Identifizierung von chemischen Orientierungsstoffen von Varroamilben (Varroa jacobsoni) im Hinblick auf eine biologische Bekämpfung des Bienenparasiten

• Forschungsstelle: BLV
• Projektnummer: 1.00.05
• Projekttitel Englisch: Identification of chemostimuli influencing behaviours of the honeybee ectoparasite Varroa jacobsoni in view of their use for biotechnical control of the pest

Schlüsselwörter (Deutsch)

Varroa jacobsoni, Apis mellifera, Parsitologie, Orientierung, Sensor Ökologie, Wirt-Parasit Interaktion, Chemostimuli, Biotechnische Kontrolle

Schlüsselwörter (Englisch)

Varroa jacobsoni, Apis mellifera, parasitology, orientation, sensory ecology, host-parasite interaction, che-mostimuli, biotechnical control

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Varroamilbe (Varroa jacobsoni) ist ursprünglich ein Parasit der asiatischen Honigbiene, Apis cerana, und verursacht heute weltweit grosse Schäden bei der europäischen Honigbiene, Apis mellifera. Nicht behandelte infizierte Bienenvölker gehen ein. Deshalb sind jährliche Bekämpfungsmassnahmen mit Akariziden notwendig. Weltweit kommen hauptsächlich synthetische Akarizide zur Anwendung mit der Folge, dass sich Rückstände in den Bienenprodukten bilden und die Entstehung resistenter Milben gefördert wird. Deshalb besteht ein dringender Bedarf nach einer einfachen biologischen Milbenbekämpfung.
Um sich fortzupflanzen müssen die Milben von den Bienen auf die Brutzellen überwechseln. Das Ziel dieses Projektes ist der Versuch die attraktiven Signale zu identifizieren, mit der Absicht in die olfaktorische Orientierung der Milben einzugreifen. Eine Reihe von Verhaltenstests haben bereits gezeigt, dass Varroa auf chemische Reize der Brut reagiert. Elektrophysiologische Forschungsarbeiten an den olfaktorischen Sensillen auf dem ersten Beinpaar der Varroamilben zeigten Antworten auf eine Reihe von flüchtigen Substanzen. Die etablierten und neu zu entwickelnden Verhaltenstests sollen die sensorische Signalwirkung von verschiedenen Komponenten des Brutnestes im Bienenstock abklären, während die Ableitungen an den Chemosensillen dazu dienen die attraktiven chemischen Signalstoffe zu identifizieren und zu isolieren.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The ectoparasitic mite Varroa jacobsoni originally parasitized the Asian honeybee, Apis cerana, and is cur-rently causing severe damage to the European honeybee, Apis mellifera, world-wide. If infested colonies are left untreated, they collapse. Because oft this, permanent treatment with acaricides is necessary. World-wide the use of synthetic acaricides prevails with the drawbacks of persistent residues in the bee products and the selection of acaricide-resistant mites. Therefore a simple biological treatment is needed.
To reproduce the mite has to change from the bee into the brood cells. The aim of this project is to attempt to identify the source of the attractants, as base for a manipulation of the olfactorical orientation of the mite. An array of behaviour assays have already shown that Varroa shows behaviour responses to chemostimuli on the brood, and research on the electrophysiological responses of olfactory sensilla on the first legs of Varroa shows that the mite can respond to a range of volatiles. The established and new developed behaviour as-says will be used to test the chemosensory significance of the different hive materials, whereas the sensitive responses of the chemosensilla will be used to isolate and identify the attractive chemostimuli.

Projektziele (Deutsch)

Die Frage ob olfaktorische Schlüsselreize für das Absteigen der Varroamilben von den Bienen auf die Brutwaben verantwortlich sind, ist abgeklärt. Es sind Stoffe oder Komponenten der Bienenbrut identifiziert, welche das Verhalten des Bienenparasiten Varroa jacobsoni bei der Wirtsfindung oder dem Abstieg auf die Brutzellen beeinflussen. Die gewonnenen Erkenntnisse über das Wirtsfindungssystem erlauben es, die Chancen einer Verhaltensbeeinflussung im Kommunikationssystem der Milbe Varroa jacobsoni zu beurteilen. Kairomone sollen die Milben fehlleiten oder das zeitlich und räumlich fein abgestimmte Interaktionssystem zwischen dem Parasiten und seinem Wirt so beeinträchtigen, dass daraus eine Hemmung der Reproduktion der Milben resultiert.
Die Ergebnisse weisen in einem nachfolgenden Schritt den Weg zu Ansätzen für die Entwicklung einer praxisgemässen biologischen Bekämpfung der Varroaseuche.

Abstract (Deutsch)

Die elektrophysiologischen Untersuchungen zeigten, dass Varroa destructor Düfte von Bienen und Larven sowie auch einzelne Geruchskomponeneten mit den Geruchssensillen auf den Vorderbeinen wahrnehmen kann. Die chemische Analyse der Düfte von Arbeiterinnen und -larven, Drohnen und -larven sowie von Drohnen- und Königinnenfuttersaft ergab 137 Substanzen. Mit der Kramerkugel und zwei weiteren Labortests zeigten die Varroamilben bei verschiedenen Düften kein spezifisches Orientierungsverhalten. Die Gründe sind vermutlich, dass die Versuchsanordnungen bei diesen In-vitro-Wahltests nicht optimal auf die Biologie der Milben abgestimmt werden konnten. Im Absteigetest hatten die Varroamilben die Wahl, auf ihren Trägerbienen zu bleiben oder auf die Wabenseite mit Brutzellen mit unterschiedlichen Inhalten (Bienenlarven, Futtersaft, leere Zellen) zu wechseln. Die Milben bevorzugten Zellen mit Arbeiterinnenbrut gegenüber leeren Zellen. Hingegen gab es zwischen leeren Zellen und Zellen mit Futtersaft keinen signifikanten Unterschied. Mehrheitlich befand sich nach dem 24 stündigen Test nur ein kleiner Teil der Milben (0-20 %) auf der Wabenseite. Es zeigte sich, dass bereits kleine Hindernisse bzw. Unterschiede zur natürlichen Situation die Wirtsfindung hemmen können. Dies sind vermutlich Gründe, dass Versuche für eine Milbenfalle in Bienenvölkern nicht erfolgreich waren.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Dillier, F-X., Fluri, P., Guerin, P. (2002) Identifizierung von chemischen Orientierungsstoffen von Varroamilben (Varroa destructor) im Hinblick auf eine biologische Bekämpfung des Bienenparasiten, Schlussbericht und Datenverzeichnisse. Schweizerisches Zentrum für Bienenforschung, Forschungsanstalt für Milchwirtschaft, Mitteilung Nr. 45.

Dillier, F-X., Dettli, M., Fluri, P. (2002) Aktive Suche nach Bienenbrutzellen als mögliche Strategie der Varroamilben (Varroa destructor)? Fallenversuche und zusätzliche Tests zur Attraktivität des Futtersaftes. Schweizerisches Zentrum für Bienenforschung, Forschungsanstalt für Milchwirtschaft, Mitteilung Nr. 52.

Dillier, F. X., Fluri, P. (2000) Bienenforschende tauschten neustes Wissen aus. Agrar Forschung 7(8), 376-377

Dillier, F. X., Fluri, P., Guerin, P. (2001) Die Varroamilbe riecht mit den Beinen. Schweiz. Bienen-Zeitung 124(8), 28-31

Dillier, F. X., Fluri, P., Guerin, P. (2001) Varroa destructor riecht mit den Beinen. Deutsches Bienen Journal 9(10), 4-6

Dillier, F. X., Fluri, P., Guerin, P. (2002) Identifizierung von chemischen Orientierungsstoffen von Varroamilben (Varroa destructor) im Hinblick auf eine biolog. Bekämpfung. Mitteilungen des Schweiz. Zentrums für Bienenforschung 45, 1-56

Fluri, P., Dillier, F. X. (2002) Varroaorientierung und -bekämpfung. Schweiz. Bienen-Zeitung 125(8), 33

Dillier, F-X., Dettli, M., Fluri, P. (2002) Aktive Suche nach Bienenbrutzellen als mögliche Strategie der Varroamilben (Varroa destructor)? Mitteilung des Zentrums für Bienenforschung 52, 1-22

Dillier, F-X., Imdorf, A., Kuhn, R., Fluri, P. (2003) Suchverhalten der Milvenweibchen (Varroa destructor) bei der Bienen-Brutzellenwahl unter Stockbedingungen. Mitteilung des Schweizerischen Zentrum für Bienenforschung 58, 1-16

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Dillier, F. X., Fluri, P., Guerin, P. (2001) Varroa destructor a son nez sur ses pattes. Rev. Suisse d'Apic. 98(11), 462-468

Dillier, F. X., Fluri, P., Guerin, P. (2001) Varroa destructor a son nez sur ses pattes. La Santé de l'Abeille (186), 359-364

Fluri, P., Dillier, F. X. (2002) Recherche dans la domaine de l'orientation de Varroa. Rev. Suisse d'Apiculture 99(8), 13-15

Publikationen / Ergebnisse (Italienisch)

Fluri, P., Dillier, F. X. (2002) Informazioni concise e regolari a cura del Centro di Liebefeld. L' Ape 85(7-8), 6-7