1. Chemical detection triggers honey bee defense against a destructive parasitic threat
- Author
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Dominique Beslay, Guy Costagliola, Fanny Mondet, Alison R. Mercer, Yves Le Conte, Célia Bordier, Nicolas Barthes, Benoit Lapeyre, Benjamin Basso, Maxime R. Hervé, Solene Blanchard, Seo Hyun Kim, Abeilles et Environnement (AE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Otago [Dunedin, Nouvelle-Zélande], UMT PrADE, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut Technique et Scientifique de l'Apiculture et de la Pollinisation (ITSAP-Institut de l'Abeille), Fondation de France (France - New Zealand Friendship Fund) French Ministry of Agriculture (CASDAR, Mosar) NZIDRS, UMT Protection des abeilles dans l’environnement (UMT PrADE), Association pour le Developpement de l'Apiculture Provencale (ADAPI)-Institut de l'abeille (ITSAP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Terres Inovia-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université de Rennes (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, and Institut de l'abeille (ITSAP)
- Subjects
Beekeeping ,Varroidae ,Defence mechanisms ,Zoology ,Biology ,Acetates ,Complex Mixtures ,Host-Parasite Interactions ,03 medical and health sciences ,Animals ,Molecular Biology ,030304 developmental biology ,0303 health sciences ,Behavior, Animal ,Mechanism (biology) ,Host (biology) ,[SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology ,030302 biochemistry & molecular biology ,fungi ,Cell Biology ,Honey bee ,Bees ,Ketones ,biology.organism_classification ,Brood ,Varroa destructor ,behavior and behavior mechanisms ,Varroa ,Biological Assay ,Female - Abstract
International audience; Invasive species events related to globalization are increasing, resulting in parasitic outbreaks. Understanding of host defense mechanisms is needed to predict and mitigate against the consequences of parasite invasion. Using the honey bee Apis mellifera and the mite Varroa destructor, as a host–parasite model, we provide a comprehensive study of a mechanism of parasite detection that triggers a behavioral defense associated with social immunity. Six Varroa-parasitization-specific (VPS) compounds are identified that trigger Varroa-sensitive hygiene (VSH, bees’ key defense against Varroa sp.), enable the selective recognition of a parasitized brood and induce responses that mimic intrinsic VSH activity in bee colonies. We also show that individuals engaged in VSH exhibit a unique ability to discriminate VPS compounds from healthy brood signals. These findings enhance our understanding of a critical mechanism of host defense against parasites, and have the potential to apply the integration of pest management in the beekeeping sector.
- Published
- 2021
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