A review of methods used in some European countries for assessing the quality of honey bee queens through their physical characters and the performance of their colonies

Summary

The term “quality” in relation to queens and drones refers to certain quantitative physical and/or behavioural characters. It is generally believed that a high quality queen should have the following physical characteristics: high live weight; high number of ovarioles; large size of spermatheca; high number of spermatozoa in spermatheca; and be free from diseases and pests. It is, however, also known that the performance of a honey bee colony is the result of its queen's function as well as of that of the drones that mated with her. These two approaches are often considered together and give a general picture of the queen production technique and selection. Here we describe the most common and well known anatomical, physiological, behavioural and performance characters related to the queens, as measured in different European countries: the live weight of the virgin queen (Bulgaria); the live weight of the laying queen (Bulgaria, Italy); the diameter and volume of spermatheca (Bulgaria, Greece, Slovenia); the number of ovarioles (Greece, Italy, Slovenia); the weight of ovaries (Slovenia); the number of spermatozoa in spermatheca (Italy, Poland, Slovenia); the brood pattern (Bulgaria, Greece); the egg laying ability/fecundity (Bulgaria); the brood production (Croatia, Serbia); the colony population development (Croatia, Serbia, Slovakia); the honey production (Croatia, Denmark, Serbia, Slovakia); the hygienic behaviour (Croatia, Denmark, Serbia, Slovakia); the defence behaviour (Croatia); the calmness/sitting on the comb (Croatia, Denmark); and swarming (Croatia, Denmark). The data presented fit well with the findings of the same characters in the literature, and in general they support the argument for the term “quality characters”. Especially for the weight of the queen, the number of ovarioles, the volume of the spermatheca and the number of spermatozoa, data per country proved its own accuracy by repetition through the years. We also report that when instrumentally inseminated queens are kept under mass production conditions (in small cages in queen banks and with low number of attendants) they can transfer the semen to their spermatheca and clear their oviducts more efficiently when they have been inseminated with small amounts of semen in two or three sequences (but not four), compared to those inseminated with the same amount of semen at once (Poland). Furthermore, we had an inside view of the sanitary conditions of the colony: a. through the health status of the queen (nosema plus virus analysis) (Slovenia); and b. evaluating the nosema load of worker bees (Denmark) and of the queens (Greece). This is the first step to summarize this type of diverse data for such an important issue. The knowledge acquired can be used to fill in the existing gaps in the breeding or queen evaluation systems of each country in order to facilitate standardization of methodology for comparable results.

Resumen

El término “calidad” en relación con las reinas y los zánganos se refiere a ciertos caracteres físicos y/o conductuales cuantitativos. En general se cree que una reina de alta calidad debe tener las siguientes características físicas: un elevado peso vivo; elevado número de ovariolas; gran tamaño de la espermateca; elevado número de espermatozoides en la espermateca; y estar libre de enfermedades y plagas. Sin embargo se sabe también, que el rendimiento de una colonia es el resultado tanto de la función de su reina, como de los zánganos que se aparearon con ella. Estos dos enfoques se consideran a menudo juntos y dan una idea general de la técnica de producción y selección de la reina. Aquí se describen los caracteres anatómicos, fisiológicos, conductuales y de rendimiento más comunes y mejor conocidos de las abejas reinas, medidos en diferentes países europeos: el peso vivo de la reina virgen (Bulgaria); el peso vivo de la reina fecundada (Bulgaria, Italia); el diámetro y el volumen de la espermateca (Bulgaria, Grecia, Eslovenia); el número de ovariolas (Grecia, Italia, Eslovenia); el peso de los ovarios (Eslovenia); el número de espermatozoides en la espermateca (Italia, Polonia, Eslovenia); el patrón de cría (Bulgaria, Grecia); la capacidad de puesta de huevos/fecundidad (Bulgaria); la producción de cría (Croacia, Serbia); el desarrollo de la población de la colonia (Croacia, Serbia, Eslovaquia); la producción de miel (Croacia, Dinamarca, Serbia, Eslovaquia); el comportamiento higiénico (Croacia, Dinamarca, Serbia, Eslovaquia); el comportamiento de defensa (Croacia); la docilidad/asentamiento en el panal (Croacia, Dinamarca); y el enjambrazón (Croacia, Dinamarca). Los datos presentados se ajustan bien con los encontrados para los mismos caracteres en la literatura, y en general, apoyan los argumentos para el término “caracteres de calidad”. Especialmente para el peso de la reina, el número de ovariolas, el volumen de la espermateca y el número de espermatozoides, los datos por país, probaron su propia exactitud al repetirse a través de los años. Se registró también que cuando las reinas inseminadas artificialmente se mantienen bajo condiciones de producción en masa (en pequeñas jaulas en los bancos de reinas y con bajo número de asistentes) éstas pueden transferir el semen a su espermateca y despejar sus oviductos de manera más eficiente cuando han sido inseminadas con pequeñas cantidades de semen en dos o tres secuencias (pero no cuatro), que cuando han sido inseminadas con la misma cantidad de semen en una sola vez (Polonia). Además, tuvimos un aspecto detallado de las condiciones sanitarias de la colonia: a. a través del estado de salud de la reina (nosema más análisis de virus) (Eslovenia); y b. la evaluación de la carga de nosema de las abejas obreras (Dinamarca) y de las reinas (Grecia). Este es el primer paso en la síntesis de este tipo de datos diversos para un tema tan importante. Los conocimientos adquiridos pueden servir para llenar los vacíos existentes en los sistemas de cría o de evaluación de la reina de cada país, con el fin de facilitar la estandarización de la metodología para obtener resultados comparables.

Keywords:

• honey bee
• queen quality
• breeding
• spermatheca
• ovary
• ovariole
• spermatozoa
• performance
• population
• brood
• honey production
• swarming
• defence
• calmness
• disease prevalence