زنبورستان و زنبورداری

اصلاح نژاد زنبور عسل و ملکه و آزمایشهای زنبور عسل

شیوع سریع جرب های Varroa در بین کلونی های زنبور عسل و آسیب های وارد شده از این انگل به صنعت زنبور عسل ، باعث شد تا در بین دانشمندان و محققین اصلاح نژاد ، رقابتی برای ایجاد مقاومت برای زنبور عسل (در مقابل این انگل) ایجاد شود . این کنه باعث نابودی میلیون ها کلونی و زنبورهای عسل شد که در نتیجه آن در گرده افشانی گلها و باغ ها اختلالاتی به وجود آمد . متاسفانه با توجه به روند حمل و نقل که امروزه بسیار سریع انجام می شود ، زنبورهای اروپایی به طور ناگهانی در معرض این عامل مهلک قرار گرفتند . چرا که این جرب در واقع انگل زنبورهای آسیایی است و زنبورهای اروپایی ، قدرت مقاومت بسیار کمی در برابر آن داشتند . دانشمندان با بررسی دقیق و انجام آزمایشات متوجه شدند که در زنبور های آسیایی جندین سیستم دفاعی وجود دارد که به طور موفقیت آمیزی در مقابل این عامل (جرب Varroa) عمل می کند ، اما این مکانیزم ها در زنبور های اروپایی ، عملکردی بسیار ضعیف تر دارند . این مکانیزم ها عبارتند از :

رفتار بهداشتی :
که عبارتست از توانایی شناسایی و دفع لارو هایی که توسط کک ها آلوده شده اند .

رفتار پاکسازی (Grooming Behaviour) :
عبارتست از دفع کردن و آسیب رساندن به کک ها توسط زنبور آلوده و یا زنبور های دیگر .

کاهش دوره رشد لارو ها :
که باعث کاهش زمان موثر برای تاثیر گذاری و تکثیر انگل در بدن لارو می شود .

 سرکوب کردن تکثیر انگل :
از طریق تغییراتی که در تنظیم هورمونی لارو زنبور عسل انجام می شود . زنبورهای مقاوم به انگل واروا ، برای اِعمال این خصوصیت خود به بیش از یکی از این عملکرد ها نیاز دارند تا بتوانند بدون وجود درمان های دارویی زنده بمانند .
امروزه استفاده از مواد ضد انگلی یکی از روش های موثر در مبارزه با کک ها است، اما انگل واروا به این ترکیبات مقاوم است . البته همیشه زنبورداران دوست دارند که هیچ گاه این انگل را در کنار کلونی های خود نبینند تا مجبور نباشند که مواد ضد انگلی را در کنار عسل که اصلی ترین غذای زنبور است قرار دهند . لذا همه دانشمندان بر این عقیده اند که انجام روش های اصلاح نژاد از بهترین روش هایی است که می توان با انجام آن ، یک زنبورستان را در برابر این مشکل مقاوم نمود . در صورتی که به زنبور های اروپایی زمان کافی داده شود و از مواد شیمیایی ضد انگل استفاده نشود ، این زنبور ها نیز قادر خواهند بود تا مانند زنبورهای آسیایی، با استفاده از شیوه انتخاب طبیعی با این انگل مقابله کرده و به زنبوردار در راه رسیدن به هدف نهایی خود یعنی اصلاح نژاد کمک کنند .
این عمل با انجام گزینش مصنوعی انجام می شود . به این صورت که می توان با استفاده از زنبورهایی که خصوصیات مورد نظر ما را دارند ، با کنترل جفت گیری ، جمعیتی را تهیه کرد که دارای خصوصیت مثبت مورد نظر ما باشند . استفاده از سیستم اصلاح نژادی بسته ، روشی است که مدتها است که از آن استفاده می شود و در سگ، گاو و دیگر دام ها نتایج مثبتی را به همراه داشته است و مدتی است که استفاده از آن در مورد زنبور عسل هم معمول شده است . اخیرا در مورد جفت گیری ، بیولوژی ، ژنتیک و روش های تلقیح مصنوعی زنبورها فعالیت هایی صورت گرفته است . طراحی برنامه های اصلاح نژادی زنبور عسل ، باید با توجه کافی و دقت تمام به تمام صفات ژنتیکی زنبور عسل انجام شود :

• بر خلاف سایر حیوانات ، تمام 10 میلیون اسپرمی که توسط یک زنبور نر تولید می شود ، قادرند عمل لقاح را انجام دهند . این امر به این معنا است که زنبور های خواهری که از یک پدر به وجود می آیند ، در 75 درصد از صفات با هم مشترک هستند که این میزان در گونه های دیگر جانداران 50 درصد می باشد .
• هر ملکه حدودا با 20 زنبور نر عمل جفت گیری را انجام می دهد و در نتیجه کلونی حاصل مجموعه ای از ابر خانواده ها واحد بود (یعنی مجموعه ای از خواهران نا تنی که دارای صفات مادری یکسان ، ولی پدرهای متفاوت هستند) .
• زنبورهای عسل ، دارای سیستم تولید مثل هاپلودیپلوئید هستند . این امر به این معنا است که زنبورهای نر از تخم های لقاح نیافته به وجود می آیند و زنبورهای کارگر و ملکه ، از تخم های لقاح یافته به وجود می آیند . لذا زنبورهای نر والد نر ندارند و تنها نیمی از کرومووم ها را و آنها را هم از مادر خود دریافت می کنند .
• وجود یک ژن کشنده در زنبور عسل ؛ که تنها هنگامی به وجود می آید که هم پدر و هم مادر دارای آلل های مربوط به این ژن باشند . این ژن باعث می شود که لارو پیش از بیرون آمدن از تخم از بین برود و این امر باعث ایجاد کندو های آلوده می شود . به دلیل وجود این ژن ، استفاده از روش هم نژادی (Inbreeding) علیرغم موثر بودن آن در سایر حیوانات ، در زنبور عسل غیر ممکن باشد .
• زنبورهای کاگر قادرند در شرایطی خاص تخم های لقاح نیافته بگذارند، لذا برای تولید زنبور نر، این زنبورها قدرتی برابر با ملکه دارند .

 

 

نمونه های ژنتیک زنبور عسل :

آزمون های گزینشی :

همانند اصلاح کنندگان نژاد زنبور عسل ، ما نیز باید اطلاعاتی که توسط دانشمندان کشورهای مختلف به دست آمده است را جمع آوری کرده و از آنها در برنامه اصلاح نژادی خود استفاده کنیم و در انتها نتایج به دست آمده را برای استفاده زنبورداران به آنها ارائه نمائیم . موارد زیر از جمله آزمون های گزینشی هستند که ما می توانیم از آنها در برنامه های گزینشی خود استفاده نمائیم

 

آزمایش هایی که به بررسی رفتار بهداشتی حیوان می پردازند:

روش آسیب زدن با سوزن :

در این روش با استفاده از یک سوزن ، لاروهایی که به تازگی روی سلول آنها سرپوش گذاشته شده است را داخل همان سلول از بین می بریم . پس از 24 ساعت ، تعداد سلولهایی که سرپوش آنها برداشته شده و تمیز شده اند را مورد شمارش قرار داده و نتایج را یادداشت می کنیم . پس از چند بار انجام این آزمایش در شرایط مختلف محیطی ، کلونی ای که در طی این 24 ساعت ، حداقل 90 درصد سلولها در آن تمیز شده را به عنوان کلونی بهداشتی ثبت می کنیم . مشخص شده که این عملکرد ، به همان صورت که در مورد بیماری های میکروبی مانند نوزاد کرم زنبور عسل (Foul Brood) و به خصوص نوزاد گچی مطرح است ، در این مورد نیز (آلودگی به جرب واروا) از عوامل بسیار مهم می باشد .

• ابتدا سه گروه 7 تایی از سلول هایی که به تازگی سرپوش گذارش شده اند را با استفاده از یک رنگِ سریع علامتگذاری می کنیم . در ضمن قسمت بالای سلول نیز باید علامتگذاری شود .
• سپس تمام 21 لارو را با استفاده ا یک سوزن از بین می بریم . برای انجام این کار سوزن را در سوراخی که در مرتبه اول ایجاد کرده ایم در چندین جهت حرکت می دهیم .
• پس از 24 ساعت ، تعداد سلولهایی که به طور کامل سرپوش گذاری و تمیز شده اند را شمارش می کنیم . کلونی هایی که 19 تا از این سلول ها در آنها (90 درصد سلولهای آلوده) تمیز شده باشند ، کلونی های بهداشتی هستند .

قدرت حیاتی نوزادان :

زنبور عسل دارای یک ژن کشنده است که می تواند باعث از بین رفتن نوزادان به میزان زیاد شود . ژنی که مشخص کننده جنسیت زنبور عسل است ، آلل جنسیت (sex) نام دارد . هر زنبور مادر ، دو تا از این آلل را دارد که یکی از آنها را از مادر و دیگری را از پدر خود می گیرد . در حدود 19 گونه از این ژن وجود دارد که آنها را به صورت A و B و C و …. الی S نشان می دهیم . تخم و اسپرم تشکیل دهنده یک آلل هستند . اگر ترکیب این دو با یکدیگر متفاوت باشد (مثلا ً AB ، BC ، DE) ، در نتیجه زنبور حاصل زنبوری ماده خواهد بود ؛ ولی اگر دو آلل یکسان در هنگام لقاح در کنار یکدیگر قرار گیرند ، (مانند AA و BB و CC و …) ، تخم بلافاصله قبل از رسیدن به مرحله خروج از تخم از بین خواهد رفت . چنین حالتی یک زنبور دیپلوئید نر ، با ژنتیک دیپلوئید به وجود می آورد که یک حالت غیر طبیعی است و هرگز قادر نخواهد بود که در کندو بالغ شود . این حالتی است که زنبورداران هنگامی که 90 درصد نوزادان در کندوی آنان به آن دچار می شود ، به آن نوزادان ساچمه ای می گویند . انتخاب صحیح می تواند با بالا بردن قدرت حیاتی نوزادان ، باعث افزایش تولید و کارایی کلونی شود . کاهش قدرت حیات تخم ها می تواند یکی از عوارض هم نژادی (Inbreed کردن) و فقدان آلل های جنسی باشد . در برنامه های ، بایستی به حتما ً تنوع نژادی به عنوان عاملی بسیار مهم توجهی زیاد شود و از هم نژادی (Inbreeding) نیز حتما ً خوددارای شود.

چگونه می توان قدرت حیاتی یک ملکه را مورد آزمون قرار داد ؟

• از یک ورق موم ، یک متوازی الاضلاع جدا می کنیم ، به صورتی که در هر ضلع آن ، 10 سلول کارگر قرار گرفته و در کل 100 سلول کارگر بر روی آن موجود باشد .
• این قالب را به عنوان نمونه ، مورد بررسی قرار می دهیم .
• تعداد سلول های خالی مورد شمارش را محاسبه کرده ، از 100 کم می کنیم ، عدد باقیمانده ، میزان قدرت حیاتی نوزادان را نشان می دهد .

طبیعت زنبور عسل :

برای بررسی این عامل ، دو روش وجود دارد . در روش اول یک آزمایش متعارف در مورد تمام کلونی های یک زنبور داری انجام می شود . این آزمایش ها باید در شرایط یکسانی انجام گیرند تا اطمینان حاصل کنیم که طبیعت ملایم طنبور عسل دستخوش تغییر قرار نگیرد . مشکلی که در مورد این روش وجود دارد این است که اغلب نمی توان مشخص کرد که زنبور هایی که حالت پر تکاپو و مهاجم را دارند از کدام یک از کندو ها می باشند . اما روش دوم روش موثر تری است که می توان با استفاده از آن زنبور ها را نیز از یکدیگر تفکیک نمود . روش انجام این روش به این صورت است که زنبورها را در یک کیسه پلاستیکی خالی گرفتار می کنیم . این کار را می توان به این صورت انجام داد که ورودی کیسه را در دست گرفته ،آن را به صورت 8 (عدد 8 لاتین) در مقابل خود حرکت دهیم . این دو کار باعث گرفتار شدن زنبورها در کیسه ها می شود . پس از انجام این کار می توان به آسانی زنبورها را با سرما دادن و یا استفاده از دی اکسید کربن بی حرکت کرده ، علامتگذاری نمود . پس از آزاد کردن ، این زنبورهای نگهبان را می توان در محل ورودی کندو ها مشاهده نمود و آنها را به این دلیل که با معیارهای ما برای انجام اصلاح نژاد همخوانی ندارند حذف کرد . چرا که برای انجام اصلاح نژاد ، تنها از کارگر ها و زنبورهای عسل نر کلونی های آرام و کارآمد استفاده می شود .

مقاومت در برابر جرب نایی :

روند مقاومت در برابر این انگل مشخص نیست ، اما مشخص شده که این نوع مقاومت به طور واضحی وجود دارد . شواهد امر نشان دهنده این امر است که رفتار پاکسازی (Grooming) در هنگام مهاجرت انگل از یک زنبور به زنبور دیگر، به عنوان عاملی در کنترل این انگل صورت می گیرد . نکته مهم و مطلوب در مورد این عملکرد این است که کنترل آن را ژن های غالب به عهده دارند . برای این که مشخص کنیم که در میان کندو ها کدام یک این مقاومت را انجام می دهند و کدام یک نه ، هزاران آزمایش تا به حال انجام گرفته است . یکی از این آزمایش ها این است که زنبور های کارگری را که به تازگی از تخم خارج شده اند را از کندو های مختلف جمع آوری کرده و سپس به مدت یک هفته در کنار زنبورهای آلوده قرار می دهیم (زنبورها تنها در روزهای اولیه عمر خود ، یعنی در حدود 10 روزگی به این انگل حساس هستند) . پس از این مدت زنبورها را تحت کالبد شکافی قرار داده و تعداد کنه های موجود در نای آنها را مورد شمارش قرار می دهیم . تفاوت های موجود در استعداد آلوده شدن به این انگل و تمایل انگل به یک زنبور ، نشان دهنده مکانیزم های دفاعی زنبور است .ساخت عسل و بنا نمودن شان ها : برای سنجش میزان سلامت یک زنبورداری می توان میزان ساخت شان ها و عسل را با هم و در شرایط یکسان مورد مقایسه قرار داد . تولید بالای عسل نشان دهنده بالا بودن تعداد زنبور های سالم در کندو است و عواملی که باعث بالا بردن میزان سلامت زنبور می شوند در تولید عسل نیز اثر مثبتی دارند .