Original article

A morphometric model for determining the effect of commercial queen bee usage on the native honeybee (Apis mellifera L.) population in a Turkish province^*

Un modèle morphométrique pour déterminer l’influence de l’utilisation de reines commercialisées sur la population de l’abeille indigène (Apis mellifera L.) dans une province de Turquie

Ein morphometrisches Modell zur Bestimmung des Effekts der Nutzung kommerzieller Königinnen auf die heimische Honigbienenpopulation (Apis mellifera L.) in einer türkischen Provinz

Ondokuzmayis University Agricultural Faculty Animal Science Department, 55139 Kurupelit, Samsun, Turkey

Corresponding author: A. Guler, aguler@omu.edu.tr

Received: 5 September 2009
Revised: 11 December 2009
Accepted: 16 December 2009

Abstract

The objectives of this study were to (1) determine the effects of imported commercial queen bees from different geographical origin subspecies on the morphological variation of native honeybee population of the Turkeli area; and (2) apply a model to identify and predict the use of commercial queens subspecies. Standard classification function, discriminant function, and constant coefficients for 41 morphological characteristics were determined for two geographic Turkish honeybee subspecies (Apis mellifera anatoliaca and A. m. caucasica) used intensively for commercial queen rearing. Then, the morphological characteristics of unknown worker bee samples from the Turkeli area – where commercial queen bee usage is common – were investigated. The model showed that the area was subject to genetic mixing because of commercial queen usage. The subspecies of 15 unknown test samples were predicted with 100% confidence, and the native bees from 25 of 30 samples from the Turkeli area were successfully predicted using the model developed. Using the model proved that there was a commercial queen bee introduction into the Turkeli area, mainly from the A. m. caucasica subspecies.

Zusammenfassung

Es ist bekannt, dass Unterarten und Ökotypen der Honigbiene ihre typischen Eigenschaften aufgrund von Hybridisierung durch Wanderimkerei, die Einfuhr von kommerziellen Königinnen, sowie durch unkontrollierte Paarung verlieren können. Einheimische Unterarten können daher vermischt werden, weil Imker fremden Rassen mit höherer Leistung den Vorzug geben. Königinnen anderer Unterarten und daraus hervorgehende Völker sind in Gebiete mit eigenen geographischen Rassen eingeführt worden. Obwohl der Schutz von einheimischen Unterarten im Allgemeinen für wichtig gehalten wird, gibt es keine Daten zu den Auswirkungen, die Importe von kommerziellen Königinnen auf die eigenen Bienen der jeweiligen Region haben. Das Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von Importen kommerzieller Königinnen aus verschiedenen Gegenden auf die morphologische Variabilität der einheimischen Bienenpopulation der Region Turkeli festzustellen. In dieser Studie wurden 41 morphologische Merkmale an Honigbienen aus zwei verschiedenen Imkereitypen gemessen. Dabei wurden in einem Typ Imkerei Königinnen der einheimischen Unterarten (Kaukasische und Anatolische Biene), und im anderen Königinnen kommerzieller Linien genutzt. Insgesamt wurden 129 Proben von Arbeiterinnen untersucht, verteilt auf Kaukasische, Anatolische und in Turkeli gesammelte Bienen. Zuerst wurden standardisierte morphometrische Diskriminanzfunktionen und konstante Koeffizienten für die 41 morphologischen Merkmale der beiden in der Türkei heimischen Unterarten der Honigbiene (A. m. anatoliaca und A. m. caucasica) bestimmt, die intensiv zur kommerziellen Königinnenproduktion genutzt werden. Sodann wurden die morphologischen Merkmale der Proben aus der Region Turkeli untersucht, wo kommerzielle Königinnen häufig genutzt werden. Mit dem entwickelten Modell konnte gezeigt werden, dass in dieser Region, verursacht durch die Nutzung kommerzieller Königinnen, genetische Vermischung stattfindet. Die 15 unbekannten Proben konnten ihrer jeweiligen Unterart mit 100 % Sicherheit zugeordnet werden; für 25 der 30 Proben der Bienen aus der Region Turkeli konnte ihre Rassenzugehörigkeit mit Hilfe der Standard-Diskriminanzfunktion und der Konstanten-Koeffizienten erfolgreich bestimmt werden. Von den eigentlichen Testproben abgesehen, wurden nahezu 57 % der 30 unbekannten Turkeli-Proben dem kaukasischen CRA-P Cluster und 10 % dem kaukasischen CRA-C Cluster zugeordnet, dem einheimischen anatolischen AR-B Cluster wurden dagegen nur 16 % zugeordnet. Damit zeigt sich ein Einfluss von Königinnenimporten aus der kommerziellen kaukasischen Linie. Mit dieser Klassifikation wurde sowohl die eigentliche Unterart als auch der Einfluss von Importen in die Region Turkeli durch den Handel mit Königinnen dokumentiert. Die Honigbienen aus dieser Region waren nach ihrem Phänotyp von gemischter Herkunft und zeigten untereinander wenig morphologische Ähnlichkeit.