożyta. Słowa kluczowe: pszczoła kraińska, pszczoła włoska, czerw zasklepiony, rozwój V.jacobsoni. masa ciała, WPROWADZENIE Badania zmierzające do wyselekcjonowania pszczół odpornych na roztocza Varroa jacobsoni pozwolą być może na wyeliminowanie walki chemicznej z tym groźnym pasożytem i zapobiegną skażeniu środowiska 31

naturalnego rodziny pszczelej. Jedną z dróg ku temu wiodących może być poszukiwanie populacji pszczół o krótkim czasie trwania czerwiu zasklepionego, który zmniejsza liczebność pasożyta, podobnie jak to jest u pszczół południowo-afrykańskich (M u s z y ń s k a 1985). Im krócej trwa ten okres, tym mniej samic roztocza osiąga pełny rozwój w komórce z czerwiem. Stwierdzono, że skrócenie go o jedną dobę zmniejsza inwazję roztoczy średnio o 8,7% (W i l d e 1992). Celowe wydaje się zatem poszukiwanie różnic pod tym względem między użytkowanymi obecnie w Polsce rasami pszczół. Z badań własnych (K ról 1986) wynika, że różnice mogą być znaczne. Pszczoły rasy kraińskiej (Apis mellifera carnica Polm.) zasklepiają komórki po upływie 5,5 doby od wylęgu larwy z jaja, a pszczoły rasy włoskiej (Apis mellifera /igustica Spin.) po upływie 6,5 doby. Można przypuszczać, że podobne różnice występują także w czasie trwania czerwiu zasklepionego. Celem prezentowanych badań było ustalenie długości okresu czerwiu zasklepionego u pszczół rasy kraińskiej i włoskiej oraz zmian masy ciała osobnika w tym czasie, a ponadto spróbowanie określenia dynamiki rozwoju pasożyta występującego na czerwiu zasklepionym obu ras pszczół w kolejnych dniach jego życia. MATERIAL I METODY Doświadczenie prowadzono w pasiece PZD Górna Niwa w Puławach w latach 1993-1995. Do badań użyto pszczół kraińskich i włoskich. Czystość rasową wybranych do badań rodzin określano w drodze pomiarów morfologicznych (B o r n u s i inni 1966). Badaniami objęto po 4 rodziny każdej rasy. Larwy pszczele do badań pozyskiwano metodą własną (K ról 1986), która pozwalała na przygotowanie do doświadczeń larw tzw. "zero-godzinnych", tj. takich, które dopiero co zdołały opuścić chorion i znalazły się na dnie komórki bez pożywienia. W tym celu matki pszczele zamyka się pod kołpaki z kraty odgrodowej lub do izolatorów. Po zaczerwieniu plastra matki uwalnia się, a na czerwiu po 72 godzinach wyszukuje się pod mikroskopem stereoskopowym lęgnące się larwy i z pomocą szablonu zaznacza się ich miejsce na plastrze. W omawianym doświadczeniu z ustaleniem długości okresu czerwiu zasklepionego na każdym z czterech plastrów doświadczalnych zaznaczano jednorazowo po około 150-200 komórek z larwami zero-dniowymi. Do momentu ich zasklepienia plastry pozostawały w rodzinach pszczelich. Następnie przenoszono je do cieplarek biologicznych, gdzie temperatura wynosiła 34,5 ± loc, a wilgotność względna powietrza około 75%. Pierwsze ważenie czerwiu na wadze torsyjnej wykonywano wkrótce po zasklepieniu komórek. Następne ważenie wykonywano co 12 godzin (rano i wieczorem), biorąc po 5 osobników z każdej ramki, czyli po 40 szt. dziennie. 32

W identyczny sposób postępowano w doświadczeniu mającym na celu określenie dynamiki rozwoju pasożyta V. jacobsoni w zasklepionych komórkach z czerwiem pszczelim, które prowadzono tylko w roku 1994. W doświadczeniu tym, ze względu na małe porażenie rodzin doświadczalnych i obawę, że z tego powodu nie uda się wykonać badań (co wskazywały wcześniejsze próby), dokonano dodatkowego sztucznego zarażenia ich pasożytem. W tym celu brano ramki z czerwiem zasklepionym z wyszukanych w terenie rodzin silnie porażonych i wstawiano je do rodzin doświadczalnych. Wykonywano to na kilka dni przed spodziewanym momentem zasklepienia komórek doświadczalnych. Wcześniej z rodzin doświadczalnych zabrano wszystek czerw odkryty, pozostawiając tylko plastry doświadczalne, na których mógł się skupić roztocz. Po zasklepieniu zaznaczonych do badań komórek przenoszono plastry doświadczalne do cieplarek biologicznych o takiej samej temperaturze i wilgotności powietrza, jaką stosowano w pierwszym doświadczeniu. Osobniki pszczele dla określenia porażenia ich przez roztocza brano podobnie jak w poprzednim doświadczeniu, tj. rano i wieczorem po 5 sztuk z każdego plastra. Szczegółowo wyglądało to tak, że po odsklepieniu komórki osobnika pszczelego wyjmowano przy pomocy pincety i pod mikroskopem stereoskopowym starano się policzyć znajdujące się na nim różne stadia roztocza. Udawało się to wykonać przy małym porażeniu. Przy dużym porażeniu w celu policzenia wcześniejszych stadiów rozwojowych Gaj-larw, protonimf i deutonimf) osobnika pszczelego "turlano" po szkiełku podstawowym tak, aby wszystkie pasożyty znalazły się na szkiełku i tu je liczono. Osobniki dorosłe liczono i określano ich płeć. Po policzeniu roztoczy każdego osobnika pszczelego ważono. Wyniki przedstawiono w pracy w postaci wykresów. WYNIKI I DYSKUSJA Długość okresu czerwiu zasklepionego u badanych ras pszczół oraz zmiany masy ciała osobnika pszczelego w tym czasie. Wcześniejsze badania autorki (K ról 1986) wykazały jednoznacznie, że pszczoły rasy kraińskiej zasklepiają komórki po upływie 5,5 doby od momentu wyklucia się larwy z jaja (8,5 doby od złożenia jaja), a pszczoły rasy włoskiej po upływie 6,5 doby (9,5 doby od złożenia jaja), czyli jedną dobę później. W aktualnie omawianych badaniach (ryc. I) stwierdzono, że pszczoły rasy włoskiej w porównaniu z kraińskimi, wygryzały się o jedną dobę wcześniej. W rezultacie czas trwania czerwiu zakrytego u pszczół kraińskich wynosił 12,5 doby, a włoskich 10,5 doby, czyli był 2 doby krótszy. Krzywe na wykresie (ryc.l) obrazują też przebieg spadku masy ciała osobnika pszczelego od momentu zasklepienia larwy do wygryzienia się owada 33

dorosłego. Spadek ten dla pszczół rasy kraińskiej (ze 153 mg do 115 mg) wynosił 38 mg, czyli prawie 25%, a dla pszczół rasy włoskiej (ze 144 mg do 108 mg) wynosił 36 mg, czyli również 25%. W pierwszych 12 godzinach czerwiu zasklepionego oraz w drugiej połowie tego okresu, a zwłaszcza w ostatniej dobie, tempo spadku masy ciała było szybsze niż w 4(5) dobach pierwszej połowy. Stopniowe zmniejszanie się masy ciała osobnika pszczelego w okresie czerwiu zakrytego jest zjawiskiem normalnym, a wynika ono z intensywnego funkcjonowania organizmu przy braku pobierania pokarmu. mg 160~------------------------------------------------, 150.. _----......- -- --........... --- ~..~..=..~. 140 ~..~..... _=.:'O';;~::: :::':::':::':::'~ ~ _. ---.. =. 130 120 110..... -.-.- --.... _--- _-- 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Kolejne dni od zło:tenia jaja - Oays from egg laying ---A -----8 R Yc. I Długość trwania okresu czerwiu zasklepionego u pszczół rasy kraińskiej (A) i włoskiej (8) oraz przebieg spadku masy ciała osobnika w tym okresie (na podstawie średnich z lat 1993- I995) Durarion of capped brood stage in Carniolan (A) and Italian (B) bees and the decline of individual body weight in the period (averaged over the years 1993-1995) Dynamika rozwoju roztocza V. jtlcobsoni na czerwiu zasklepionym badanych ras pszczół. Słupki na wykresach A i B (ryc.2) przedstawiają liczbę osobników pasożyta w różnych stadiach rozwojowych przypadającą na jednego osobnika pszczelego. Duże różnice w wysokości słupków z dnia na dzień wynikają bardziej z faktu, że do badań brano z konieczności codziennie inne komórki. Większą regularność można by uzyskać biorąc więcej niż 40 komórek dziennie, lecz byłoby to bardzo trudne do wykonania. Zastosowana metoda dodatkowego porażenia czerwiu przez pasożyta V. [acobsoni okazała się wysoce skuteczna. W każdej komórce z zaznaczoną larwą doświadczalną znajdowano od kilku do ponad 20 samic roztocza. W komórkach badanych tuż po zasklepieniu, na jednej larwie pszczół kraińskich 34

naliczono średnio 14 samic roztocza, a pszczół włoskich 12 (ryc.2). Zatem liczba samic założycielek pasożyta była podobna. Pomimo znacznych wahań danych z dnia na dzień można ogólnie zauważyć pewną tendencję do zmniejszania się liczebnego stanu samic roztocza w komórkach czerwiu w miarę upływu czasu, widoczną wyraźniej u pszczół włoskich. W końcowej fazie okresu czerwiu zakrytego na jednej pszczole kraińskiej stwierdzono średnio około 5 samic roztocza, a włoskiej około 3. W stosunku do pierwszego dnia spadek stanu liczebnego samic pasożyta wynosił na końcu odpowiednio 64% i 77%. Było to niewątpliwie rezultatem niespotykanie dużego sztucznie spowodowanego porażenia czerwiu doświadczalnego przez roztocza. Przy normalnie dalece słabszym porażeniu (1-3 samic-matek na jedną komórkę) występuje zjawisko odwrotne - pasożyt się namnaża (M u s z Yń s k a i inni 1993). 160 150 mg szt. Masa ciała osobnika pszczelego 120 - IndMdual body walghl.... 100 140 130 120 110 100 160 150 140 130 120 110 o 60 60 40 20 O 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 mg 52t. Masa ciala osobnika pszczelego 120 - Individual body walghl... 8... 100. 80 60 40 20 100 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Kolejne doby okresu czerwiu zasklepionego - Days of capped brood stage EB D Samce V. jacobsoni V. lacobsonllemales Jaja -larwy Eggs -larvae Protonim(y Protonymphs DeulOnimfy Deulonymphs O Ry c. 2 Liczba osobników poszczególnych stadiów rozwojowych roztocza Varroa jacobsoni najednym osobniku pszczoły rasy kraińskiej (A) i włoskiej (8) w poszczególnych dniach okresu czerwiu zasklepionego oraz spadek masy ciała osobnika pszczelego w tym okresie (średnie z roku 1994) Number of individuals of different development stages of the mite Varroajacobsoni parasitizing a single Carniolan (A) and Italian (8) bee on successive days of capped brood sate and the decline of bee body weight in the period (mean values of the year 1994) 35

Dorosłych samców V. jacobsoni w zasadzie nie zanotowano. Powodem tego być mogły niedokładności obserwacji, albo też warunki zastosowanych w badaniach cieplarek biologicznych. Stadium jaja-larwy roztocza V.jacobsoni obserwowano u obu ras pszczół od drugiej doby czerwiu zasklepionego do dnia przedostatniego, przy czym ogólnie biorąc najliczniej w części środkowej. Pierwsze jaja niektóre samice pasożyta składały prawdopodobnie już w pierwszej dobie po zasklepieniu komórek, o czym świadczy obecność protonimf u pszczół kraińskich w drugiej dobie. Ostatnie jaja samice składały jeszcze na 1-2 dni przed wygryzaniem się pszczół, gdyż w przedostatniej dobie stwierdzono na czerwiu jaja-larwy. Obecność protonimf stwierdzono (tak samo jak obecność jaj-larw) w czasie od 2(3) dnia po zasklepieniu komórek, aż do dnia przedostatniego, zaś obecność deutonimf od 5(6) do 9(10) dnia okresu czerwiu zasklepionego. W tym odcinku czasu, kiedy to w komórkach występowały wszystkie zaobserwowane stadia rozwojowe roztocza, w jednej komórce czerwiu pszczół kraińskich średni dzienny stan samic wynosił 6,8 sztuk, jaj-larw 49, protonimf 21 i deutonimf 2, a w komórce czerwiu pszczół włoskich samic było 4,6 sztuk, jaj-larw 31, protonimf 13 i deutonimf 2, I. W ciągu całego okresu czerwiu zasklepionego u pszczół włoskich, w porównaniu z kraińskimi, naliczono mniej samic roztocza o około 30%, jaj-larw i protonimf o około 40% zaś deutonimf nieco więcej. Na jedną policzoną w ciągu całego okresu czerwiu zasklepionego samicę roztocza przypadało u pszczół kraińskich 4,0 jaja-larwy, 1,7 protonimfy i 0,14 deutonimfy, a u pszczół włoskich 3,2 jaja-larwy, 1,4 protonimfy i 0,21 deutonimfy. Można z tego wnosić, że na czerwiu pszczół kraińskich pasożyt V. jacobsoni znajdował lepsze warunki rozwoju niż na czerwiu pszczół włoskich. Zastanawiający jest fakt, że przy tak dużym porażeniu przez roztocza czerw był uszkodzony stosunkowo mało, natomiast w dużym stopniu zamierało potomstwo pasożyta w stadium jajo-larwy i protonimfy. Stadium deutonimfy osiągały średnio tylko 2-3 osobniki na jedną komórkę czerwiu. Z porównania danych dotyczących masy ciała pszczół z rodzin silnie porażonych roztoczem V. jacobsoni (ryc.2) i nie porażonych (ryc.l ) wynika, że świeżo wygryzione porażone pszczoły kraińskie ważyły tylko o około 6% mniej, a porażone pszczoły włoskie nie różniły się od nie porażonych. Różnice występowały tylko w tempie spadku masy ciała osobnika pszczelego w okresie czerwiu zasklepionego. Czerw porażony znacznie szybciej tracił na wadze, o czym świadczy kształt krzywych na ryc.2 w porównaniu z krzywymi na ryc. I. Było to związane z żerowaniem na mim nie tylko samic pasożyta ale i osobników niedojrzałych (l n f a n t i d i s 1989). Uzyskane wyniki dobrze obrazują stan liczbowy poszczególnych stadiów rozwojowych pasożyta V. jacobsoni na osobniku pszczelim w kolejnych 36

dniach okresu czerwiu zasklepionego. Natomiast trudno tu dociekać czy stwierdzane na wygryzających się pszczołach samice roztocza należały do pokolenia założycielek czy były to samice młode. PODSUMOWANIE I WNIOSKl W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że pszczoły włoskie, w porównaniu z kraińskimi, zasklepiają komórki o jedną dobę później i o jedną dobę wcześniej wygryzają się z komórek. W rezultacie czas trwania czerwiu zasklepionego trwa u nich o około dwie doby krócej. U pszczół kraińskich wynosi on około 12,5 doby, a u włoskich 10,5 doby. W czasie czerwiu zasklepionego masa ciała osobnika pszczelego stopniowo maleje, przy czym tempo spadk-u szybsze jest na początku i na końcu tego okresu, a wolniejsze w części środkowej. U pszczół kraińskich spadek następował ze I S3 mg do 114 mg, a u pszczół włoskich ze 144 mg do 108 mg, czyli u obu ras wynosił on około 25%. Stan liczbowy samic V.jacobsoni ulegał w okresie czerwiu zasklepionego stopniowemu zmniejszaniu się z 12-14 sztuk na jedną komórkę w pierwszym dniu do 3-5 sztuk w dniu ostatnim. Stan liczbowy jaj-larw i protonimf zwiększał się powoli od drugiej doby po zakryciu komórki, osiągając w 4(5) dobie wartość przekraczającą nawet lo-krotnie liczbę samic, a od 8(9) doby stopniowo malał do zera w dniu ostatnim. Deutonimfy występowały tylko w ciągu 6-7 dni środkowej części okresu czerwiu zasklepionego. W tym czasie liczba jaj-larw przekraczała około 7-krotnie liczbę samic, liczba protonimf około 3-krotnie, a liczba deutonimf była 2-3 razy mniejsza od liczby samic. Czerw pszczół rasy włoskiej okazał się mniej sprzyjający rozwojowi roztocza V. jacobsoni niż czerw pszczół rasy kraińskiej, ponieważ (przy podobnym początkowym porażeniu) sumaryczny stan liczbowy jaj-larw i protonimf był na nim o około 40% niższy, a stan samic o około 30% niższy. Poza krótszym okresem czerwiu zasklepionego mogła może wpływać na to również mniejsza masa ciała pszczół włoskich. Pszczoły wygryzające się z komórek porażonych przez roztocza V. jacobsoni w porównaniu z pszczołami z rodzin nie porażonych, nie wykazały wyraźnie mniejszej masy ciała. Zaznaczyło się u nich tylko wcześniej szybsze tempo spadku masy ciała w ciągu okresu czerwiu zakrytego. Natomiast wśród samic V. jacobsoni i ich potomstwa wystąpiła bardzo duża śmiertelność spowodowana prawdopodobnie nadmiernym sztucznie wywołanym zagęszczeniem pasożyta w komórkach. 37

LITERATURA Bornus L., Demianowicz A., Gromisz M. (1966)- Morfometryczne badania krajowej pszczoły miodnej (Apis m. mellifera L.). Pszczelno Zesz. Nauk., 10(1-4):46. I 11 f a 11 t i d i s D. M. (1 9 8 3 ) - Ontogenesis of mite Varroa jacobsani in worker and drone honeybee cells. J. apic. Res., 22(3):200-206. K ról A. (I 9 8 6 ) - Zmiany masy ciała larw pszczelich matecznych i trutowych czterech ras pszczół od wylęgu z jaja do zasklepienia komórki. Pszczelno Zesz. Nauk; 30:183-194. M u s z y ń s k aj. (I 985 ) - Biologia roztocza Varroa jacobsoni, a biologia rodziny pszczelej. Pszczelno Zesz. Nauk., 29:156-167. Muszyńska J., Konopacka Z., Bieńkowska M. (1993)- Percentage of eggs in the off spring of Varroa jacobsoni parasitizing capped celis containing bee and drone brood at difterent stages of development. Pszczeln. Zesz. Nauk., 37:123-131. W i l d ej. (1 992) - Pszczoły kraińskie - zbójczynie Varroa jacobsoni. Pszczelarstwo, 23( l0):9-10. EFFECT OF THE DURATION OF THE CAPPED BROOD STAGE IN THE CARNIOLAN AND ITALIAN HONEYBEES ON THE DEVELOPMENT RATE OF VARROA JACOBSONI QUDEMANS Anna Król Summary The study was perforrned in the years 1993-1995 on honeybees of Camiolan and ltalian races. The experiments included colonies free of the mite Varroajacobsoni and those heavily infested, each lreatment covering 4 colonies. Brood hatching was done in biological incubators al a temperaturę of 34.5 ± 1 C and relative humidity of ca, 75%. Italian bees were found to cap their celi s one day later than their Camiolan counterparts and to emerge from the cells one day earlier. As a result, capped brood stage in the Italian bees is two days shorter than in the Camiolan bees, the respective durations being 12.5 and 10.5 days. lndividual body weighl during the capped brood stage gradually declines and the decline rate is faster al the beginning and at the end of the stage and slower in the middle part. In the Camiolan bees the decline was from 153 mg to 114 mg and in Italian bees from 144 mg to 108 mg so it was 2S% in both races. The number of V. jacobsoni females gradually decreased during the capped brood stage from 12-14 individuals per cell on the first day to 3-S individuals per celi on the last day. The num bers of eggs-iarvae and protonymphs slowly increased beginning from the second day from celi ca~ing and on the 4_S th day they were even 10 limes more numerous than the females. From the 8-9 day onwards their num ber gradually dec1ined to reach zero on the last day. Deutonymphs 38

occurred only during the 6-7 days of the middle part of the capped brood stage. Al that time eggs-larvae were ca. 7 times and protomymphs 3 limes more numerous than females whereas the number od deutonymphs was 2-3 limes lower than the number of females. The brood ofthe ltalian race appeared to be less conducive to the developrnent of the mite V. jacobsoni than the Carniolan brood since at the similar initial infestation the total number of eggs-larvae and protonymphs infesting Italian brood was 30% lower and that of females 30% lower. Apart from the shorter duration of capped brood stage the difference could be accounted for by the lower body weight ofitalian bees. Compared with bees from mite free cells those emerging from the cells infested with the mite V. jacobsoni were not significantly lighter. It is onjy during the capped brrod stage that the early decline of their body weight was faster. However, there was a very high mortality among V.jacobsoni females and their offspring which was probably due to the excessive artificiajly produced density ofthe mite in the cells, Keywords: Carniolan bee,ltalian bee, capped brood, body weight, Vjacohsoni development 39