Historia de colonización y diferenciación poblacional de la abeja de miel de Puerto Rico (Apis mellifera).

Jenny Acevedo

La abeja de miel (Apis mellifera L.) es el principal polinizador comercial en todo el mundo.  La subespecie A. m scutellata es originaria de África, pero fue introducida en América en 1956.  Durante los últimos 60 años, A. m scutellata hibridizó exitosamente con subespecies europeas, residentes previamente en el área.  El resultado de esta hibridación fue denominado como la africanización de la abeja de miel (AHB).  La abeja de miel africanizada se ha dispersado desde entonces, llegando a Puerto Rico (PR) en 1994.  La población de abejas de miel en la isla adquirió entonces un mosaico de características tanto de las abejas africanizadas (AHB) como de las abejas europeas (EHB).  AHB en Puerto Rico muestra una característica principal que la distingue y es su comportamiento dócil por lo cual se le ha llamado abeja de miel dócil (gAHB).  Utilizamos 917 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) para examinar la estructura de la población, la diferenciación genética, el origen y la historia del rango de expansión y colonización de la abeja de miel dócil en Puerto Rico (PR).  Comparamos gAHB con poblaciones que abarcan la distribución actual de A. mellifera en todo el mundo.  La población gAHB se muestra como una sola población que se diferencia genéticamente de las poblaciones examinadas de abejas de miel africanizadas.  Los grupos de Texas y Puerto Rico son los más cercanos genéticamente.  Nuestros resultados apoyan la hipótesis de que la población de Texas (AHB), es la fuente de gAHB en Puerto Rico.

Abejas de miel en Puerto Rico: ¿Abejas mansas con consecuencias mansas? 

James D. Ackerman

James D. Ackerman¹ and Nicole Martínez Llaurador¹

¹Universidad de Puerto Rico, San Juan, PR

Abejas de miel en Puerto Rico: ¿abejas gentiles con consecuencias gentiles?

Las especies de Apis son un componente importante de las faunas polinizadoras en sus hábitats nativos e introducidos. Una preocupación generalizada es que los Apis no nativos pueden tener efectos negativos en los polinizadores nativos e incluso en la reproducción de las plantas. Esto se basa en la suposición de que las comunidades naturales funcionan a su capacidad óptima, las comunidades de estructuras de competencia de recursos, los polinizadores nativos son más eficientes, pero los Apis son competidores superiores. Si bien no hay estudios en Puerto Rico que aborden específicamente estos supuestos o las consecuencias ecológicas y evolutivas de los Apis para la flora y la fauna de la isla, una acumulación de estudios específicos de taxones y de nivel comunitario sugiere, que tales efectos abarcan el espectro de sutil e indirecto a obvio y directo. Como se ha mencionado en la literatura, "es complicado", lo que exige un esfuerzo de investigación concertado para abordar la multitud de problemas que tenemos ante nosotros.

Evaluación multiparamétrica a largo plazo del impacto del huracán María en las medidas de colonias: un estudio de caso en abejas de miel gentiles africanizadas (gAHB) de Puerto Rico.

Jose L. Agosto-Rivera

Isada Claudio-Ford¹, Jonathan Alemán Ríos¹,  Janpierre Alemán Ríos¹, Stephanie Feliciano-Cardona¹, Ashley Lozada Valcárcel¹, Cheryl González¹, Esteban Morales Ramos¹, Giancarlo Piovanetti¹, José Mayoral¹, Rochelly Rivera¹, Vivian Reyes¹, Johann Santos-Rodríguez¹, Claudia Cordero¹, Edwin Rivera-Colón¹, P. Arsuaga-Hernandez¹, Airined Montes¹, Andrés Rivera¹,  Courtney George¹,  Edwin Caraballo¹, Ivan Collado¹, Luis González¹, Luis Santos¹, Melnixa Ruiz¹, Edgar Acuña², Mehmet Ali Döke¹, Remi Megret¹, Tugrul Giray¹ and Jose L. Agosto-Rivera¹, ¹Universidad de Puerto Rico, San Juan, PR, ²Universidad de Puerto Rico, Mayagüez, PR.

El 20 de septiembre de 2017, el huracán María golpeó a Puerto Rico y se asoció con la pérdida de aproximadamente el 80% de las colonias de abejas manejadas, principalmente debido a los vientos y la posterior falta de recursos florales. Como parte de un proyecto en curso, estábamos monitoreando una colonia con video en la entrada de la colmena, fotos de todos los marcos y varios sensores que miden parámetros internos (temperatura, humedad y luz). Este esfuerzo nos permitió capturar el período anterior y posterior al huracán María y brindó una oportunidad única para conocer cómo las colonias sobrevivientes de abejas de miel respondieron a este evento climático. Además, pudimos investigar si la administración de jarabe de azúcar y empanadas de proteínas son suficientes para apoyar la supervivencia, la reproducción y el control fisiológico del entorno interno de la colonia. Nuestros hallazgos indican que a pesar de la presencia de altos niveles de miel de nuestra administración de jarabe, y una pequeña pero estable cantidad de polen almacenado, hubo una disminución dramática en la cría un mes después del huracán (octubre). Interpretamos esta disminución de la cría como causada por el canibalismo ya que esta conducta generalmente se observó en el apiario durante este período de tiempo. Utilizando nuestra nueva metodología para detectar automáticamente la entrada de polen a partide de los videos, descubrimos que para el segundo mes después del huracán (noviembre), la entrada de polen se recuperó a los niveles previos al huracán y coincidió con los niveles de cría de recuperación. El régimen de alimentación de las empanadas de proteínas comenzó en este período, pero no dio lugar a un aumento adicional en los niveles de cría. Para enero, que en años normales, no es un momento pico de recursos florales, tanto la entrada de polen como los niveles de cría aumentan drásticamente, lo que sugiere que se produjo un cambio en los patrones estacionales de los recursos florales, y que las abejas de miel siguen este cambio. Examinando todas las observaciones, especulamos que la entrada de polen fresco, en lugar de polen almacenado, es un parámetro clave para la regulación de la cría que puede servir como una señal clave para amamantar o canibalizar las larvas. Este trabajo fue apoyado por las siguientes Subvenciones NSF: 1707355, 1633184, 1633164, 1560389, 1545803, 1736019, 1826729.

Regiones genómicas asociadas a la conducta agresiva grupal en abejas de miel.

Arian Avalos

El análisis asociativo en estudios de la arquitectura genética y la evolución del comportamiento ha sido difícil principalmente por que muchos comportamientos son afectados por factores sociales. Estos factores reducen la habilidad de establecer correlaciones entre el fenotipo y genotipo en individuos. Utilizando secuenciación de genomas completos, no encontramos correlaciones significativas entre agresividad individual y genotipo en una población de abejas africanizadas previamente caracterizada. En contrastante, encontramos correlaciones robustas entre el nivel de agresividad en colonias y la frecuencia de haplotipos específicos. Además, muchos de los haplotipos que exhiben signos de selección positiva en nuestro estudio también fueron identificados en otro estudio independiente de la evolución de docilidad en la misma población africanizada. Por lo tanto, la asociación entre genética de poblaciones y el fenotipo del grupo pueden ayudar a identificar correlaciones genéticas crípticas en estudios de rasgos complejos. Nuestros resultados agregan una nueva dimensión al entendimiento de pareos entre genotipo y fenotipo.

El zumbido de la industria apícola de California y el programa Bee Safe.

Patricia Bohls

California es uno de los líderes agrícolas en los EEUU. Con su producción de más de 400 productos agrícolas que representan más de un tercio de las verduras y dos tercios de las frutas y nueces del país. Muchos de estos productos agrícolas dependen de la polinización de las abejas para una producción óptima. Una de estas industrias que depende de las abejas de miel es la almendras, que con un valor de $ 5 mil millones que requieren cerca de las tres cuartas partes de la población de abejas de miel de los Estados Unidos para su polinización. Esto hace de California uno de los estados apícolas más importantes en el país.

El Departamento de Alimentos y Agricultura de California ha implementado el Programa de Seguridad de las Abejas para proteger a los polinizadores, principalmente la abeja europea (Apis mellifera) y la industria de la apicultura, de los impactos negativos causados por el robo de colmenas, plagas y enfermedades, la falta de forrajeo adecuado y la exposición a pesticidas. El Programa Bee Safe dirige $ 1.5 millones anuales a las oficinas de los Comisionados Agrícolas de Condado (CAC) para reembolsar sus esfuerzos para desarrollar, implementar e informar sobre las actividades asociadas con este programa. A los CAC se les otorga la autoridad identificada en el Código de Alimentos y Agricultura para hacer cumplir varias leyes de prevención de plagas y colmenas destinadas a garantizar la vitalidad de la industria de la apicultura y evitar la introducción o propagación dentro del estado de las plagas.

Entendiendo los virus de abejas de miel.

Humberto Boncristiani Freire, Jr

En la última década, una mayor cantidad de investigación ha demostrado que los virus de las abejas de miel juegan un papel importante en la disminución de las colonias. Los virus de las abejas de miel pueden estar asociados con plagas (Varroa / Nosema), uso de pesticidas, mala nutrición y prácticamente cualquier otro componente de la salud de las abejas de miel. Aquí presento una visión general sobre la replicación, transmisión, patogénesis y prevención de los virus de la abeja de miel, lo que facilitará la comprensión de por qué estos virus pueden aprovechar muchas circunstancias diferentes.

Una base de datos que alberga una colección de datos pertinentes a las poblaciones mundiales de abejas.

Shu-Ching Chen

La base de datos de abejas y una aplicación web para acceder a la base de datos han sido desarrolladas como parte de una colaboración entre la Universidad Internacional de Florida (FIU) y la Universidad de Puerto Rico (UPR). La funcionalidad principal de la aplicación es recopilar datos pertinentes a especímenes de abejas de todo el mundo. En esta etapa, la base de datos contiene información sobre los lotes recibidos por UPR y las muestras contenidas en cada lote. Cada muestra contiene información sobre el espécimen, que incluye, entre otros, país de origen, género, especie, subespecie, sexo, casta, etc. La base de datos fue diseñada teniendo en cuenta la escalabilidad. Es capaz de garantizar eficientemente la integridad de los datos y evitar la redundancia a través del proceso de normalización. Las aplicaciones creadas sobre la base de datos pueden aprovechar su diseño para consultar, analizar y administrar los datos de una manera eficiente y efectiva. El extenso proceso de normalización en el diseño de la base de datos permite a los desarrolladores y administradores escalarla y adaptarla de manera efectiva a nuevas entidades, datos y relaciones. Actualmente, la base de datos sirve como depósito central del proceso de recopilación de datos y es capaz de extender su alcance a esquemas más ambiciosos, posiblemente integrando nuevos tipos de esquemas, datos, consultas y operaciones.

Virus de la abeja de miel, evolución e interacción con otros factores estresantes.

Anne Dalmon

Más de 30 virus pueden infectar colonias de abejas. Se ha demostrado que el virus del ala deformada (DWV) está relacionado con la pérdida de colonias, y se sospecha que la coexposición a otros factores de estrés debilita severamente a las abejas melíferas, alterando tanto la supervivencia como la conducta. Debido a que las cepas pueden no tener la misma virulencia, primero investigamos la diversidad y evolución genética del virus. Más aún, evaluamos su posible papel en la evolución conjunta del huésped / vector / virus para la resistencia a la varroa. Luego evaluamos las respuestas térmicas del sistema huésped-patógeno para comprender mejor su dinámica en entornos cambiantes. Las altas temperaturas disminuyeron significativamente los niveles de DWV cerca de la carga viral inicial al emerger, pero aumentaron la mortalidad de las abejas. También investigamos el impacto de una coexposición a virus / pesticidas, tanto en condiciones experimentales como en condiciones naturales, inoculando abejas recién emergidas con CBPV y DWV y exponiéndolas a dosis de un neonicotinoide relevantes en el campo. La exposición conjunta causó un aumento en las cargas de CBPV hasta niveles virales relacionados con infecciones manifestadas. La exposición combinada a DWV y tiametoxam no resultó en mayores cargas de DWV en comparación con las abejas expuestas solo a DWV, pero indujo el forrajeo precoz, aumentó el riesgo de no regresar a la colmena después de la primera salida y disminuyó la supervivencia. Estos estudios subrayan que las infecciones virales deben considerarse no solo, sino en combinación con otros factores estresantes.

Abejas de miel europeas y Africanizadas comparten adaptaciones claves para sobrevivir escasez: mayor longevidad.

Mehmet Ali Doke

Actualmente, las abejas de miel viven en todos los continentes, excepto en la Antártida. Sin embargo, la especie se originó en latitudes más bajas y luego irradiaron a latitudes más altas y experimentaron inviernos templados donde los principales factores estresantes son el frío y la falta de recursos de alimentación. En invierno, las abejas de miel detienen o limitan severamente la producción de cría y las abejas obreras viven hasta cuatro veces más que sus hermanos en los meses de primavera.

Hay dos posibles historias evolutivas para el cambio en la longevidad de esta especie: 1) la selección positiva favoreció la longevidad flexible, mientras que las poblaciones irradiaron a las zonas templadas o 2) algunos de los rasgos que habían existido en las abejas de miel para hacer frente a los estresores ambientales. Además del invierno, fueron cooptados durante la radiación de la especie, actuando así como preadaptaciones.

A pesar de las temperaturas relativamente estables, PR tiene fuertes diferencias estacionales basadas en la fenología de las flores, lo que crea un estresor similar a las regiones templadas donde los recursos forrajeros son abundantes en una parte del año y muy reducidos en la otra. Este desacoplamiento de la disponibilidad de recursos y el estrés por frío hace a PR una excelente ubicación para evaluar si la mayor longevidad de las obreras es una adaptación específica para el invierno o una respuesta más generalizada a la escasez estacional.

Impacto de disturbios en toda la población: abejas de miel en Puerto Rico después del huracán María.

Ravi kiran Donthu

Las abejas de miel de Puerto Rico son una población africanizada distinta. En Puerto Rico, estas abejas "asesinas" perdieron su conducta agresiva a su vez reteniendo características africanizadas como la resistencia a los ectoparásitos (por ejemplo, los ácaros Varroa) y su pequeño tamaño. Nuestro objetivo es determinar si la pérdida de la conducta agresiva se debe a factores antropogénicos y/o disturbios en toda la población que son comunes en islas como Puerto Rico. Estas fuerzas pueden conducir a la selección directa de ciertos genotipos o la eliminación aleatoria de colonias individuales de abejas de miel, lo que resulta en una deriva genética. Para evaluar el posible papel de las perturbaciones en toda la población, secuenciamos abejas de miel individuales, utilizando BGISEQ con una cobertura de 30X, recolectadas antes y después del huracán María. Identificamos polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) en los dos conjuntos de muestras después de alinear las lecturas con la secuencia del genoma de referencia de las abejas de miel europeas. Utilizando los genotipos SNP, realizamos un análisis de componentes principales y calculamos valores de Fst entre los dos grupos de muestras. Las gráficas de Manhattan se generaron usando valores de Fst distribuidos en el genoma de referencia. Identificamos SNP con los valores más altos de Fst y su ubicación específica en los cromosomas de las abejas de miel. Los genes que se superponen con estos SNP se consideran genes candidatos bajo selección.

Desarrollando un programa de certificación de para la abeja de miel puertorriqueña.

Jamie Ellis

Las abejas de miel occidentales (Apis mellifera L.) en Puerto Rico (PR) probablemente descienden de abejas de miel africanizadas (A. s.telcutalata  híbridos: AHB) introducidas desde el continente de los EE. UU. Se dice que los AHB en PR son gentiles (gAHB), a diferencia de sus contrapartes continentales, y tolerantes de varias plagas y enfermedades. En consecuencia, los PR gAHB podrían ser de valor práctico para los apicultores que tratan de manejar las abejas durante un momento de altas presiones de plagas/enfermedades y altas tasas de pérdida bruta de colonias manejadas. Esto ha llevado a discusiones sobre las responsabilidades de exportación para los apicultores/científicos y los requisitos de importación que pueden ser impuestos por los estados que componen el territorio continental de los EEUU. Posteriormente, esta discusión se ha expandido para incluir requisitos de exportación/importación para todos los estados y territorios de EEUU y territorios que tengan la intención de exportar abejas vivas (reinas, colonias, paquetes de abejas, etc.) a la parte continental de EEUU. Muchos estados tienen requisitos específicos con respecto a la importación de abejas vivas, requisitos que de otro modo podrían prohibir la importación de una abeja como el PR gAHB. En consecuencia, varias agencias

Enfermedades, vectores y salud en abejas

Jay Evans

Las abejas de miel desempeñan papeles clave en la agricultura y son una especie modelo para comprender la conducta social y la dinámica de las enfermedades. Las pérdidas de colonias de abejas de miel han sido especialmente altas en los últimos años, en parte debido a la fuerte presión de parásitos y patógenos. De estos, los ácaros Varroa y sus virus asociados son especialmente importantes. Las cepas de DWV difieren en virulencia y experimentan interacciones complejas entre sí y con las defensas del huésped. Discutiré enfoques que incluyen técnicas de secuenciación modernas y un sistema de genética inversa recientemente desarrollado para DWV para 1) establecer la virulencia de la cepa, 2) medir directamente las defensas del huésped y las defensas contra virus y 3) determinar si las cepas virales específicas que actúan para limitar los impactos de más cepas virulentas. También discutiré los enfoques metagenómicos para identificar patógenos nuevos y conocidos.

Clima y paisaje influyen en proporción de infestación con Varroa destructor en áreas de congregación de zánganos de Apis mellifera.

Alberto Galindo-Cardona

Galindo-Cardona, A.^1,2*, Scannapieco, A.^1,3, Escalante K.⁴, Geria M.⁴, Lepori N.⁴, Ayup MM.^1,4,5, Russo R.³, Muntaabski, I.^1,3, Liendo MC.^1,3, Landi L.⁶, Giray T.⁷, Monmany-Garzia AC.^{5  1}Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET. ²Fundación Miguel Lillo, FML. ³Instituto de Genética, INTA-Castelar. ⁴Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Tucumán, UNT.  ⁵Instituto de Ecología Regional, IER. UNT-CONICET. ⁶Instituto de Recursos Biológicos, INTA Castelar.⁷Departamento de Biología, Universidad de Puerto Rico

El sistema de reproducción de Apis mellifera involucra zánganos y reinas vírgenes que se aparean en el aire en sitios llamados áreas de congregación de zánganos (ACZ). Los parásitos de las abejas, como Varroa destructor, también pueden estar presentes en las ACZ, lo que provoca una infestación y un impacto posterior en la salud de las colmenas. Los objetivos de este estudio fueron: 1. localizar las ACZ en dos regiones ecoclimáticas de Argentina (Buenos Aires (BA): templado y Tucumán (TU): subtropical), 2. determinar la variabilidad genética de los zánganos en las ACZ, 3. cuantificar el parasitismo del ácaro en los apiarios circundantes y en las ACZ, y 4. identificar las variables ambientales más relacionadas con el porcentaje de Varroa en los ACZ (es decir, clima, topografía, paisaje, manejo de la colmena). Encontramos 11 ACZ en total en 2017 y 2018. La distancia promedio del ACZ al apiario más cercano fue de 500 m. En los apiarios de ambas regiones detectamos solo linajes europeos (C1, C2J). En las ACZ encontramos ambos linajes, europeos (C1, C2J) y africanizados (A1, A2). La infestación de los apiarios con Varroa fue de 1.90% en TU y de 1.14% en BA. La infestación de las ACZ con Varroa fue de 2.7% en TU y 0.7% en BA. Divulgamos la contribución relativa de las variables ambientales al porcentaje de parasitismo en las ACZ. Nuestros resultados proporcionan información valiosa sobre un componente poco estudiado de la reproducción y la salud de las abejas, sobre la dinámica de un ácaro cosmopolita letal y sobre la variabilidad genética de las abejas.

Panel diagnóstico SNP para abejas de miel.

Tugrul Giray

La población de abejas de  miel en Puerto Rico (PR) es menos agresiva que las abejas de miel africanizadas (AHB) y está expuesta a menos agentes infecciosos que su contraparte en los Estados Unidos continentales. Para respaldar el esfuerzo de desarrollar un programa de certificación para la exportación de las abejas de miel de PR, desarrollamos un ensayo diagnóstico de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) que puede identificar inequívocamente las abejas de miel de PR. Los datos del genotipo SNP de las abejas de miel de las poblaciones originarias de América del Norte y Central, Europa y los países africanos se utilizaron para realizar análisis discriminatorios en los componentes principales (DAPC) para determinar los marcadores diagnósticos de SNP específicos de la población. El DAPC se repitió varias veces con un número iterativamente menor de SNP hasta que se identificó el menor número de SNP que diferenciaban a todas las poblaciones. Este proceso produjo 134 SNP diagnósticos. Usando estos SNP se desarrolló un ensayo SNP Agena MassARRAY. Este panel se probó con 834 muestras de 21 países (Argentina, Bolivia, Costa Rica, Francia, Israel, Italia, Kenia, Madagascar, Malta, México, Marruecos, Panamá, Portugal, Georgia, Seychelles, Sudáfrica, España, Túnez, Turquía , Estados Unidos y Zambia), así como 163 muestras de PR. De todas las muestras analizadas, el 92% coincidió con su asignación prevista.

Colonización, impacto y control de las abejas de miel africanizadas en México.

Ernesto Guzman-Novoa

México es el sexto país productor de miel más grande del mundo y el tercer exportador de miel. Las abejas de miel africanizadas (AHB) colonizaron y se mezclaron con las poblaciones existentes de abejas europeas en México en menos de 10 años. Este proceso tuvo lugar entre 1986 y 1996. Para el 1996, la producción de miel, las exportaciones y los rendimientos por colmena habían disminuido en un 35, 45 y 25%, respectivamente. Entre 2006 y 2016, treinta años después del inicio del proceso de africanización, la producción de miel, las exportaciones y los rendimientos por colmena se recuperaron y se mantuvieron estables durante esa década, pero aún son más bajos que antes del proceso de africanización, en un 25, 40 y 20%, respectivamente. El número de colonias inicialmente disminuyó de 2.2 a 1.8 millones de colmenas, pero en el 2016 el número de colmenas manejadas fue de 2 millones. Claramente, las AHB afectaron la productividad de la industria apícola mexicana, pero el grado de daño fue menor de lo esperado inicialmente. En el lado positivo, la presencia de las AHB en México estimuló la producción de reinas. El número de reinas criadas se triplicó en 30 años y muchos productores de reinas crían estas  para una menor agresividad y mayor producción de miel. Además, surgió una nueva generación de apicultores que aprendió a administrar las AHB con nuevas técnicas, lo que permite obtener ganancias.

Un genoma de referencia para la abeja de miel gentil de Puerto Rico.

Haiping Hao

Con la tecnología de secuenciación Oxford Nanopore MinIon de larga lectura, hemos secuenciado y ensamblado el genoma de la abeja de miel gentil de Puerto Rico. A partir de dos celdas de flujo, generamos datos de secuencia de 28 Gbps con la secuencia de lectura más larga a 165 kbps y la longitud de lectura N50 a 30 kbps. Las lecturas largas se ensamblaron utilizando la versión 1.8 de Canu y el genoma ensamblado tiene una longitud total de 234 Mbps en 150 contigs. La comparación inicial del genoma ensamblado con el genoma europeo publicado de la abeja de miel Apis mellifera (HAv3.1) muestra una estructura genómica en general similar, aunque también son obvias varias variaciones estructurales (inversión, translocación, etc.). Estamos en el proceso de pulir el genoma con lecturas cortas de illumina y esperamos en el futuro cercano tener un genoma de referencia de alta calidad para la abeja de miel de Puerto Rico y proporcionar un recurso genómico para comprender su evolución y comportamiento.

Conducta de mordedura de la abeja de miel como defensa en contra de Varroa destructor.

Hongmei Li-Byarlay

Hongmei Li-Byarlay1,2 and Jada Smith 2

1. Agricultural Research and Development Program, 2. Department of Agriculture and Life Sciences, Central State University, 1400 Brush Row Road, Wilberforce, OH 45384.

Las abejas son los polinizadores manejados más importante para la salud vegetal, la producción agrícola, los productos vegetales y la agricultura sostenible. Entre todos los estresores bióticos, un ácaro parasítico Varroa destructor se ha convertido en un importante contribuyente a la desaparición de las colonias de abejas en todo el mundo. Nuestro nuevo programa de investigación en la Universidad Central del Estado se enfoca en seleccionar abejas de miel que muerden a los ácaros. La hipótesis central es que las colonias cimarronas y las colonias que muerden a los ácaros son más resistentes a los ácaros que las colonias comerciales al 1) mostrar una mayor tasa de conducta de mordida y defensa contra los ácaros, y 2) diferentes formas de mandíbulas. Hemos examinado la conducta de mordedura recolectando ácaros en el campo y calificando la conducta de mordedura hacia ácaros bajo el microscopio. Hemos escaneado pares de mandíbulas usando un escáner microCT avanzado y detectado diferentes morfologías en sus formas tridimensionales. Nuestros resultados mostraron la primera evidencia científica de la conducta de mordedura de ácaros en la población de abejas cimarronas en Ohio, y su potencial mecanismo defensivo utilizando mandíbulas de abejas. Nuestros resultados proporcionarán un conocimiento significativo en la cría de abejas resistentes a los ácaros.

El transporte sensibiliza a las abejas de miel a los insecticidas.

Zachary Huang

Shudong Luo^a,b, Zachary Y. Huang^,b

^a Institute of Apicultural Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, 100093

^b Department of Entomology, Michigan State University, East Lansing, MI 48824

Las abejas de miel son polinizadores críticos cuyas poblaciones manejadas enfrentan disminuciones globales debido, en parte, a un mayor uso de insecticidas. El transporte de las abejas de miel es necesario en todo el mundo para satisfacer las demandas de la polinización de frutas y verduras. Estudios previos han demostrado que el transporte puede afectar negativamente la fisiología de las abejas de miel, pero no está claro si las sensibilidades a los pesticidas cambian en las abejas transportadas. Presumimos que el transporte debilita a las abejas de miel de modo que son más propensas a la intoxicación por insecticidas. Nuestros resultados mostraron que el transporte y el transporte simulado sensibilizan a las abejas de miel a los insecticidas, incluidos el imidacloprid y el thiamethoxam. Luego probamos si esto se debe a que el transporte hace que las abejas envejezcan más rápido y que las abejas mayores sean más sensibles a los insecticidas. De hecho, se encontraron que los niveles de hormona juvenil son significativamente más altos en las abejas que se simula transportación que en las abejas control y las abejas mayores son más sensibles a los pesticidas. Estos resultados sugieren que los mecanismos de sensibilización se deben al transporte que hace que las abejas envejezcan más rápido y que las abejas envejecidas sean más vulnerables a los insecticidas. Por lo tanto, el transporte ampliamente practicado de colonias de abejas de miel las sensibiliza a los insecticidas, lo que aumenta su riesgo de intoxicación por pesticidas. Se necesitan más estudios para proporcionar medidas para contrarrestar estos efectos.

Estructura genética - relaciones geográficas de subespecies de abejas de miel en Turquía: Una encuesta y una prueba de superposición de nicho.

Mert Kükrer

Mert Kükrer¹, Ayşe Turak², Can Bilgin¹

¹Department of Biology, Middle East Technical University, Ankara, Turkey.

²Nature Conservation Center, Ankara, Turkey.

Las subespecies o "razas geográficas" de las abejas de miel (Apis mellifera) difieren en morfología, biogeografía y conducta y parecen haberse diversificado como resultado del aislamiento reproductivo generado por la glaciación del Pleistoceno. Se espería que las características específicas del hábitat, como la temperatura diaria, la abundancia y la fenología del flujo de néctar, la duración y la severidad del invierno, o la presión de los depredadores tubieran influencia sobre la morfología, la estrategia de alimentación, el almacenamiento de miel, la producción de crías, capacidad para sobrevir el invierno, la conducta de enjambre o la agresión en diferentes razas.

Examinamos rasgos de conducta potencialmente adaptativos para cada componente genético identificado por análisis de ESTRUCTURA (STRUCTURE) basado en microsatélites, y exploramos las relaciones con las condiciones climáticas prevalentes donde esos componentes se concentran geográficamente. Para cuatro subespecies y un ecotipo estimamos los rangos de distribución e identificamos posibles factores climáticos de adaptación usando modelos ecológicos de nicho por MAXENT.

El modelado de nicho produjo rangos para cada subespecie/ecotipo que corresponden aproximadamente con ecorregiones particulares en Turquía. Una comparación de nichos, predijo la divergencia ecológica entre las subespecies de abejas de miel. La hibridación entre linajes C y O donde los modelos de nicho se superpusieron se confirmó con evidencia genética. No se encontró que los modelos producidos cubrieran el rango de otra subespecie de linaje O en Anatolia Oriental, no incluida en este estudio. La relación entre un ecotipo en la costa del mar Egeo y una queresa (Marchalina hellenica) del pino del Mediterráneo Oriental (Pinus brutia) que proporciona un ciclo anual de impacto en la disponibilidad de recursos en la historia natural de ese ecotipo también fue concordante con sus modelos de distribución y la distribución observada el pino y la queresa.

Discutimos los valores adaptativos de los rasgos de las abejas de miel y sugerimos hipótesis para evaluar estas asociaciones a nivel del genoma.

Análisis de video y aprendizaje automático para el monitoreo a gran escala de la conducta de búsqueda de abejas de miel marcadas y sin marcar.

Rémi Mégret

La capacidad de automatizar el análisis de video para monitorear animales e insectos es de gran interés en estudios de etología, ecología y agricultura. Debido a la gran cantidad de factores que interactúan para explicar la conducta, se requieren análisis multifacéticos. En esta presentación, reportamos el desarrollo de un nuevo sistema para la detección, localización y seguimiento de abejas de miel a partir de video en la rampa de entrada de la colonia. El sistema propuesto se basa en avances recientes en las Redes Neuronales Convolucionales para detectar partes del cuerpo de las abejas con alta precisión y velocidad. Esto se puede usar para analizar la conducta de búsqueda de alimento para ambas abejas marcadas con un identificador de código de barras único, así como para también contar todas las abejas sin marcar y si traen polen. Estos modelos se están aplicando actualmente para analizar semanas de videos dentro del contexto del proyecto de NSF BigData “Large-scale multi-parameter analysis of honeybee behavior in their natural habitat” en la Universidad de Puerto Rico (UPR). Los resultados se pueden visualizar y analizar en una aplicación web que desarrollamos y que actualmente se implementa en la instalación de computación de alto rendimiento de UPR (High-Performance Computing facility; HPCf) para estudiar las variaciones individuales en la conducta de las abejas.

Espiando a las abejas de miel: Análisis de datos continuos de colmenas de abejas.

William Meikle

A medida que el monitoreo continuo del pulso, la respiración, la presión arterial y otras variables se está volviendo común para los humanos, también lo es para las abejas de miel. El monitoreo de las variables físicas, incluyendo el peso, la temperatura, los gases respiratorios, el sonido y el tráfico de forrajeo, se está volviendo factible para la mayoría de los investigadores de abejas de miel, ya que el costo y el tamaño de los sensores disminuyen mientras su precisión y capacidad aumentan. Este enfoque para recopilar datos sobre la conducta a nivel de colonias es lógico porque la recopilación de datos de los sensores reduce o elimina la perturbación de las colonias y proporciona nuevos tipos de información sobre la salud y la actividad de las colonias. Estos puntos se ilustrarán con datos de experimentos de campo y laboratorio recientes que involucran la exposición de colonias de abejas a dosis subletales de pesticidas.

Antibióticos en colmenas: Efectos en el desarrollo de la abeja de miel.

Yarira Ortiz

Las pérdidas recurrentes de las abejas de miel hacen que sea crítico entender el impacto de las intervenciones humanas, como el uso de antibióticos en la apicultura. Estudiamos el efecto de los antibióticos sobre la microbiota, el metabolismo y la conducta de las abejas durante su desarrollo. Encontramos que la diversidad de la microbiota central fue similar durante el desarrollo, pero la composición varió y se agrupó según la etapa de desarrollo; desarrollo temprano vs. tardío. El tratamiento con antibióticos redujo la diversidad y los números de microbiota ("ablación") y duplicó la adiposidad de las abejas. El momento de ablación con antibióticos, en la etapa adulta o larvaria, y el "rescate" por exposición a condiciones típicas de colonias o microbiota tuvieron distintas consecuencias para la edad de comienzo de tareas como limpieza, cuido de crías y forrajeo. El desarrollo de conductas en las abejas está generalmente bajo la regulación endocrina; mostramos datos de expresión genética de cómo el desarrollo y los genes relacionados con el comportamiento cambian debido a la exposición a los antibióticos. Los efectos fueron compartidos entre los dos antibióticos comerciales de apicultura probados. Concluimos que la microbiota de las abejas tiene un papel integral en la regulación endocrina del metabolismo del huésped y el desarrollo del comportamiento, uno que parece estar afectado por el uso actual de antibióticos.

Las pérdidas recurrentes de abejas de miel hacen que sea crítico entender el impacto de las intervenciones humanas, como el uso de antibióticos, en la apicultura. En esta contribución reportamos el efecto de antibióticos sobre la microbiota, el metabolismo y la conducta de las abejas durante su desarrollo. Encontramos que la diversidad de la microbiota central fue similar durante el desarrollo, pero la composición varió y se agrupó según la etapa de desarrollo; desarrollo temprano vs. tardío. El tratamiento con antibióticos redujo la diversidad y los números de microbiota (ablación) y duplicó la adiposidad de las abejas. El momento de ablación con antibióticos, en la etapa adulta o larvaria, y el "rescate" por exposición a condiciones típicas de colonias o microbiota tuvieron distintas consecuencias para la edad de comienzo de tareas como limpieza, cuido de crías y forrajeo. El desarrollo de conductas en las abejas está generalmente bajo la regulación endocrina; mostramos datos de expresión genética de cómo el desarrollo y los genes relacionados con el comportamiento cambian debido a la exposición a los antibióticos. Los efectos fueron compartidos entre los dos antibióticos comerciales de apicultura probados. Concluimos que la microbiota de las abejas tiene un papel integral en la regulación endocrina del metabolismo del huésped y el desarrollo del comportamiento, uno que parece estar afectado por el uso actual de antibióticos.

Genética y apareamiento de las abejas de miel en Turquía.

Devrim Oskay

Las enfermedades y plagas de las abejas de miel se han vuelto resistentes a los tratamientos químicos comúnmente utilizados y previamente efectivos. Diferentes estudios han demostrado que las abejas tienen mecanismos genéticamente determinados para la resistencia a enfermedades y a los ácaros varroa, como la conducta higiénica. La efectividad de la conducta higiénica contra la enfermedad “American Foul Brood” depende de la eliminación de las pupas infectadas antes de la etapa infecciosa de la bacteria, definitivamente antes de que se produzca la esporulación a los 10-11 días después de la eclosión del huevo. Nuestro objetivo es la mejora genética en la resistencia de la abeja de miel de Mugla (Apis mellifera anatoliaca) a la enfermeda de “American Foul Brood”.

En nuestro estudio, 200 colonias de abejas (A. m. anatoliaca) fueron recolectadas de la provincia de Mugla. Las colonias se identificaron con métodos genéticos. La posición de las abejas de Mugla estudiadas, entre 250 colonias de abejas melíferas de 18 provincias de Turquía, se determinó utilizando 30 marcadores microsatélites. Las colonias se evaluaron dos veces para la conducta higiénica en abril de cada año. Las colonias que muestran una conducta higiénica superior al 95% en al menos dos medidas, fueron seleccionadas y utilizadas como colonias reproductoras para la producción de reinas. Las reinas hijas fueron inseminadas artificialmente con 10 µl de semen de machos recolectados al azar de toda la población. Utilizamos el protocolo de "Población Cerrada" para el apareamiento.

La conducta higiénica aumentó en la población después de 3 años de selección en reinas con control de apareamiento (inseminación artificial). La relación de la conducta higiénica fue significativamente diferente entre años. Se observó alta heredabilidad entre dos períodos.

Resistencia al Amitraz en los ácaros de Varroa y consideraciones para el manejo de resistencia de acaricidas.

Frank Rinkevich

El ácaro Varroa, Varroa destructor, es la principal causa de pérdida de colonias de abejas de miel. La mayoría de los apicultores manejan poblaciones de Varroa con acaricidas en la colmena. La dependencia excesiva de estos materiales puede dar como resultado resistencia. Amitraz es el acaricida más utilizado para controlar de manera efectiva las poblaciones de Varroa, pero informes de efectividad reducida insinúan el desarrollo de un problema crítico. Esta investigación busca establecer datos de bioensayo de referencia sobre la sensibilidad al amitraz en Varroa, evaluar la efectividad del amitraz en las exposiciones de jaula e identificar los factores de manejo que pueden inducir resistencia al amitraz en Varroa. Las pruebas preliminares realizadas en la primavera identificaron niveles bajos a moderados de resistencia al amitraz en las operaciones comerciales de apicultura. Se tomaron muestras de Varroa de las operaciones comerciales de apicultura en Nueva York y Dakota del Sur en julio y agosto de 2019. En la espera a que los estén disponibles, se anticipa que las operaciones con una larga historia de uso de amitraz y aquellas que aplican amitraz más de una vez al año tendrán niveles más altos de resistencia a amitraz y una eficacia de campo reducida. Estos datos serán importantes para interrumpir las presiones selectivas que conducen a la resistencia a amitraz y las fallas de control de Varroa. Es crítico extender la utilidad de amitraz ya que se espera que haya pocos materiales nuevos de control disponibles en el futuro inmediato.

Invasiones de plantas en islas del Caribe: relevancia de atributos de especie y de hábitat.

Julissa Rojas-Sandoval

Un objetivo fundamental en la ecología de invasiones es poder identificar los factores que explican por qué algunas especies exóticas logran volverse invasoras mientras otras no. Cuando una especie naturalizada se convierte en invasora, su nivel de invasión va a depender de factores propios de la comunidad invadida, la presión de propágulas y el clima. Esta presentación discutirá la importancia relativa que factores tales como la historia de introducción, el estado de invasión, las preferencias de hábitat y los atributos ecológicos y biológicos de las especies que pueden estar determinando el éxito de invasión y los patrones de invasión a diferentes escalas en islas del Caribe. Usando una base de datos de >1000 especies exóticas para la región, voy a tratar de responder a las siguientes preguntas: (1) Cuáles son las especies exóticas que se están volviendo invasoras en las islas del Caribe? (2) Cuales son los atributos de especie o de hábitat que están contribuyendo al éxito de invasión de estas especies exóticas? (3) Existe una correlación entre factores geográficos, ecológicos y socioeconómicos y el éxito de invasión? Concluirá mi presentación enfatizando la urgente necesidad de establecer políticas de prevención más efectivas a todas las escalas y de desarrollar más investigaciones que evalúen el impacto de las especies invasoras y den recomendaciones para su control y manejo en la región.

Interacción entre el ácaro Varroa destructor y la abeja melífera en colmenas de Argentina: explorando el comportamiento de acicalamiento.

Alejandra Scannapieco

Russo RM¹; Muntaabski I^1,2; Liendo MC^1,2; Landi L ³_; Merke J⁴; Pietronave H⁵; Fain H⁵; Galindo-Cardona A⁶; Lanzavecchia SB¹;  Scannapieco AC^1,2. 

¹Instituto de Genética Ewald A. Favret, INTA, Buenos Aires, Argentina. ²Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina. ³Instituto de Recursos Biológicos, INTA, Buenos Aires, Argentina. ⁴Estación Experimental Agropecuaria Rafaela, INTA, Santa Fe, Argentina. ⁵Estación Experimental Agropecuaria Reconquista, INTA, Santa Fe, Argentina. ⁶Fundación Miguel Lillo, FML, Tucumán, Argentina.

Varroa destructor está asociado a una alta mortalidad invernal de colonias de Apis mellifera en América. Un mecanismo que limita el crecimiento poblacional de V. destructor en las colonias es el comportamiento de acicalamiento hacia el ácaro. En Argentina, un cepa de abejas establecidas en la región subtropical fue obtenida luego de varios años de supervivencia en ausencia de tratamiento acaricida. Con el objetivo de explorar la contribución del comportamiento de acicalamiento a la tolerancia a V. destructor, comparamos dos líneas (M, tolerante; C, susceptible). De cada línea, 11 colmenas fueron evaluadas durante dos años consecutivos. La mortalidad invernal fue más alta en la línea C que en la M. La dinámica temporal de la infestación resultó similar entre líneas, pero M mantuvo cargas menores de ácaros. Esta línea mostró una mayor proporción de ácaros caídos y con lesiones que la línea C. Nuestros resultados sugieren que el comportamiento de acicalamiento podría explicar las diferencias en la tolerancia entre las líneas C y M, regulando las cargas parasitarias previamente al crecimiento poblacional del ácaro. La caída de ácaros parece ser un buen estimador del comportamiento de acicalamiento y puede ser usado como carácter a seleccionar en programas de mejoramiento de abejas tolerantes a Varroa.