KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

REDACTIONEEL

EDITIE 37, MAART 2019

 

Teelt 100% resistente bijen binnen vier jaar gerealiseerd door inzet vele vrijwilligers

Er is een dreigend tekort aan bijen, die onmisbaar zijn voor bestuiving van voedingsgewassen. Met de groeiende voedselproductie, die nodig is om de uitdijende wereldbevolking te kunnen blijven voeden, groeit ook de vraag naar bijenvolken. Echter, de afgelopen jaren heeft het aantal beschikbare bijenvolken geen tred kunnen houden met de groeiende vraag. Vooral in de Verenigde Staten waar het aantal bijenvolken zelfs daalde en import van bijenvolken uit Australië nodig was. Voor de schaarste aan bijenvolken zijn verschillende oorzaken aan te geven. De verminderde biodiversiteit, vooral in agrarische gebieden, maakt dat honingbijen minder mogelijkheden en tijd hebben om voldoende stuifmeel te verzamelen, wat kan leiden tot ondervoede populaties, die minder goed bestand zijn tegen infecties door schimmels en bacteriën. Ook het onzorgvuldig gebruik van bepaalde klassen van insecticiden, met name de neonicotinoïden, wordt verondersteld niet bevorderlijk te zijn voor de vitaliteit van de bijenpopulaties.

Een derde oorzaak, die door menig imker als belangrijkste wordt aangegeven, heeft te maken met de opkomst van de Varroamijt in de Westerse honingbij. Deze parasiet, die aanvankelijk alleen voorkwam in Zuidoost-Azië, heeft zich sinds de jaren 80 van de vorige eeuw sterk uitgebreid in de rest van de wereld, met uitzondering van Australië. De mijt, die officieel Varroa destructor heet, doet zijn naam eer aan. De parasiet verzwakt de bijen rechtstreeks door zich te voeden met de koolhydraat- en aminozuurrijke vetlichamen van de bij (en niet met –wat tot begin dit jaar nog ‘common sense' was– hemolymfe, het kleurloze bloed van insecten).

Daarnaast verspreidt hij allerlei virussen en bacteriën, die de bijen verder kunnen verzwakken. Een berucht virus is het ‘Misvormde Vleugel’ virus. Eenmaal besmet met dit virus kunnen de bijen niet meer functioneren vanwege de misvormde vleugels. Omdat een bijenvolk bij een dergelijke besmetting nog maar in staat is een beperkte hoeveelheid nieuwe jonge bijen op te laten groeien, wordt het aantal bijen steeds kleiner, wat uiteindelijk leidt tot een totale ineenstorting van het volk. Dat is vooral een probleem tijdens de winter en in het vroege voorjaar wanneer de verzwakte bijen niet kunnen omgaan met de lage temperaturen of met de extra inspanningen die nodig zijn om het broednest in het vroege voorjaar op te starten. Tijdens deze periodes sterven veel verzwakte bijen zonder dat er nieuwe nakomelingen zijn geboren.

De bij moet het zelf doen

Duurzame effectieve behandelingen tegen de Varroamijt zijn er niet. De meest toegepaste behandelmethode in Nederland is het gebruik van organische zuren, die je over de honingraten vernevelt. Dat kan goed werken, maar komt wel nauw ten aanzien van factoren als dosering, type kast en weersomstandigheden. Bovendien moet je de behandeling meerdere malen per jaar herhalen en tast je niet alleen de mijt aan, maar verzwak je ook de bijenlarven, werksters en koninginnen in de kast. In gebieden met een warmere winter moeten agressieve acariciden ingezet worden. Tegen de meeste van deze chemische stoffen is de Varroamijt inmiddels resistent. Voor bioloog Bartjan Fernhout was het een kleine tien jaar geleden de frustratie dat ondanks een zo consciëntieus mogelijke behandeling tegen de Varroamijt zijn beste koninginnen het loodje legden, de aanleiding om op zoek te gaan naar andere strategieën om met de Varroamijt te kunnen dealen. Dat leidde hem tot Amerikaans onderzoek dat al in 1998 gewag maakte van Varroaresistente populaties vanwege een erfelijke eigenschap, die wordt aangeduid als Varroa Sensitieve Hygiëne (VSH). Hierbij wordt de mijt verstoord in zijn cyclus om –net voor het sluiten van de cel door een werkster– bij de bijna volwassen larve in de cel te kruipen en zich na sluiten van de cel ongestoord te voeden met die larve en nakomelingen te genereren. Uitgerust met de VSH-eigenschap kan een werkster de mijt detecteren. Cellen met reproducerende mijten worden geopend en de nog onontwikkelde pop met de Varroamijt wordt verwijderd. De reproductie van de mijt wordt hierdoor onderbroken. Deze VSH-eigenschap is zeer efficiënt. Als besmet broed uit een niet-VSH-volk wordt gegeven aan een VSH-volk, worden de meeste reproducerende Varroamijten (> 90%) gedetecteerd en verwijderd. Als de koningin van een niet-VSHvolk met een relatief hoog aantal mijten wordt vervangen door een VSH-koningin, daalt het aantal mijten zodra er voldoende dochters van de nieuwe koningin aanwezig zijn in het volk.

 

Arista Bee Research

 

Nederland telt ruim 7.000 imkers, die in totaal tussen de 15.000 en 20.000 bijenkasten in beheer hebben met naar schatting 750 miljoen honingbijen. Doordat de huidige varroabestrijdingsmiddelen niet 100% effectief zijn sterft er wereldwijd jaarlijks nog steeds 20-35% van de volken.

Door een import verbod kunnen de in de USA geteelde lijnen van honingbijen met VSH-eigenschappen niet ingezet worden in Europa. Er moest daarom in Europa een volledig nieuw VSH teelten selectieprogramma worden opgestart. De VSHeigenschap komt echter in de westerse honingbij in een zeer lage frequentie voor. Er moest gezocht worden naar een speld in de hooiberg.

Om een dergelijk ambitieus programma te kunnen realiseren (en daarvoor ook de nodige fondsen te kunnen werven) is de Stichting Arista Bee Research opgericht. Deze heeft nu vier mensen in vaste dienst, waaronder Bartjan Fernhout als programmadirecteur. Een groot deel van het uitvoerende werk wordt gedaan door vrijwilligers van imkersverenigingen in binnen- en buitenland. Ook zijn er verschillende onderzoeksprojecten in samenwerking met universiteiten en hogescholen.

 

Teelt, selectie en distributie

Het kernproject van de Stichting is ‘Teelt, selectie en distributie’, dat zich in eerste instantie richtte op de selectie van enkele honderden koninginnen per jaar van honingbijrassen als Carnica en Buckfast op de VSHeigenschap om vandaaruit een eerste VSH-lijn te telen. Eén van de vrijwilligers die dit project heeft gedragen is Gerbert Kos, de inmiddels gepensioneerde oud-directeur van Salm en Kipp, die al sinds zijn jeugd imker is. Zijn rol hierin is ook deels facilitair: in de garage bij zijn huis is een klein laboratorium ingericht, waar onder meer geselecteerde koninginnen kunstmatig worden geïnsemineerd.

Gerbert Kos stipt de belangrijkste mijlpalen van dit project aan. “In 2014 zijn we begonnen met het screenen van volken op een lage mijtgroei, wat kan wijzen op een zekere mate van aanwezigheid van de VSH-eigenschap. Die is trouwens op twee genen te vinden, vier allelen en is additief. Dat wil zeggen dat bij één allel met die eigenschap 25% van de reproducerende mijten wordt uitgeruimd, bij twee 50%, bij drie 75% en bij vier 100%. Bij het tot nu toe ontbreken van een genetische marker (daar wordt in een RAAK-project door de hogescholen Inholland (Amsterdam) en Van Hall Larenstein (Leeuwarden, Velp), en het bedrijf Bejo Zaden aan gewerkt), is dat een kwestie van tellen. De geselecteerde volken, die een extra besmetting met Varroamijten hebben gekregen, worden aan het einde van de zomer onderzocht op het percentage niet-voortplantende mijten in het broed. Dat betekent handmatig heel veel cellen open maken en onder de microscoop het aantal reproducerend en nietreproducerende mijten tellen. Van de best scorende volken (dus met de laagste mijtgroei) worden koninginnen geteeld die kunstmatig worden geïnsemineerd met het sperma van één dar. Het effect hiervan is dat de gunstige VSH-allelen ofwel in grote hoeveelheden aanwezig zullen zijn of juist afwezig. Wat je weer kunt beoordelen na analyse van het broed van de met één dar geïnsemineerde koningin. Met de koninginnen die gunstige resultaten geven in de broedtest, ga je de verrijkingsfase in, waarbij je over verschillende generaties doorgaat met het combineren van dar en koningin met de meest gunstige eigenschappen. Dit leidt uiteindelijk tot nakomelingen die homozygoot (dus voor alle vier de allelen positief) zijn voor de VSH-eigenschap.”

Om de vaart er bij dat iteratieve proces in te houden is ook gebruikgemaakt van een tweede huis van Kos, dat is gelegen in Zuid-Spanje, in een vallei met een dusdanig microklimaat dat ook in de winter koninginnen kunnen worden geteeld. “Nadeel van de ‘één-dar’ volken is dat de koninginnen alleen eitjes leggen voor een periode van drie tot negen maanden. Dus na de eerste evaluatie (in de zomer) moet je wachten tot het volgend jaar voordat je verder kunt. Door de koninginnen met hun nog kleine volkjes naar Spanje te brengen –een hele logistieke operatie!– kan je in de winter nog zo’n slag maken”, aldus Gerbert Kos.

Gerbert Kos heeft in zijn tuin een kleine 40 bijenvolken, die inmiddels 75-100% varroaresistent zijn.

 

Steeds verder uitbreiden

Een volgende stap is het het insemineren van qua VSH zuivere koninginnen met meerdere VSHdarren. Koninginnen die met maar één dar zijn geïnsemineerd kunnen alleen in kleine kasten worden gehouden en hebben een beperkte levensverwachting. Koninginnen die met meerdere darren zijn geïnsemineerd kunnen wel in kasten van een normaal formaat worden gehouden en kunnen dan ook op andere belangrijke eigenschappen, zoals honingproductie en winterhardheid, worden geëvalueerd.

Bovendien is het dan nog maar een kleine stap naar de praktijk van de productievolken, waarbij de koningin niet langer in een laboratorium wordt geïnsemineerd, maar uitvliegt en op een natuurlijke wijze door de darren wordt bevrucht. Ook hier is nog wel enige sturing, omdat je nog wel enige vat wil hebben op de genetische inbreng van de darren. Daartoe worden de volken met zuivere koninginnen naar locaties als het schiereiland Marken gebracht, dat vanwege de ligging met water rondom een voor bijen geïsoleerde omgeving is. Op Marken zijn alleen Buckfast-volken te vinden. Die staan op het bevruchtingsstation en worden gestimuleerd om zo veel mogelijk darren te produceren. Wanneer je daar een paar weken kastjes met jonge Buckfast koninginnen plaatst, zullen die koninginnen gegarandeerd door darren met dezelfde genetische achtergrond worden bevrucht. Dit jaar worden er op Marken voor het eerst Buckfast volken met 100% VSH-darren opgesteld.

 

Vliegwiel

Omdat steeds meer telers participeren in het project, komen er steeds meer productievolken met hoge resistentie tegen de Varroamijt. Die zorgen voor een zekere mate van robuustheid in de populatie, waarvan op een bepaald moment ook minder resistente volken in de omgeving profiteren. Niet in de laatste plaats omdat er meer kans is dat ook hun koningin met wat VSH-gunstig genetisch materiaal kan worden bevrucht. Die nakomelingen zullen het dan weer iets beter doen, enzovoorts.

Voordat dat vliegwiel helemaal zelfstandig gaat draaien, moet er volgens Gerbert Kos nog wel het een en ander gebeuren. “We hebben ons nu gericht op drie bijenrassen, maar er zijn er nog veel meer die van een dergelijke aanpak kunnen profiteren. Verder beginnen we het nu in Nederland en Vlaanderen goed voor elkaar te krijgen door de tomeloze inzet van honderden vrijwilligers die ook daadwerkelijk geloven in de missie van Arista Bee Research. Maar in landen als Spanje, met 2,5 miljoen volken de grootste honingproducent van Europa, is de mindset nog wel een beetje anders...”

 

INFORMATIE

Arista Bee Research

aristabeeresearch.org/nl

Op deze website zijn ook de links te vinden naar twee tv-rapportages van Brandpunt Plus over het telen van de varroaresistente bij.

In het laboratorium zijn ook faciliteiten voor

kunstmatige inseminatie van koninginnen

met minuscule hoeveelheden van ongeveer

1 μl darrensperma. Een heel precies werkje

dat onder de microscoop plaatsvindt.