Le varroa est arrivé en Europe dans les années 70. Ce parasite affaiblit les colonies puisqu'il suce l'hémolymphe à différents stades du développement. Par la même occasion, il transmet différents virus pathogènes pour les abeilles. Pour limiter sa prévalence dans les colonies, des solutions à court terme ont été mises en place, comme notamment le traitement des colonies (Bio ou pas), la destruction de cadres à mâles, ou encore la formation d'essaims. Malheureusement, ces techniques ne permettent pas aux abeilles de s'adapter à ce parasite, étant donné que par ces méthodes les colonies peu résistantes sont sauvées. Il est donc important de comprendre les comportements naturels de défense contre le varroa afin de les repérer et donc de multiplier les colonies porteuses. Cette stratégie est la plus durable et saine qu'il existe sur le long terme. 

Cet article est une synthèse sur un des comportements de défense des abeilles, le comportement VSH : Varroa Sensitive Hygiene.


Le graphique suivant provient du travail de Genersch en Allemagne. On observe ici que la courbe ressemble à une courbe logistique présentant une augmentation finale. Le plateau de mortalité est à 60% de mortalité entre 30 et 80 varroas pour 100 abeilles. Le début de la courbe présente une augmentation exponentielle.

mortalité des colonies en fonction de l'infestation varroa

On peut donc conclure que le varroa a un impact fort sur la survie des colonies. Le varroa est un acarien ectoparasite de l'abeille. Nous devons donc trouver des parades pour protéger nos abeilles de ce parasite. Les stratégies à court terme sont les traitements (acide formiqueacide oxalique...) ou l'utilisation de mesures biotechniques (cadres à mâles, essaims artificiels). Malheureusement, ces stratégies ne sont pas forcément intéressantes à long terme puisqu'elles ne permettent pas aux populations de s'adapter. Nous devons donc connaître et reconnaître les comportements de défense des abeilles contre le varroa. Dans cet article, nous traiterons le comportement VSH (Varroa Sensitive Hygiene). Dans un premier temps, nous expliquerons la biologie de ce comportement, puis nous finirons par présenter comment le détecter dans nos colonies.


 Sommaire:

 

1. Biologie du comportement VSH 

1.1. Inhibition de la croissance de la population
de varroas : SMR (Supress Mite Reproduction)

1.2. De SMR à VSH: Le VSH, un comportement
de nettoyage

1.2.1. L'importance de l'origine des varroas

1.2.2. Le nettoyage joue sur la fertilité 

1.2.3. L'effet du couvain

1.3. Le VSH : plus complexe qu'un simple 
nettoyage ciblé des varroas

1.3.1. Le comportement VSH à l'échelle de 3h

1.3.2. Le comportement VSH à échelle d'une
semaine 

1.4. La détection des varroas reproducteurs

1.4.1. Une détection des mouvements du varroa

1.4.2. Une détection olfactive du varroa

1.4.3. La détection des varroas et le stade
de développement

1.5. Le comportement VSH et le couvain 
de faux bourdon.

1.6. Aspects génétiques et moléculaires

du comportement VSH

1.6.1. Le comportement VSH : un

caractère héréditaire

1.6.2. Le comportement VSH : récessif,
dominant ou additif

2. Déterminer le comportement VSH 
dans ses colonies

2.1. Premier tri pour trouver des
colonies VSH 

2.1.1. Taux de pupes désoperculées

2.1.2. Taux de désoperculation de
couvain infesté en 2h

2.1.3. Le pourcentage de cellules réoperculées

2.1.4. Le nettoyage du couvain congelé

2.1.5. La chute naturelle des varroas

2.1.6. Test des varroas phorétiques

2.2. Tester les colonies probablement VSH

2.2.1. Test classique pour déterminer le VSH

2.2.2. Test du couvain infesté

Conclusion

Bibliographie

 

1. Biologie du comportement VSH 

1.1. Inhibition de la croissance de la population de varroa : SMR (Supress Mite Reproduction)

 Comportement hygiénique et varroa

Spivak, dans son article de 1996, étudie le comportement des abeilles hygiéniques vis à vis du varroa. Le document présente deux histogrammes. Celui de dessus correspond aux abeilles hygiéniques et celui de dessous à des abeilles non hygiéniques. On observe que les abeilles hygiéniques ont enlevé plus de pupes infestées par des varroas que les colonies témoins.

 

 Premieres colonies VSH

En 1997, Harbo et Harris pensent posséder 8 colonies résistantes au varroa. Pour les tester,ils utilisent un fond de 43 colonies inséminées avec 1 même mâle. Les auteurs observent l'évolution du nombre de varroas durant 10 semaines. Ils observent une baisse du nombre de varroas sur 3 colonies. Ils remarquent également que les varroas se reproduisent moins dans ces colonies. Une corrélation avec le comportement hygiénique n'est pas identifié.  En 1999, Harbo et Harris publient le tableau suivant, où l'on observe qu'il existe des reines dont la quantité de varroas diminue au fil du temps. Par ailleurs, les colonies provenant du stock résistant ont en moyenne un stock de varroas plus faible que la quantité de varroas initiale. Cette équipe observe des varroas morts dans les cellules, sans progéniture, ne produisant uniquement que des mâles ou ayant des descendants immatures.

On peut voir que les données du groupe 2 sont proches des données des colonies témoins. Il fallait donc prouver que ce caractère était bien héréditaire.

 Héritabilité de comportement SMR

La même année, Harbo et Harris cherchent à déterminer quels sont les caractères héritables dans les colonies ayant une faible croissance des varroas. Les caractères héréditaires liés au comportement doivent avoir un h²>0.25. Les auteurs en déduisent donc que le caractère SMR présente plusieurs composantes héréditaires. Les parties précoces et tardives du comportement VSH semblent héréditaires. On remarque que d'autre caractères, tels que le caractère hygiénique, semblent également impliqués.

1.2. De SMR à VSH : Le VSH, un comportement de nettoyage 

Nous avons donc vu précédemment que les colonies HYG était capables de nettoyer des cellules infestées par des varroas. Cependant, ces colonies inhibent moins fortement la fertilité des varroas que les colonies VSH. Par conséquent, il est intéressant de comprendre quels sont les liens entre ces deux comportements. 

1.2.1. L'importance de l'origine des varroas 

 

La première question est de comprendre si les abeilles SMR inhibent la fertilité des varroas en nettoyant les nymphes avec des acariens reproducteurs.

 

Stades précoses et comportement VSH

Pour répondre à ces questions, Ibrahim et Spivak en 2006 ont mis dans des colonies contrôles, hygiéniques ou VSH, des varroas de colonies HYG et SMR immédiatement après l'operculation. On observe sur la figure qu'au 10è jour après l’introduction des acariens, les trois colonies SMR avaient éliminé significativement plus de nymphes infestées que les trois colonies HYG, quelle que fût la source des acariens. La fertilité des varroas restants a été par la suite étudiée.

1.2.2. Le nettoyage joue sur la fertilité 

netoyage%20des%20pupes.png

Le tableau ci-dessus est le résultat de l'introduction de cadres de colonies HYG et VSH dans des colonies soit VSH, soit HYG.

La table I de cet l'article (Ibrahim et Spivak, 2006) montre que les acariens mis dans les colonies SMR sont significativement moins fertiles (moins d’acariens ont pondu au moins un oeuf) que ceux mis dans des colonies HYG. Ils ont également produit significativement moins de descendants viables (définis par la présence d’un acarien adulte fille et d’un acarien adulte mâle sur une nymphe au stade du bourrelet alaire gris) que ceux des colonies HYG. Nous constatons ainsi que l'origine des varroas semble également avoir une importance, puisque les cadres de colonies VSH possèdent des varroas moins fertiles que ceux des colonies HYG.

1.2.3. L'effet du couvain 

Pour étudier l’action du couvain SMR sur le succès reproducteur des acariens, du couvain infesté a été placé dans une étuve réglée aux conditions de la ruche.

 Effet du couvain SMR sur les varroas

Afin de comprendre si l'origine des varroas était bien importante, des cadres de couvain ont été placés dans un incubateur sans abeilles. Du couvain de VSH et de HYG a été infesté avec des varroas provenant soit de colonies HYG soit de colonies VSH.
D'après la table II, nous observons que les acariens étaient significativement moins fertiles et ont produit significativement moins de descendants viables, sur le couvain SMR que sur le couvain HYG.

 

On peut donc affirmer que les abeilles SMR détectent, désoperculent, et éliminent significativement plus de nymphes infestées que les abeilles HYG. On peut ainsi considérer le comportement SMR comme un comportement hygiénique envers le varroa. Il a donc été renommé Varroa Sensitive Hygiene (VSH).

1.3. Le VSH : plus complexe qu'un simple nettoyage ciblé des varroas 

1.3.1. Le comportement VSH à l'échelle de 3h 

 protégé.jpg

Dans cette étude, du couvain infesté est mis 3h dans 3 types de colonies: des VSH, des hybrides VSH et des colonies non VSH. Les rayons de couvain infestés d'acariens ont été récoltés à partir de 20 colonies de sources indépendantes. Une partie des cellules sont protégées de la désoperculation. Nous observons que les pupes infestées sont plus désoperculées (uncapped) et mâchées (chewed) chez les abeilles VSH que chez les lignées contrôles (10 contre 2 pour le comportement de désoperculation et 20 contre 5 pour le nettoyage).
Cependant, le pourcentage de varroas fertiles n'est pas significativement différent entre les cellules protégées et celles exposées aux abeilles VSH. Nous pouvons donc conclure que le comportement VSH est plus complexe qu'il n'y paraissait. En effet, à court terme, la diminution des varroas fertiles n'est pas un nettoyage préférentiel des varroas. Par contre, les colonies VSH désoperculent plus le couvain que les autres colonies. On peut alors se demander si, dans le cadre d'expériences plus longues, la désoperculation est cette fois-ci préférentielle.

1.3.2. Le comportement VSH à l'échelle d'une semaine 

 

Dans toutes ces expériences, du couvain infesté est placé dans les colonies étudiées.

 SMR.png

Sur les travaux de Habro de 2005, on peut observer que, 8 jours après l'introduction du cadre infesté, le nombre de cellules infectées et la fréquence de reproduction des varroas est plus faible sur les colonies VSH que sur les colonies contrôles. Cependant, le nombre cellules avec des varroas qui ne se sont pas reproduits est identique aux colonies contrôles. Nous pouvons donc conclure que les abeilles SMR (VSH) vont, dans ces conditions, désoperculer les cellules où les varroas ont pondu.  

 

 Exposition de couvain infesté a des abeilles VSH une semaine

 

Harris a mené une étude dans laquelle il y a transféré des cadres de colonies infestées par des varroas dans des colonies VSH ou contrôles. Après une semaine, Harris analyse la présence de varroas, leur reproduction et si les cellules ont été réoperculées.
On observe 10 fois plus de pupes avec des varroas fertiles dans les cellules non désoperculées-réoperculées chez les colonies témoins (6,7 contre 0,7). Il y a également 3 fois plus de varroas infertiles dans les cellules non désoperculées-réoperculées chez les colonies témoins (1.4 contre 0.5). Dans les cellules réoperculées, plus de varroas fertiles sont présents chez les colonies témoins, mais il y a plus de varroas infertiles chez les VSH. Nous pouvons donc dire qu'il y a un nettoyage préférentiel des cellules contenant la descendance de la fondatrice varroa. Harris, en 2007, signale que le comportement VSH est optimal quand le premier descendant de la fondatrice est produit.

 

Varroas en vie chez des abeilles VSH
Dans la deuxième table du même article, nous observons que le total de descendants de varroas ne varie pas entre les cellules normales et réoperculées. Les varroas ne sont donc pas nettoyés avant la réoperculation. Ces résultats suggèrent que la réoperculation a lieu après que tous les varroas sont pondus, et donc que la réoperculation qu'elle n'interrompt pas la ponte. Par contre, nous pouvons voir que le nombre de descendants vivants est, quant à lui, plus bas chez les colonies VSH. Il est possible que la désoperculation conduise à une augmentation de la mortalité chez les varroas juvéniles. Une des hypothèses est que la modification des conditions d'humidité et de température dans la cellule suite à la désoperculation ait un impact sur la santé des varroas immatures (Bruce 1997). On peut aussi penser que les abeilles, lors de leurs visite, blessent ou tuent ces varroas (Harris 2010). Par ailleurs, les études de Donzé en 1998, ont montré que les mâles ne pouvaient pas survivre en dehors du couvain. Les tentatives de reproduction hors du couvain ont conduit à des femelles non fécondées.

 sperm%20varroa.png

La document suivant, réalisé par Harris et Harbo dans leur étude de 1999, présente le remplissage de la spermatèque des fondatrices de différents groupes de varroas : normal, en retard de ponte et sans progéniture. Les résultats indiquent que le remplissage de la spermatèque des fondatrices varroas est lié aux variations de leur succès reproducteur. Moins la spermatèque est bien remplie, moins les varroas sont fertiles. Des problèmes de fécondation des varroas dûs à la désoperculation pourraient être à l'origine de spermatèques moins remplies. Cette idée est appuyée par les travaux de Bruce en 1997, indiquant que les variations de la température et de l'humidité impactent la santé des varroas.

 mae%20mort.png

Martin et al. étudient les cellules avec des mâles varroas morts ainsi que des varroas femelles non fécondées. On observe que le nombre de cellules avec des mâles morts (18 pour la première ligne) est très proche du nombre de cellules avec des femelles infertiles (21 pour la première ligne). La désoperculation peut donc conduire à la mort du mâle varroa et conduire à des fondatrices varroas infertiles. Cette hypothèse est renforcée par le fait que les oeufs de mâles sont souvent localisés au niveau de l'opercule, et sont donc plus sensibles aux variations liées à la désoperculation.

1.4. La détection des varroas reproducteurs 

Nous avons vu que les abeilles VSH nettoyent les varroas fertiles. Nous pouvons maintenant nous demander quels sont les mécanismes impliqués.

1.4.1. Une détection des mouvements du varroa  

mouvement%20varroa.jpg

Aumeier cherche à comprendre ce que les abeilles détectent lorsqu'elles nettoient les cellules. Nous pouvons voir sur ce document que les abeilles sont capables de détecter les varroas morts dans les cellules. Cependant, une forte proportion des acariens introduits a disparu des cellules de couvain artificiellement infestées, sans dommages causés aux nymphes. L’ouverture de la cellule et l’élimination du couvain sont visiblement des étapes, indépendantes l’une de l’autre, d’une réaction progressive des abeilles adultes aux cellules de couvain infestées. Le nettoyage est également efficace lorsque les varroas ont été nettoyés par un solvant (extracted). L'odeur est-t-elle donc importante?

1.4.2. Une détection olfactive du varroa 

Nazzi montre en 2004 que les abeilles des cellules infectées dégagent plus d’alkènes à chaîne courte tels que le pentadécène et l’heptadécène.

 semiochemical.png

Dans la suite de son étude, Nazzi étudie le nombre de cellules vidées suivant le fait qu'elles soient traitées avec du 6C15 + solvant ou seulement avec le solvant. On observe que le Z-(6)-pentadécène (6C15) conduit à un comportement de nettoyage plus fort. Cette molécule est donc un agent sémiochemique (élément chimique qui conduit à une réponse d'un autre individu) déclenchant un comportement de nettoyage. 

 

 feces.png

Martin et al. testent le comportement de nettoyage des cellules où l'on a introduit des fèces de varroas. Les chercheurs observent que ces cellules sont plus nettoyées que les autres cellules. Ils enregistrent directement l'activité (dépolarisation) des neurones olfactifs des antennes des abeilles mises en présence de différents composés. On observe que les abeilles résistantes ne semblent pas plus sensibles que les abeilles témoins. Les modalités de la désoperculation préférentielle restent donc toujours à rechercher.

 

 acide%20gras.png

Cependant, nous observons sur le document ci-contre que les réponses à d'autres molécules sont différentes. Les abeillles résistantes sont plus sensibles à l'ethyl oleate, qui est une phéromone des jeunes larves. Des variations de sa production par le couvain conduisent à son cannibalisme par les autres abeilles. Nous pouvons aussi observer que les abeilles résistantes perçoivent mieux l'ensemble des composés, à l'exception de l'acide palmitique.

 1.4.3. La détection des varroas et le stade de développement 

  -5jours%20post%20operculation.png

Dans cette étude, Harris observe le pourcentage d'infestation de varroas dans le couvain operculé depuis moins de 5 jours (Cohorte A) ou depuis plus de 5 jours (Cohorte B). 
Le tableau suivant met en évidence que les colonies VSH conduisent à une baisse de l'infestation du couvain. Dans la cohorte A, nous avons une baisse de 16 % dans les colonies contrôles et de 66% dans les colonies VSH. Dans la cohorte B, nous avons une baisse de 5% dans les colonies contrôles et 22% dans les colonies VSH. Cependant, les résultats des deux groupes de la cohorte B ne sont pas significativement différents. Nous pouvons donc conclure que le comportement VSH est plus fort avant le 5ème jour après l'operculation.

 

1.5. Le comportement VSH et le couvain de faux bourdon 

 drone%20vsh.png

Le travail de Harris en 2008 présente le pourcentage de couvain nettoyé, le pourcentage de pupes désoperculées, et le pourcentage de pupes désoperculées contenant des varroas. Nous observons que le pourcentage de pupes contenant des varroas ayant été désoperculées est significativement plus faible chez les mâles que chez les ouvrières des colonies VSH (27 contre 71). Son niveau est statistiquement identique aux colonies contrôles.

croissance%20drone.png

Dans les colonies VSH, alors que l'infestation en varroas du couvain d'ouvrières baisse au cours du temps, il y a une augmentation de l'infestation du couvain de mâles.

1.6. Aspects génétiques et moléculaires du comportement VSH 

1.6.1. Le comportement VSH : un caractère héréditaire 

 

 changement%20de%20reine.jpg

Dans cette expérience, les colonies sont réalisées avec 1Kg d'abeilles, 610 varroas et sans couvain, et l'on mesurait les varroas ayant une progéniture. Sur le graphique, les zones grisées indiquent les moments sans couvain que les varroas pouvaient infester. La première période se situe au départ de la ponte des paquets d'abeilles. Les reines ont été encagées à 32 jours et échangées au 48ème jour. La courbe pleine indique le pourcentage de varroas avec une progéniture dans les colonies ayant eu des reines VSH puis contrôles. La courbe en pointillés indique les paramètres pour la colonie ayant eu des reines contrôles puis VSH. Nous observons que les changements de reines conduisent à un changement dans la capacité des varroas à avoir une progéniture. Les deux courbes démarrent à partir du même point puisque ces colonies ont eu les mêmes abeilles. On peut donc dire que l'introduction d'une reine VSH dans une colonie conduit à la baisse de la capacité des varroas à avoir des descendants après un certain délai. Cette capacité de lutter contre les varroas est donc héréditaire. Le délai peut avoir deux origines. Le premier scénario est le temps nécessaire à ce que les génotypes de la population d'abeilles adultes changent. Le second scénario est le temps pour que les caractéristiques de la population de varroas changent. Il faut que les varroas de l'ancienne population meurent pour que les caractérisques de la population soient plus marquées.

 

1.6.2. Le comportement VSH : récessif, dominant ou additif 

En 2012, Jennifer M. Tsuruda réalise plusieurs croisements afin de déterminer les gènes impliqués dans le comportement hygiénique. Tsuruda teste à chaque génération le pourcentage de varroas nettoyés lorsque l'on introduit un cadre. Le schéma suivant présente les croisements réalisés afin d'étudier les zones impliquées dans l'expression d'un caractère quantitatif (QTL), ici le VSH.

 QTL.jpg

On observe que les F1 obtenues par le croisement des colonies VSH fortement et faiblement VSH sont moyennement VSH. Le comportement VSH n'est pas un comportement avec 2 états: présence ou absence, comme c'est par exemple le cas pour les petits pois de Mendel. On parle de caractère quantitatif. Il existe tout un gradient de phénotypes. Le comportement n'est donc pas contrôlé par un gène mais par un ensemble de gènes (l'environnement peut être important) situés sur des zones de l'ADN (Loci). Les gènes impliqués sont donc additifs avec une additivité inter-locus mais aussi intra-locus. L'additivité inter-locus correspond à l'addition des effets de locus (zones du génome) différents. L'additivité intra-locus signifie que les deux allèles d'un gène s'expriment de manière co-dominante. Il n'y a pas d'allèle récessif ou dominant.

Dans son étude sur les QTL, Tsuruda établit le niveau d'expression du comportement VSH chez les ouvrières en fonction de la localisation de loci homozygotes venant d'abeilles VSH. Sur le schéma ci-dessus, nous avons pris comme exemple un chromosome pour lequel la partie centrale code le comportement VSH. Si le lien entre la région du chromosome et le phénotype (comportement VSH) est fort, le LOD score sera élevé.

LOD%209.png

 

Sur le graphique ci-dessus, Jennifer M. Tsuruda montre que le chromosome 9 contient une zone codant probablement le caractère VSH au niveau du marqueur 9224292, car cette région a un LOD score de 3,21. Sur le chromosome 1, on retrouve une zone avec un LOD score de 1,95. L'étude des gènes candidats du chromosome 9 a mis en évidence la présence d'un gène «  No receptor A2 » associé à l'olfaction et à la vison chez la drosophile, ainsi que la présence du gène « dop3 » qui améliore l'apprentissage olfactif et la mémoire chez la drosophile, le criquet et l'abeille. Le gène dop3 code la dopamine, un neurotransmetteur impliqué dans l'apprentissage et la mémoire. 

 qtl7.jpg

L 'étude des QTL effectuée par Behrens en 2011 sur des colonies présentant des varroas sans descendance ou avec trois descendants entre le 15-18ème jour après la ponte nous révèle la présence de gènes candidats sur les chromosomes 4, 7 et 9.

La zone marquée par une astérisque correspond au gène Futsch. Chez la drosophile, ce gène est inhibé dans les tissus non neuronaux au cours du développement (Hummel et al. 2000) et impliqué dans la plasticité synaptique dans les neurones (apprentissage).

Nr. RégionPosition [KB]ID Description et HomologiesOrthologue chez les drosophiles

1

7.176.220GB18884Sous unité α4 d'un récepteur nicotinique à l'acetylcholine CG12414
27.176.363GB12612Sous unité α4 d'un récepteur nicotinique à l'acetylcholineCG12414
37.176.376GB13746U1 petite riboproteine C nucléaire.CG5454
47.176.378GB16379Dégradation ARN CG9715
57.176.384GB13854Sous unité 6-like du complexe de transcription CCR4-NOTCG31137
67.186.575GB14497Similaire à la tankyrase-1CG33106
77.186.717GB30367Sous unité 6-like du complexe de transcription CCR4-NOTCG31137
87.186.724GB16879protéine jumelleCG31137
97.186.731GB11764Proteine mitochondriale ribosomique S24CG13608
107.186.752GB13873Foxo, forkhead-Box proteine 0CG3143
117.186.947GB14652Foxo, forkhead-Box proteine 0CG3143
127.197.135GB15230Protéine zorminCG1915
137.197.258GB10033Protéine zorminCG1915

Tableau présentant les gènes de la region avec un haut LOD score (3.73) sur le chromosome 7.

La zone en gras présente la zone avec le plus haut LOD score. D'après Behrens 2011)

 

 Le tableau ci-dessus présente les gènes présents sur le chromosome 7 au niveau des loci d'intérêt. Un gène est positionné sur le pic de LOD score. Il s'agit du gène foxo qui code un facteur de transcription impliqué dans la voie de signalisation de l'insuline (croissance, réponse immunitaire, longévité, nutrition, mort cellulaire, métabolisme).

Le gène foxo apparaît donc comme un gène candidat exprimé au cours du développement nymphal chez les abeilles.

Dans son étude, Navajas cherche à comparer les génome d'abeilles tolérantes au varroa et non tolérantes (pas forcement VSH), mais aussi les variations d'expression de génomes d'abeilles parasités ou non. Pour cela, il utilise la technique des puces à ADN, qui permet de comparer rapidement beaucoup de séquences. La technique est expliquée dans la vidéo suivante.

 

 futsch.jpg

On observe, dans les résultats de l'étude de Navajas, la présence du gène "futsch" dont nous avons parlé plus haut. Cette étude présente également d'autres gènes impliqués dans le fonctionnement du système nerveux mais aussi dans le système immunitaire et la résistance aux toxines. L'olfaction semble encore une fois au centre du comportement hygiénique.

2. Déterminer le comportement VSH dans ses colonies 

2.1. Premier tri pour trouver des colonnies VSH 

2.1.1. Taux de pupes désoperculées 

Harris a montré en 2010 (vu plus haut) que les abeilles VSH désoperculent de manière plus importante. L'idée est donc de compter le pourcentage de cellules désoperculées sur les colonies.

Variable (a,b expriment si les valeurs sont significativement différentes)

(Villa 2009)

VSHHybrideTémoin
Croissance des varroas (nombre final/initial)0.40 ±0.14b 0.55 ± 0.23 ab1.07 ± 0.14 a 
Cellules désoperculées par mille0.55 ± 0.0110.70 ± 0.0310.29 ± 0.011

Villa en 2009 teste ce critère. Il remarque que ce critère ne permet pas de discriminer efficacement les colonies VSH dans un programme de sélection. 

 varroa%20et%20desoperculation.png

Villegas en 2006  étudie le taux de désoperculation des cellules en fonction de l'infestation des cellules voisines ou sur la même ligne. On peut observer une corrélation positive entre la désoperculation du couvain et l'infestation des cellules voisines et de la même ligne. 

Le critère de désoperculation des pupes n'est donc pas très fiable car il est très influencé par le niveau d'infestation de la colonie. Pour limiter l'effet des différents niveaux d'infestation, il faudrait étudier la désoperculation uniquement sur du couvain infesté.

2.1.2. Taux de désoperculation du couvain infesté en 2h 

Pour cette méthode, le principe est d'introduire pendant 2h des cadres infestés (10-35% d'infestation) dans les colonies et prendre une photo avant et après. Cette méthode ne nécessite pas de loupe binoculaire.

 desoperculation%20infesté.png

La figure ci-dessus est un histogramme où l'on peut voir la désoperculation en 2h en fonction du type de colonie: V=VSH; H= hybride; C= contrôle.Les trois couleurs des histogrammes correspondent à 3 tests différents.  On peut voir que les colonies VSH et H ont des niveaux de désoperculation supérieurs aux colonies témoins. Cette technique ne nécessite pas de loupe mais il faut de couvain à l'âge ciblé par les abeilles VSH (des yeux blancs à violets sans que la cuticule ne soit tannée).

2.1.3. Le pourcentage de cellules réoperculées 

VSHrecapping.jpg

Les celulles réoperculées ou non peuvent sembler identiques vues de l'extérieur. La figure ci-dessus (USDA-ARS Baton Rouge Bee Lab) présente  l'intérieur des opercules avec en haut des cellules normales et en bas des cellules qui ont été réoperculées par les abeilles. On observe que l'intérieur de l'opercule des cellules normales est entièrement couvert par le cocon, alors que les réoperculées ont une texture granuleuse avec des trous sans doublure de soie. Ces trous ont permis aux abeilles hygiéniques d'inspecter les cellules. Leurs diamètres est très variable.

Variable (a,b, les valeurs sont significativement différentes)

(Villa 2009)

VSHHybrideTémoin
Croissance des varroas (nombre final/initial)0.40 ±0.14b 0.55 ± 0.23 ab1.07 ± 0.14 a 
Cellules réoperculées (%)38 ± 0.3 a0.19 ± 0.8 ab17 ± 0.3b

 Le tableau ci-dessus montre que cette variable est bien différente pour des colonies VSH ou non. L'expression de ce caractère n'a pas une répartition Gaussienne: il est très variable pour des colonies du même type. Dans l'étude de Villa, les colonies contrôles étaient sous 54% de réoperculation, à comparer à des valeurs allant de 2 à 100% pour les VSH. Utiliser ce critère de sélection peut donc nous faire passer à côté des colonies VSH. Par ailleurs, ce critère est long à évaluer et nécessite l'utilisation d'une loupe binoculaire. 

2.1.4. Le nettoyage du couvain congelé 

 

 hyg%20VSH.png

Le comportement VSH est un comportement de nettoyage du couvain. Il est proche du comportement hygiénique. Nous pouvons voir ci-dessous que les colonies VSH sont fortement hygiéniques. Il est même frappant de voir qu'elles sont plus hygiéniques que des abeilles FKB (lignées sélectionnées sur le caractère HYG) en 24h. Cependant, le témoin présente un niveau HYG bien trop haut pour servir réellement de témoin négatif. Nous pouvons cependant conclure que les colonies VSH sont des colonies HYG.

 HYG%20varroa.png

Nous avons vu que les colonies VSH sont hygiéniques en 24h. Par contre, nous observons que les colonies FKB (sélectionnées HYG) ont plus de couvain infesté, et des varroas plus fertiles que les VSH. On peut donc dire que les colonies VSH sont hygiéniques, mais que les colonies HYG ne sont pas forcément VSH.

2.1.5. La chute naturelle des varroas 

chute%20varroa.png

Le document suivant, réalisé par Branco en 2006, montre que la chute des varroas sur une semaine est liée à la population de varroas à condition que la colonie ait du couvain et ne soit pas en train de s'effondrer à cause du varroa. Il est donc possible de déterminer l'infestation en comptant la chute naturelle des varroas. Il est important de graisser les langes pour que les fourmis ne nettoient pas la lange.

Chapleau considère qu'il faut multiplier le nombre de varroas tombés par jours par différents facteurs suivant les périodes de l'année.

Période de l'annéeCoefficient multiplicateur
Été100-200
Début septembre 

70
Début octobre 

38-45

Il faut cependant faire attention au blocage de ponte et aux naissances.

naissance%20varroa.png

On observe sur les graphiques des travaux de Lobb et Martin en 1997, que la chute des varroas est beaucoup plus forte lors de la naissance des ouvrières et des mâles. L'intérêt de cette méthode est qu'elle est rapide et non destructive. Par contre, la taille des colonies influence fortement les chutes naturelles. L'autre contrainte est qu'il s'agit d'un instantané de la population de varroas alors qu'une étude de la variation de la population peut être pertinente. Il peut également être intéressant de faire ce test en début et en fin de saison afin de déterminer la croissance de la population en varroas.

2.1.6. Test des varroas phorétiques 

Dans ce test, on mesure directement la proportion de varroas sur les abeilles. L'avantage de cette technique est que l'on obtient un niveau d'infestation indépendant de la taille de la population.

Il peut être pertinent de faire ce test en début et en fin de saison afin de déterminer la croissance de la population en varroas par rapport à la croissance de la population d'abeilles.

2.2. Tester les colonies probablement VSH 

Ces techniques sont plus fiables pour déterminer les colonies VSH, mais sont plus longues et nécessitent l'usage d'une loupe binoculaire.

2.2.1. Test classique pour déterminer le VSH 

Nous avons vu que le comportement de désoperculation préférentiel était plus important le 5ème jour après operculation.

cycle_varroa_615.png

Sur le document ci-dessus sont indiqués en parallèle le cycle de développement des varroas et des ouvrières. On peut voir que la couleur des yeux fonce au cours du développement. Il en est de même pour la couleur du corps. Les abeilles ont donc un comportement VSH plus fort sur les nymphes pas ou peu pigmentées par rapport aux stades prépupe ou nymphe pigmentée. Pour déterminer le niveau d'abeilles VSH, il faudra donc désoperculer des abeilles de plus de 17 jours au yeux violet foncé et aux articulations sombres, comme nous pouvons le voir sur la figure suivante. Au stade 17 jours, il devrait y avoir une fondatrice, une jeune femelle, 2 deutonymphe, une protonymphe et un mâle si les varroas sont fertiles. On considérera que les varroas sont infertiles si la fondatrice n'a pas de descendants, comme indiqué sur la photo du bas de la figure. 

varroa%20reproducteur%20ou%20non.png

Le protocole consiste à désoperculer environ 200 cellules pour trouver au minimum 30 fondatrices pour que les données soient significatives. Lorsque j'ai peu de varroa dans le couvain, je met une bonne cotation pour le varroa dans le couvain mais je ne donne pas de cotation pour le VSH.

La formule pour calculer le VSH est donc:

Niveau de VSH= Fondatrice sans descendant x 100

                    Fondatrices totales observées

Les colonies non résistantes auront un niveau de VSH entre 0-40% avec une moyenne à 14%, les hybrides entre 50-100% avec une moyenne à 60%, et les VSH entre 75-100% avec une moyenne à 90%.

Le gros problème de cette technique est qu'il est difficile de trouver suffisamment de varroas dans les cellules des souches résistantes. Par ailleurs, il est nécessaire d'utiliser une loupe binoculaire et une lumière froide pour réaliser le test.

2.2.2. Test du couvain infesté 

La méthode la plus efficace est l'introduction d'un cadre de couvain infesté durant une période de 2 jours.

 

Variable (a,b, les valeurs sont significativement différentes)

(Villa 2009)

VSHHybrideTémoin
Croissance des varroas (nombre final/initial)0.40 ±0.14b 0.55 ± 0.23 ab1.07 ± 0.14 a 
Réduction de l'infestation après 40 h d'exposition (%)61 ± 8 a24 ± 14 b8 ± 8b
Fertilité des varroas après 40h d'exposition (%) 78 ± 4 75 ± 6 87 ± 4
Réduction de l'infestation après une semaine d'exposition (%)68 ± 10a   34 ± 16 ab 29 ± 10 b
Fertilité des varroas après une semaine d'exposition (%) 64 ± 5a 82 ± 9 ab 83 ± 5 b

 

Nous pouvons voir, grâce au tableau provenant de l'étude de Villa en 2009, qu'au bout d'une exposition de 40h, la réduction de l'infestation est significativement différente chez les colonies hybrides et contrôles. La baisse de fertilité des varroas n'est pas significative pour cette durée d'exposition. Au bout d'une exposition plus longue d'une semaine, la réduction de l'infestation et la fertilité des varroas devient différente. 

Cette technique est la plus longue car il faut compter à deux reprises le niveau d'infestation. Elle a toutefois l'avantage d'être applicable aux colonies peu ou pas infestées par le varroa.

Conclusion 

En conclusion, nous avons vu qu'il existe des comportements naturels de l'abeille lui permettant de se protéger du varroa. La vie en société des abeilles est un avantage quant au développement des parasites, mais elle apporte aussi des réponses pour limiter leur développement. Vouloir détruire totalement les varroas est maintenant illusoire, mais des comportements comme le VSH peuvent permettre d'arriver à un équilibre où les colonies peuvent survivre sans traitements. Ce travail demande une longue analyse de ses colonies. Pour arriver à des résultats solides en limitant la perte de diversité, ceci nécessite une collaboration entre apiculteurs. 

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