Original article

Brood-cell size has no influence on the population dynamics of Varroa destructor mites in the native western honey bee, Apis mellifera mellifera^*

La taille des cellules du couvain n’a pas d’influence sur la dynamique des populations de Varroa destructor chez l’abeille occidentale, Apis mellifera mellifera

Die Größe der Brutzellen hat keinen Einfluss auf die Populationsdynamik der Milbe Varroa destructor bei der westlichen Honigbiene Apis mellifera mellifera

¹ Department of Life Sciences, University of Limerick, Ireland
² Department of Zoology, School of Natural Sciences, Trinity College Dublin, Dublin, Ireland
³ School of Biological Sciences, Royal Holloway, University of London, Egham, TW20 0EX, UK

Corresponding author: M.J.F. Brown, mark.brown@rhul.ac.uk

Received: 10 July 2009
Revised: 22 October 2009
Accepted: 23 October 2009

Abstract

The varroa mite (Varroa destructor) is an ectoparasite of the western honeybee Apis mellifera that reproduces in the brood cells. The mite will generally kill colonies unless treatment is given, and this almost universally involves the use of chemicals. This study was undertaken to examine the effect of small cell size on the reproductive success of the mite, as a method of non-chemical control in the Northern European honeybee Apis mellifera mellifera. Test colonies with alternating small and standard cell size brood combs were sampled over a three-month period and the population biology of the mites evaluated. To ensure high varroa infestation levels, all colonies were infested with mites from a host colony prior to commencement. A total of 2229 sealed cells were opened and the varroa mite families recorded. While small-sized cells were more likely to be infested than the standard cells, mite intensity and abundance were similar in both cell sizes. Consequently, there is no evidence that small-cell foundation would help to contain the growth of the mite population in honeybee colonies and hence its use as a control method would not be proposed.

Zusammenfassung

Die Varroa-Milbe (Varroa destructor) ist ein Ektoparasit der europäischen Honigbiene Apis mellifera, die sich in Arbeiterinnen- und Drohnenbrutzellen fortpflanzt. Ohne chemische Bekämpfung werden Bienenvölker im Allgemeinen durch die Varroa-Milbe getötet. Der Reproduktionserfolg der Milben soll durch das Platzangebot innerhalb der Brutzelle beeinflusst werden und es gibt zahlreiche Behauptungen, dass die Verwendung von kleinen Arbeiterinnenbrutzellen vorteilhaft ist und als Bekämpfungsmethode eingesetzt werden kann (Message and Gonçalves, 1995; Martin and Kryger, 2002; Piccirillo and de Jong, 2003; Borrill, 2007). Die Populationsdynamik des Parasiten wird allerdings durch zahlreiche Faktoren beeinflusst einschließlich des Anteils nicht reproduzierender Muttermilben sowie der Überlebensraten der Männchen und der Nachkommen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Effekt von kleinen Zellgrößen auf den Reproduktionserfolg der Milben zu erfassen und festzustellen, ob der Einsatz von Waben mit kleineren Zellgrößen bei der nordeuropäischen Honigbiene Apis mellifera mellifera Vorteile bringt.

Um Nebeneffekte durch den Stockduft der Bienenvölker auszuschließen, wurden nur Mittelwände von einem Hersteller verwendet mit 4,9 mm (klein) bzw. 5,4 mm (Standard) Zellgröße, die alle von einem einzigen Bienenvolk ausgebaut wurden. Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und die Aktivität der Bienen wurden standardisiert, indem im Brutmagazin jeweils Waben mit kleinen Zellen abwechselnd mit Standardwaben eingehängt wurden. Vor Beginn der Versuche wurden alle Bienenvölker mit Varroa-Milben von einem Volk infiziert, um einen hohen und einheitlichen Befall der Versuchsvölker sicher zu stellen. In 3-wöchigen Abständen wurden gegenüberliegende Wabenstücke einer Wabengasse (8 × 8 cm) mit 18–20 Tage alter Brut gesammelt. Dabei wurden insgesamt 2229 Brutzellen geöffnet und die Varroa-Familien bestimmt. Der natürliche Milbenfall zeigte, dass bei allen Versuchsvölkern die Milbenpopulation im Verlauf der Saison anstieg (Abb. 1). Überraschenderweise war bei kleineren Brutzellen der Prozentsatz an infizierten Brutzellen (im Verhältnis zu den ausgewerteten Brutzellen) höher als bei den Standardbrutzellen (Tab. Ia), während sich die Befallshäufigkeit (= Anzahl aller Milbenstadien im Verhältnis zur Anzahl ausgewerteter Brutzellen, Tab. Ib) und Befallsintensität (= durchschnittliche Anzahl aller Milbenstadien pro befallene Brutzelle, Tab. Ic) bei den beiden Zellgrößen nicht unterschied. Aufgrund dieser Ergebnisse gibt es keinen Hinweis darauf, dass kleine Zellgrößen den Varroa-Befall in Bienenvölkern reduzieren und die Verwendung von Waben mit kleinen Zellen wird daher nicht als Bekämpfungsmaßnahme empfohlen.