Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Alles rund um die Varroabehandlung im Warré-Bienenstock.
Rolf
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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon Rolf » Sa 4. Apr 2020, 11:22

Genmanipulation ...

Was der Mensch doch alles macht, um die Natur auszutricksen.
Sollte er nicht einfach und preiswert versuchen - die Natur zu erhalten?

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Mi 15. Apr 2020, 20:44

Das Herz der Varroa destructors: Beschreibung, Funktion und Hemmung nach Akarizidanwendung

Diese Studie untersucht das Herz und seine Aktivität im Milben-Varroa destructor. Durch Lichtmikroskopie wurde die Dauer und Häufigkeit des Herzschlags der Milbe, der sich über dem Synganglion befindet, aufgezeichnet und analysiert. Das Herz hatte eine Größe von 165 μm mal 60 μm und bestand aus zwei seitlichen Stämmen, die Impulse mit einer durchschnittlichen Dauer von 10 Sekunden und einer durchschnittlichen Frequenz von 0,13 Hz induzierten. Die Verwendung der Herzaktivität als neuer Bioassay zur genauen Beurteilung der Wirkung von Varroacidverbindungen wurde ebenfalls untersucht.

Funktion des Herzens und Anwendung von Akarizid
Der Herzschlag von Varroa zeigte eine durchschnittliche Dauer von 7,39 Sekunden (min 4,33, max 23,06). Die durchschnittliche Frequenz der Herzfrequenz betrug 0,13 Hz (min 0,04, max 0,22). Der Vergleich zwischen allen Milben zeigte, dass es signifikante Unterschiede sowohl in der Dauer als auch in der Häufigkeit des Herzschlags gab (p <0,001). Eine solche Variation zwischen verschiedenen Exemplaren derselben Milbenart ist nicht ungewöhnlich. Wie von Obenchain & Oliver (1976) festgestellt, scheint die Herzfrequenz bei allen Zeckenarten äußerst variabel zu sein. Sie registrierten Herzfrequenzen zwischen 12 und 180 Schlägen pro Minute in Dermacentor variabilis. Die Variation der Herzfrequenz innerhalb jeder einzelnen Varroamilbe war jedoch sehr gering (SEM = 0,11–2,87 für die Dauer und 0,002–0,007 für die Frequenz), was auf ein relativ konstantes Muster der Herzfunktion hinweist. Diese Stabilität bedeutet, dass der Herzschlag möglicherweise zur Beurteilung der Auswirkungen einer Akarizid-Amitraz-Anwendung verwendet werden kann, die wenige Sekunden nach dem Kontakt eine schnelle Erregung des Varroa-Herzschlags hervorruft (Video 3: https://youtu.be/vG1ovEnnrZ8). Die Dauer der an einer einzelnen Milbe ausgewerteten Schläge betrug 0,33 Sekunden, während die Frequenz etwa eine Minute lang 1,35 Hz erreichte und dann allmählich abnahm, bis sie vollständig aufhörte. Die Herzaktivität von 5 getesteten Milben stoppte in durchschnittlich 5,36 min (min 3, max 7,21 min, SEM = 0,96). Die Verwendung der Herzfunktion zur Beurteilung der Wirksamkeit von Akariziden ist eine vielversprechende neuartige Methode. Es kann leicht angewendet werden, ist nicht zeitaufwändig und erfordert kein komplexes Material. Zukünftige Forschungen werden sich auf die genaue Beurteilung einer Vielzahl von Akariziden konzentrieren und unterschiedliche Dosen untersuchen, die sowohl tödliche als auch subletale Wirkungen auf V. destructor hervorrufen.


Das Herz der Varroa destructor: Beschreibung, Funktion und Hemmung nach Akarizidanwendung
Evgenia Koutouvela, Alexandros Papachristoforou
The heart of Varroa destructor : description, function and inhibition following acaricide application Evgenia Koutouvela, Alexandros Papachristoforou Systematic & Applied Acarology 24(4): 638–644 (2019) ISSN 1362-1971 (print) ISSN 2056-6069 (online) http://doi.org/10.11158/saa.24.4.9


https://youtu.be/t3ZvhwFllfk
https://youtu.be/NYySIqWEz1s
https://youtu.be/vG1ovEnnrZ8

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Mo 20. Apr 2020, 18:13

So unterschiedlich sind die Vermehrungsraten in den verschiedenen Jahren:


J. W. Harris, J. R. Harbo, J. D. Villa, R. G. Danka, Variable Population Growth of Varroa destructor(Mesostigmata: Varroidae) in Colonies of Honey Bees (Hymenoptera: Apidae) During a 10-Year Period, Environmental Entomology, Volume 32, Issue 6, 1 December 2003, Pages 1305–1312, https://doi.org/10.1603/0046-225X-32.6.1305
https://pubag.nal.usda.gov/download/11830/PDF

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Mo 20. Apr 2020, 18:18

Vergleich von vier Methoden zur Aufzucht von Varroa-Destruktoren in vitro

Die parasitären Milben Varroa Destructor Anderson und Trueman verwüsten weiterhin westliche Honigbienenkolonien (Apis mellifera L.) in den meisten Teilen der Welt, in denen sie verwaltet werden. Die Entwicklung einer Methode zur Aufzucht von Varroa in vitro würde eine ganzjährige Varroa-Forschung ermöglichen und unsere Fortschritte bei der Bekämpfung der Milbe rasch vorantreiben. Wir haben zwei separate Experimente erstellt, um dieses Ziel zu erreichen. Zunächst haben wir festgestellt, welche der vier In-vitro-Aufzuchtmethoden die meisten Varroa-Nachkommen hervorbringt. Zweitens haben wir versucht, die mit dieser Methode erzielten Aufzuchtraten zu verbessern. Die vier getesteten Methoden umfassten (1) Aufzucht von Varroa auf Honigbienenpuppen in Gelatinekapseln, (2) Aufzucht von Varroa auf in vitro aufgezogenen Honigbienen, (3) Gruppenaufzucht von Varroa auf Honigbienenpuppen in Petrischalen und (4) Bereitstellung Varroa eine von Bienen abgeleitete Diät. Die Anzahl der reproduzierenden Weibchen und die Anzahl der voll ausgereiften Nachkommen waren in den Gelatinekapseln, die bei 75% relativer Luftfeuchtigkeit gehalten wurden, signifikant höher als bei jeder anderen Methode. Ein 2 × 3-Design mit vollständiger Fakultät wurde verwendet, um Kombinationen aus Gelatinekapselgröße (6 und 7 mm Durchmesser) und relativer Luftfeuchtigkeit (65, 75 oder 85%) auf den Erfolg der Varroa-Aufzucht zu testen. Die Varroa-Reproduktion und das Überleben waren in Gelatinekapseln mit 7 mm Durchmesser, die bei 75% relativer Luftfeuchtigkeit gehalten wurden, signifikant höher als in solchen, die in 6 mm-Kapseln und bei den anderen Luftfeuchten gehalten wurden. Durch die Identifizierung von Faktoren, die den Fortpflanzungserfolg von Varroa in vitro beeinflussen, bietet diese Arbeit eine wichtige Grundlage für die Entwicklung zukünftiger Aufzuchtprotokolle.

Jack, C.J., Dai, P., van Santen, E. et al. Comparing four methods of rearing Varroa destructor in vitro. Exp Appl Acarol 80, 463–476 (2020). https://doi.org/10.1007/s10493-020-00488-0
https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-00488-0

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Do 14. Mai 2020, 19:58

Ist zwar eigentlich die Biologie der Cerana-Biene – aber weil das für uns im Rahmen des Verständnis der Varroa hier relevant ist:

Der Jahresverlauf bei der Cerana in Nepal

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Fr 3. Jul 2020, 15:47

Rezension
Varroa-destructor: Wie schadet es Apis mellifera-Honigbienen und was kann man dagegen tun?

Amélie Noël, Yves Le Conte, Fanny Mondet; Varroa destructor: how does it harm Apis mellifera honey bees and what can be done about it?. Emerg Top Life Sci 2 July 2020; 4 (1): 45–57. doi: https://doi.org/10.1042/ETLS20190125

https://portlandpress.com/emergtoplifes ... -mellifera

Auswirkungen der Milbe auf individueller Ebene
Der Parasitismus von Honigbienen durch Varroa destructor verringert das Körpergewicht und den Wassergehalt junger aufstrebender Bienen [46]. Das verringerte Gewicht der zukünftigen erwachsenen Biene nimmt mit der Anzahl der Milben zu [47,48].

Bei Honigbienen korreliert die Anzahl der Spermatozoiden mit der Körpergröße der Drohne [49]. Durch die Verringerung der Größe von Drohnen führt Varroa zu einem Defizit in der Spermienproduktion und damit in der Fortpflanzungsfähigkeit [50].

Varroa verändert auch die Flug-, Zielsuch- und Orientierungsfähigkeiten von Sammlerinnen [51], was wiederum die Effizienz ihrer Fähigkeit einschränkt, Ressourcen zu sammeln, die für die Entwicklung von Bienenvölker benötigt werden. Die Nichtrückkehr in die Bienenvolk kann auch als Abwehrmechanismus gegen parasitierte Bienen angesehen werden. Der Einfluss von Varroa auf das Verhalten von Bienen kann durch seine Fähigkeit erklärt werden, neuronale Prozesse zu verändern [52], wodurch die nicht assoziativen Lernfähigkeiten des Bienenwirts gestört werden. In der Tat haben parasitierte Bienen eine geringere Zuckerempfindlichkeit und eine schnellere Gewöhnung an olfaktorische Stimulation [52]. Darüber hinaus provoziert Varroa die Herunterregulierung der Immungenexpression bei neu auftretenden befallenen Erwachsenen [45] sowie proteomische Veränderungen der Immunantwort der Honigbiene [53–55].

Es stört das Immunsystems der Biene, indem es die kaskadierte Immunantwort stört [56]. Zum Beispiel reduziert Varroa die Anzahl der in der Hämolymphe zirkulierenden Hämozyten und senkt die Expression von Prophenoloxidase, die an der Synthese von Melanin beteiligt ist [57, 58]. Sowohl Hämozyten als auch Melanin ermöglichen die Einkapselung von Krankheitserregern während einer Infektion oder Verwundung und spielen somit eine Rolle bei der Immunantwort und den Heilungsmechanismen von Insekten [59]. Die Schwächung der Immunität von Honigbienen [60, 61] kann mit der Feststellung zusammenhängen, dass Milben sich von Fettkörpern ernähren, da diese Organe eine wichtige Rolle bei der Immunität spielen [62].

Die Auswirkungen von Varroa gekoppelt mit anderen Stressoren der Bienenvolk
Varroa kann mit anderen biotischen und abiotischen Stressfaktoren wie Umweltfaktoren, anderen Parasiten und Krankheitserregern, Pestiziden oder Viren interagieren. Der Klimawandel führt aufgrund längerer warmer Jahreszeiten zu längeren Brutzeiten in Honigbienenvölkern und Nahrungssuche.

Eine längere Brutzeit bedeutet mehr Varroa-Reproduktionszyklen und kann zu einer Zunahme der Milbenpopulationen führen [63]. Eine Nosema-Infektion verringert die Wirksamkeit der Bienenabwehr gegen die Milbe. Darüber hinaus tragen sowohl Neonicotinoid-Pestizide als auch Varroa zur Abnahme der Winterhonigbienenpopulation der Bienenvolk bei [64, 65]. Zusammen mit einem anderen Neonicotinoid, Imidacloprid, verringert Varroa die Flugfähigkeit der Biene [66]. Monchanin et al. [67] zeigen den negativen Einfluss von Varroa in Verbindung mit dem Neonicotinoid-Insektizid Thiamethoxam auf das Heimfinde-Verhalten von Honigbienen. Auch das Varroa-Virus-Duo spielt eine Schlüsselrolle bei der Schwächung der Bienenvolk [68].

Junge erwachsene Bienen, die im Puppenstadium parasitiert waren, zeigen eine höhere Infektionsrate von DWV im Vergleich zu nicht parasitierten Individuen [45]. Eine DWV-Infektion führt zu pathologischen Effekten wie zerknitterten Flügeln und einer verringerten Körpergröße, was zu Verhaltensstörungen führt. Der DWV-Titer bei Honigbienen steigt mit abnehmender Immunität der Biene [69]. Das DWV-Virus kann auch Bienen immungeschwächt werden, was sich günstig auf die Varroa-Reproduktion auswirken kann [70].

Da Bienenvölker ständig gleichzeitig verschiedenen Stressfaktoren ausgesetzt sind, muss sich die weitere Forschung auf die Wechselwirkung zwischen zwei oder mehr Stressfaktoren gleichzeitig konzentrieren, um ihre kombinierten Auswirkungen auf die Fitness von Honigbienen zu untersuchen. Zum Beispiel, um Wechselwirkungen zwischen gleichzeitig auftretenden Viren und Varroa auf die Gesundheit von Honigbienen zu bestimmen.

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Do 30. Jul 2020, 18:35

Elektrophysiologische Reaktionen der Varroa destructor milbe auf flüchtige Bestandteile der Honigbienenkolonie (Apis mellifera)

Die Erkennung und Interpretation chemischer Hinweise ist für die Varroa-Zerstörer Anderson und Trueman, einen wichtigen Parasiten von Honigbienen (Apis mellifera L.), unerlässlich, um ihren Lebenszyklus abzuschließen. Wir sammelten flüchtige Stoffe aus Honigbienenbrut in verschiedenen Entwicklungsstadien und untersuchten die elektrophysiologischen Reaktionen von V. destructor auf diese mit gaschromatographisch gebundenem elektrotarsalem Nachweis. Flüchtige Sammlungen enthielten mehrere Methylalkane, die elektrophysiologische Reaktionen von V. destructor hervorriefen. Darüber hinaus wurden von V. destructor auch Gerüche in Honigbienenvölkern festgestellt, die die Struktur und Funktion der Honigbienenkolonien regulieren. Sammlungen von Larven im mittleren bis späten Stadium wiesen nachweisbare Gerüche mit geringer Flüchtigkeit auf, die als Bestandteile des Brutpheromons von Honigbienen und verzweigter Alkane identifiziert wurden, die wahrscheinlich aus der Brutkutikula stammen. Unter diesen lösten mehrere Verbindungen mit mittlerem bis schwerem Molekulargewicht hochproportionale elektrophysiologische Reaktionen von V. destructor im Verhältnis zu ihrer Häufigkeit aus, konnten jedoch nicht unter Verwendung chemischer Standards von zuvor dokumentierten Gerüchen von Honigbienenbrut identifiziert werden. Wir schlagen eine weitere Untersuchung dieser unbekannten flüchtigen Stoffe und zukünftige Verhaltenstests vor, um die Attraktivität / Abstoßung (Valenz) derjenigen zu bestimmen, die durch chemische Standards identifiziert wurden.

Light, M., Shutler, D., Cutler, G.C. et al. Varroa destructor mite electrophysiological responses to honey bee (Apis mellifera) colony volatiles. Exp Appl Acarol (2020). https://doi.org/10.1007/s10493-020-00519-w

https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-00519-w

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Re: Biologie der Varroa, Varroa-Brainstorming

Beitragvon zaunreiter » Mo 31. Aug 2020, 22:19

Immunantwort und Hämolymph-Mikrobiota von Apis Mellifera und Apis Cerana nach der Herausforderung mit rekombinantem Varroa-toxischem Protein

Abstrakt
Hintergrund: Die Honigbiene ist ein bedeutender Bestäuber von Nutzpflanzen und ein Schlüsselmodell für das Verständnis von Sozialverhalten, Krankheitsübertragung und Entwicklung. Die ektoparasitäre Varroa-Destruktormilbe bedrohte die Honigbienenindustrie. Ein Varroa-toxisches Protein (VTP) aus dem Speichel von Varroa-Milben trägt zur Toxizität gegenüber Apis cerana und zur DWV-Erhöhung in Apis mellifera bei. Über die Immunantwort und die Hämolymphmikrobiota von Honigbienenarten nach Injektion von rekombinantem VTP wurde jedoch noch nicht berichtet.

Methoden: In dieser Studie wurde sowohl A. cerana- als auch A. mellifera-Arbeiterlarven das rekombinante VTP injiziert. Dann wurde die Expression der Honigbienen-Immungene Abaecin, Defensin und Domeless zu drei Zeitpunkten durch qRT-PCR bestimmt, und die mikrobielle Gemeinschaft der Hämolymphen wurde nach rekombinanter VTP-Injektion durch ein kulturabhängiges Verfahren analysiert.

Ergebnisse: Die Sterblichkeitsraten von A. cerana-Larven waren nach VTP-Exposition viel höher als die von A. mellifera-Larven. Die VTP-Injektion induzierte die Hochregulation der Defensin-Genexpression in A. mellifera-Larven und eine höhere Abaecin- und domeless-mRNA-Reaktion in A. cerana-Larven im Vergleich zur Kontrolle (ohne Injektion). Die PBS-Injektion regulierte auch die Expressionsniveaus von Abaecin, Defensin und Domeless in A. mellifera- und A. cerana-Larven hoch. Drei Bakterienarten (Enterococcus faecalis, Staphylococcus cohnii und Bacillus cereus) wurden aus der Hämolymphe von A. cerana-Larven nach VTP-Injektion und 48 Stunden nach PBS-Injektionen isoliert. Zwei Bakterienarten (Stenotrophomonas maltophilia und Staphylococcus aureus) wurden nach VTP-Exposition aus A. mellifera-Larven isoliert. Aus der Larvenhämolymphe beider Honigbienenarten, die nur durch Injektion behandelt wurden, und der Kontrolle wurden keine Bakterienkolonien nachgewiesen.

Schlussfolgerung: Das Ergebnis zeigt, dass Abaecin-, Defensin- und domeless-Gene sowie Hämolymph-Mikrobiota auf die VTP-Herausforderung reagieren. Die VTP-Injektion könnte das dramatische Wachstum verschiedener Bakterienarten in der Hämolymphe der injizierten Larven von A. mellifera und A. cerana induzieren, was Hinweise für eine weitere Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Honigbienen-, VTP- und Hämolymphbakterien liefert.

Balachandar Balakrishnan, Hua Wu, Li Cao, Yi Zhang, Wenfeng Li, Richou Han, Immune Response and Hemolymph Microbiota of Apis Mellifera and Apis Cerana After the Challenge With Recombinant Varroa Toxic Protein, DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-64762/v1

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