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Since 2006, disastrous colony losses have been reported in Europe and North America. The causes of the losses were not readily apparent and have been attributed to overwintering mortalities and to a new phenomenon called Colony Collapse Disorder. Most scientists agree that there is no single explanation for the extensive colony losses but that interactions between different stresses are involved. As the presence of Varroa in each colony places an important pressure on bee health, we here address the question of how Varroa contributes to the recent surge in honey bee colony losses, Seit 2006 werden in Europa und Nordamerika katastrophale Völkerverluste gemeldet. Die Ursachen dieser Verluste waren nicht leicht zu erklären, sie wurden als überwinterungsbedingte Mortalitäten bewertet und unter dem Begriff Colony Collapse Disorder (CCD) zusammengefasst. Die meisten Wisenschaftler stimmen dahingehend überein, dass diesen Völkerverlusten keine Einzelursache zugrunde liegt, sondern, dass vermutlich verschiedene Stressfaktoren zusammenwirken. Da der Varroa-Befall einen wichtigen Druck auf die Gesundheit der Bienen in den Völkern darstellt, gingen wir der Frage nach, inwiefern Varroa an den seit kurzem beobachteten Völkerverlusten beteiligt sein kann. Verschiedene physikalische und physiologische Faktoren mit negativer Wirkung der Varroa-Milbe auf die Gesundheit der einzelnen Biene und den Volkszusammenhang sind bereits bekannt. So führt das wiederholte Saugen von Hämolymphe zu Verletzungen der Bienen, zu erniedrigten Werten im Proteingehalt, sowie dem Lebend- und Trockengewicht und zur Behinderungen in der Organentwicklung. Die parasitische Milbe und die von ihr übertragenen Viren führen zu morphologischen Fehlentwicklungen, reduzierter Widerstandskraft und Lebenserwartung und zu negativen Effekten auf die Flugdauer und Heimfindungsfähigkeit der Sammlerinnen. Die Milbe schwächt das Immunsystem der Bienen, indem die Expression von Genen der Immunantwort reduziert wird. Zusammen mit erhöhten DWV-Viren-Titern reduziert sie damit die Lebensfähigkeit der Arbeiterinnen und die Koloniefitness. Die Rolle der Varroa-Milbe als Vektor in der horizontalen und vertikalen Übertragung von Viren ist hingehend bekannt, und Ko-Infektionen von V. destructor mit verschiedenen Viren wurden bereits als wichtige Faktoren im Varroa-bedingten Zusammenbruch von Völkern beschrieben. V. destructor muss deshalb weiterhin als eine ernsthafte Bedrohung der Honibiene gelten, und weiterhin werden Honigbienenpopulationen weltweit durch diese parasitische Milbe dezimiert. Die Hypothese, dass CCD durch eindringende Varroa-Milben und ihre immunsuppressiven Fähigkeiten hervorgerufen wird, ist damit nicht auszuschliessen und wird durch die Befunde von vanEngelsdorp et al. (2009) gestärkt. Die Varroa-Milbe ist seit Jahren in den meisten Ländern vertreten, aus denen auch Völkerverluste gemeldet werden. Obwohl die Milbenpopulationen kontrolliert werden können, kann trotzdem spekulativ postuliert werden, dass die Verluste zumindest teilweise durch einen Varroa-Befall der Völker bedingt sein können. Welche Veränderungen in der Varroa-Biologie können also die jetzigen Verluste im Vergleich zu denen vor 20 Jahren erklären? Wir diskutieren potentielle Ursachen, einschliesslich Veränderungen in der Biologie und Populationsdynamik von Varroa und ihrem Wirt, der Kontrolle von Varroa durch Akarizide, indirekte Effekten der Varroa-Behandlungen, sowie synergistische Effekte multipler Faktoren

The rich variety of native honeybee subspecies and ecotypes in Europe offers a good genetic resource for selection towards Varroa resistance. There are some examples of mite resistance that have developed as a consequence of natural selection in wild and managed European populations. However, most colonies are influenced by selective breeding and are intensively managed, including the regular use of miticides. We describe all characters used in European breeding programs to test for Varroa resistance. Some of them (e.g., mite population growth, hygienic behavior) have been implemented in large-scale selection programs and significant selection effects have been achieved. Survival tests of pre-selected breeder colonies and drone selection under infestation pressure are new attempts to strengthen effects of natural selection within selective breeding programs. Some perspectives for future breeding activities are discussed, Seit Einzug der Varroa Milbe in Europa sind in einigen Regionen Völker aufgetreten, die langfristig ohne Behandlungsmaßnahmen überleben. Eine weitergehende Untersuchung von 82 derartiger Völker (VSB) in Frankreich zeigte eine mittlere Überlebensdauer von 7,8 Jahren. Der Varroa-Befallsanstieg während der Brutsaison verlief signifikant schwächer als bei normal anfälligen Kontrollvölkern (Abb. 1). Dabei spielen offenbar ein intensives Putzabwehr- und Bruthygieneverhalten eine Rolle, möglicherweise aber auch häufige Schwarmereignisse, spezifische Umweltbedingungen, Veränderungen der Milbenpopulation und die Virusprävalenz. Durch einen völligen Verzicht auf Bekämpfungsmaßnahmen ist es innerhalb weniger Generationen sowohl in einem kommerziellen Zuchtbetrieb in Frankreich als auch in einer isolierten Versuchs-population in Schweden zur Auslese resistenter Bienen gekommen. Als mögliche Ursachen der abgeschwächten Befallsentwicklung wurden u.a. eine geringere Brutdynamik und ein geringer Brutbefall bezogen auf die Gesamtmilbenzahl beobachtet. Aufgrund umfangreicher Untersuchungen liegen heute standardisierte Methoden zur Beurteilung der Befallsentwicklung und der Bruthygiene vor, die dank guter Heritabilitäten und effizienter Zuchtwertschätzverfahren in vielen europäischen Ländern Eingang in die Zuchtpraxis gefunden haben. Zuchtprogramme zur Selektion auf Putzabwehrverhalten, kürzere Verdecklungsdauer oder beeinträchtigte Varroa-Reproduktion scheiterten hingegen an ineffizienten Messverfahren, geringer genetischer Variabilität oder unzureichend geklärter biologischer Zusammenhänge. Beispielhaft wird die Organisation eines umfangreichen Zuchtprogramms zur Steigerung der Resistenz leistungsfähiger Zuchtlinien vorgestellt. Die Kooperation zahlreicher Zuchtbetriebe, einheitliche Prüfstandards und eine gemeinsame Zuchtwertschätzung ermöglichen eine Auslese in großer Population. Potenzielle Zuchtvölker werden auf ihre Überwinterungsfähigkeit ohne vorangehende Behandlung gegen Varroa geprüft und durch den Betrieb von Belegstellen mit unbehandelten Drohnenvölkern werden Effekte unterschiedlicher Varroa-Anfälligkeit auf den Paarungserfolg von Drohnen (Abb. 2) in die Selektion einbezogen. Aufgrund schlechterer Honigleistung und Sanftmut konnten US-Linien Russischer Bienen (RHB) trotz relativ hoher Widerstandsfähigkeit in Europa keine Bedeutung erlangen. Die meisten europäischen Zuchtprogramme zielen auf einer stetige Verbesserung einheimischer Populationen. Inwieweit es auf diesem Weg möglich ist, hochgradig resistente und zugleich leistungsfähige Zuchtlinien zu entwickeln, bleibt offen. Immerhin zeigte sich in einem mehrjährigen Vergleichsversuch eine höhere Überlebensfähigkeit der bereits auf Resistenz gegen Varroa ausgelesenen Linien. Wichtige Zukunftsperspektiven ergeben sich aus der Weiterentwicklung der Selektionsmethoden, der Berücksichtigung spezifischer Umweltanpassungen und verbesserter Haltungstechniken

The invasion of the Western honey bee, Apis mellifera, by Varroa destructor is attributed to two mitochondrial haplotypes (K and J) that shifted last century from their primary host the Eastern honey bee, A. cerana, in north-east Asia. Here, mitochondrial DNA sequences (cox1, cox3, atp6 and cytb: 2700 base pairs) were obtained from mites infesting both Eastern and Western honeybees (respectively 21 and 11 colonies) from Asia including regions where the shifts first occurred. A total of eighteen haplotypes were uncovered in Asia (11 on A. cerana and 7 on A. mellifera). Two new variants of the K haplotype and two of the J haplotype were found on Western honeybees in what appeared to be well-established infestations. New haplotypes may represent a potential threat to A. mellifera worldwide. The extreme lack of polymorphism in the K and J haplotypes outside of Asia, can now be plausibly explained as being due to genetic 'bottlenecks' that occurred in Asia before and after mites shifted from their original Eastern honeybee host. Apis mellifera / Apis cerana / Varroa / mitochondrial DNA/diversity

Recent studies have demonstrated a remarkable and unexpected complexity in social insect pheromone communication, particularly for honeybees (Apis mellifera L.). The intricate interactions characteristic of social insects demand a complex language, based on specialized chemical signals that provide a syntax that is deeper in complexity and richer in nuance than previously imagined. Here, we discuss this rapidly evolving field for honeybees, the only social insect for which any primer pheromones have been identified. Novel research has demonstrated the importance of complexity, synergy, context, and dose, mediated through spatial and temporal pheromone distribution, and has revealed an unprecedented wealth of identified semiochemicals and functions. These new results demand fresh terminology, and we propose adding “colony pheromone” and “passenger pheromone” to the current terms sociochemical, releaser, and primer pheromone to better encompass our growing understanding of chemical communication in social insects.

In social insects, larvae are completely dependent on adults to complete their development. In honey bees (Apis mellifera L.), larval development requires that larvae engage workers in nursing tasks rather than allocating energy in other activities (Le Conte and Hefetz, 2008). Indeed, in the absence of any constraint, workers tend to become active reproductive individual. The queen inhibits worker ovary development via pheromones (Hoover et al., 2003; Wossler and Crewe, 1999), but the inhibition of worker ovary development seems superior when bees are exposed to unsealed brood (Kropacova and Haslbachova, 1970, 1971). Components of the brood pheromone have already been identified and consist of a blend of 10 esters (Le Conte et al., 1989, 1990). Two of these low volatility compounds have been demonstrated to partially decrease worker ovary development (Mohammedi et al., 1998; Pankiw and Garza, 2007). Thus, we asked whether brood emits volatile compounds that could also have an effect on worker ovary activation. We identified a new highly volatile molecule from the larvae E-β-ocimene, that inhibits worker ovary maturation. We used Solid Phase Microextraction (SPME) (65 μm Carbowax) to sample volatiles emitted by different larval instars. We analyzed 20 larvae at stage 1, 2–3 or 10 larvae at stage 4–5. Larvae were kept in a 15 mL closed vial for 20 min in an incubator at 34 ◦C and 50% humidity (N = 8

International audience

Background In social insects, the queen is essential to the functioning and homeostasis of the colony. This influence has been demonstrated to be mediated through pheromone communication. However, the only social insect for which any queen pheromone has been identified is the honey bee (Apis mellifera) with its well-known queen mandibular pheromone (QMP). Although pleiotropic effects on colony regulation are accredited to the QMP, this pheromone does not trigger the full behavioral and physiological response observed in the presence of the queen, suggesting the presence of additional compounds. We tested the hypothesis of a pheromone redundancy in honey bee queens by comparing the influence of queens with and without mandibular glands on worker behavior and physiology. Results Demandibulated queens had no detectable (E)-9-oxodec-2-enoic acid (9-ODA), the major compound in QMP, yet they controlled worker behavior (cell construction and queen retinue) and physiology (ovary inhibition) as efficiently as intact queens. Conclusions We demonstrated that the queen uses other pheromones as powerful as QMP to control the colony. It follows that queens appear to have multiple active compounds with similar functions in the colony (pheromone redundancy). Our findings support two hypotheses in the biology of social insects: (1) that multiple semiochemicals with synonymous meaning exist in the honey bee, (2) that this extensive semiochemical vocabulary exists because it confers an evolutionary advantage to the colony.