RT Dissertation/Thesis T1 Der Einfluss von Wirtsfaktoren der Honigbiene (Apis mellifera L.) auf den Reproduktionserfolg der parasitischen Milbe Varroa destructor (Anderson & Trueman) auf die Auswirkungen einer horizontalen Verbreitung des Parasiten auf den Befall der Bienenvölker A1 Frey,Eva WP 2014/06/27 AB Das Honigbienenvolk ist konfrontiert mit einer Vielzahl an Pathogenen, darunter Viren, Bakterien, Pilze und Milben. Der weltweit bedeutendste Parasit der westlichen Honigbiene ist dabei die ektoparasitische Bienenmilbe Varroa destructor. Entdeckt wurde die Milbe zu Beginn des 20. Jahrhunderts in Südostasien in Völkern der östlichen Honigbiene Apis cerana, ihrem ursprünglichen Wirt. Ab Mitte des letzten Jahrhunderts wurde die Milbe dann durch Transporte infizierter A. mellifera Völker weltweit verbreitet mit meist dramatischen Folgen für wildlebende und bewirtschaftete Honigbienenvölker. Mittlerweile stellt der Parasit das größte wirtschaftliche Problem für die globale Imkerei dar. So gibt es in den gemäßigten Breiten nahezu kein varroafreies Volk mehr und ohne regelmäßige Bekämpfung der Varroose durch den Imker gehen Bienenvölker innerhalb weniger Jahre ein. Dies bestätigt, dass sich bei A. mellifera nach wie vor kein stabiles Wirt-Parasit-Verhältnis entwickelt hat und die Bekämpfung von V. destructor nach wie vor die größte Herausforderung für die Imkerei darstellt. Die Hauptursache für die Wirtsschädigungen ist die enorme Zunahme der Varroapopulation im Jahresverlauf, die offensichtlich durch das Bienenvolk nicht ausreichend kontrolliert werden kann. Dieses Populationswachstum wird beeinflusst durch Reproduktionsrate der Varroaweibchen innerhalb der einzelnen Brutzellen, durch Parasit-Wirt-Wechselwirkungen auf der Ebene des Bienenvolkes und durch Wechselwirkungen zwischen den Bienenvölkern. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden Untersuchungen auf allen drei Ebenen durchgeführt. Zunächst konnte auf der individuellen Ebene erstmals nachgewiesen werden, dass Signale der Bienenlarve nicht nur die Reproduktion der Varroaweibchen aktivieren, sondern eine begonnene Oogenese sogar wieder stoppen können. Unter evolutiven Gesichtspunkten macht dies Sinn, da das Varroaweibchen nur dann Ressourcen in die Eibildung investiert, wenn die Bedingungen für eine erfolgreiche Reproduktion gegeben sind. Meine Ergebnisse lassen vermuten, dass kutikuläre altersabhängige Duftstoffe der Bienenlarve an der Steuerung der Varroareproduktion maßgeblich beteiligt sind. Als Wirtssignale kommen dabei bestimmte Fettsäureester in der polaren Fraktion des Kutikulaextraktes in Frage. Im Rahmen eines Kooperationsprojektes konnten wir darüber hinaus zeigen, dass die temporär auftretende Infertilität von Varroaweibchen signifikant mit drei QTL auf drei Chromosomen der Wirtslarve korreliert ist, es also offensichtlich eine genetische Basis für solche reproduktionshemmenden Resistenzfaktoren gibt. Hierfür machten wir uns die haplo-diploide Geschlechtsbestimmung bei Honigbienen zunutze, da potentielle Resistenzgene eher im haploiden Phänotyp sichtbar werden und sich das Genom leichter molekulargenetisch charakterisieren lässt. Für Untersuchungen von Varroaresistenz auf der Ebene des Bienenvolkes sowie für die Durchführung von Selektionsprogrammen ist ein weiterer Aspekt von enormer Bedeutung. In zwei Versuchsansätzen konnte ich nachweisen, dass der Eintrag von Varroamilben von benachbarten Völkern – oft als „Reinvasion“ bezeichnet - die Populationsentwicklung des Parasiten im Volk nachhaltig beeinflusst. Zunächst wurde unter den Bedingungen eines isolierten Truppenübungsplatzes der Eintrag von Milben in Abhängigkeit vom Invasionsdruck (= Anzahl und Entfernung infizierter Bienenvölker) quantifiziert. Hierfür wurden mit Akariziden dauerbehandelte Völker in unterschiedlichen Abständen zu stark parasitierten Völkern aufgestellt und der Milbeneintrag wöchentlich erfasst. In einem weiteren Versuch wurde der Ansatz erweitert: Neben der Varroainvasion wurde nun auch die Vermehrung der eingetragenen Milben quantifiziert. Unter praxisnahen Bedingungen konnte so nachgewiesen werden, dass horizontale Verbreitung plus anschließende Vermehrung der eingeschleppten Varroamilben zu einem exponentiellen Anstieg der Varroapopulation führen können, der innerhalb von drei Monaten die Schadensschwelle übersteigt und dadurch die Überwinterung der Bienenvölker gefährdet wird. Aus den Versuchsergebnissen werden Empfehlungen für eine flächendeckende und zeitlich koordinierte Varroabekämpfung sowie für die Selektion resistenter Bienenvölker abgeleitet. Mit meinen Versuchen konnte ich einige Mosaiksteine zum Verständnis der Varroa-Reproduktionssteuerung innerhalb der individuellen Brutzelle und zur Varroa-Populationsdynamik innerhalb des Bienenvolkes hinzufügen. Ein solches Verständnis der Populationsdynamik und der zugrunde liegenden Wirtsfaktoren ist meiner Meinung nach essentiell für die Selektion varroaresistenter Bienenvölker und darüber hinaus wichtig für die Entwicklung von Varroa-Bekämpfungskonzepten. K1 Biene K1 Varroa destructor K1 Wirtsfaktoren K1 Krankheitsresistenz K1 horizontale Verbreitung PP Hohenheim PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2014/981