Brood removal influences fall of Varroa destructor in honey bee colonies

Abstract

The hygienic removal of Apis mellifera brood infested with Varroa destructor disrupts the reproduction of the infesting mites, and exposes the foundress mites to potential removal from the colony by grooming. Using brood deliberately infested with marked mites, we investigated the association between the removal of mite-infested brood and the removal of exposed foundress mites in Italian (IHB) and Russian honey bee (RHB) colonies. Our results showed that RHB colonies removed more mite-infested brood in significantly less time (average = 87.9 ± 2.0% for 2.6 ± 0.1 days) than IHB colonies (average = 61.9 ± 7.3% for 3.2 ± 0.1 days or 19.3% per day). For the inoculated brood that was not removed, RHB colonies had lower proportions of brood cells containing: (a) live marked mites regardless of reproductive status (RHB = 4.4 ± 1.3%; IHB = 17.7 ± 5.9%); (b) dead marked mites (RHB = 1.1 ± 0.5%; IHB = 7.1 ± 2.2%); (c) lost introduced marked mites (RHB = 6.6 ± 1.6%; IHB = 13.3 ± 2.8%); and (d) reproductive marked mites (RHB = 8.3 ± 6.3%; IHB = 23.8 ± 6.9%) than IHB colonies did. These observations suggest that RHB colonies indiscriminately remove mite-infested brood regardless of mite status. Regarding trapped mites (i.e., those found below a modified queen excluder), the number of mite-infested brood cells removed positively correlated with the number of mites that were trapped in both honey bee stocks. The majority of the trapped mites fell during the first three days post mite inoculation, which coincided with the highest rates of brood removal. The highest proportions of trapped gravid foundress mites were also recorded during this time, when host bees were early in their development. The comparatively strong and rapid hygienic response of RHB to mite-infested brood and the associated removal of infesting foundresses are probably parts of a suite of factors responsible for suppressing V. destructor populations in RHB colonies.

La eliminación higiénica de Apis mellifera crías infestadas de Varroa destructor interrumpe la reproducción de los ácaros que infestan, y expone a los ácaros fundadora a la eliminación potencial de la colonia por la preparación. Usando cría deliberadamente infestada de ácaros marcadas, se investigó la asociación entre la remoción de crías infestadas de ácaros y la eliminación de los ácaros fundadora expuestas en Italiano (IHB) y miel de abeja Rusa (RHB) colonias. Nuestros resultados mostraron que las colonias RHB eliminan más crías infestadas de ácaros en un tiempo significativamente menor (media = 87,9 ± 2,0% para 2,6 ± 0,1 días) que las colonias BHI (promedio = 61,9 ± 7,3% para 3,2 ± 0,1 días o 19,3% por día). Para la cría inoculado que no fue eliminado, colonias RHB tenían proporciones más bajas de celdas de cría que contienen: (a) vivir marcada ácaros independientemente del estado reproductivo (RHB = 4,4 ± 1,3%; IHB = 17,7 ± 5,9%); (b) los ácaros muertos marcadas (RHB = 1,1 ± 0,5%; IHB = 7,1 ± 2,2%); (c) perdió introducido marcó ácaros (RHB = 6,6 ± 1,6%; IHB = 13,3 ± 2,8%); y (d) reproductiva marcado ácaros (RHB = 8,3 ± 6,3%; IHB = 23,8 ± 6,9%) que las colonias IHB hicieron. Estas observaciones sugieren que las colonias RHB eliminan indiscriminadamente crías infestadas de ácaros sin importar el estado de ácaros. En cuanto a los ácaros atrapados (es decir, las que se encuentran por debajo de un excluidor de reina modificado), el número de celdas de cría de ácaros infestadas retirados correlacionó positivamente con el número de ácaros que quedaron atrapados en ambas poblaciones de abejas melíferas. La mayoría de los ácaros atrapados cayó durante los primeros tres días después de la inoculación de ácaros, que coincidió con las mayores tasas de eliminación de cría. También se registraron las proporciones más altas de ácaros fundadora grávidas atrapados durante este tiempo, cuando las abejas anfitrionas fueron temprano en su desarrollo. La respuesta higiénica comparativamente fuerte y rápida de RHB a cavilar-ácaros infestada y la eliminación asociada de infestar fundadoras son probablemente parte de un conjunto de factores responsables de la supresión de las poblaciones destructor V. en colonias RHB.

Keywords:

• Russian honey bees
• hygienic behavior
• brood removal
• mite drop
• Varroa destructor
• resistance

Acknowledgements

We thank T Stelzer, J Wales, J Wagnitz, G Delatte, A Prudente, R Watts, R King and S Tanh for their technical assistance.