Parasitic interactions between Nosema spp. and Varroa destructor in Apis mellifera colonies

Abstract

The European honey bee Apis mellifera is affected by many parasites and pathogens that modify its immune system being the most destructive ectoparasitc mite Varroa destructor. The parasitic disease caused by this mite results in high mortality levels in honeybee colonies without acaricide treatment. In addition, the microsporidium Nosema apis and Nosema ceranae produce serious damages to the colonies. Taking into account that the sporulation dynamics of the microsporidium can be affected by several factors the objective of this investigation was to analyze if there are parasitic interactions between V. destructor and Nosema spp. when both parasites co-infect A. mellifera colonies. Studies were carried out in an apiary in the Entre Ríos province, Argentina. The apiary was sampled for a 10 month period. Parameters recorded per hive in fi eld examination were: (a) adult bee population (estimated as number of combs covered with adult bees); (b) brood area (estimated as number of combs covered by at least a 50 % of brood cells); (c) number of honey combs; (d) the V. destructor presence (a colony was considered parasitized by V. destructor when phoretic mite infestation was higher than 1 %) and (e) number of Nosema spp. spores (parasite abundance). Abundance of Nosema (ANij) per colony was analyzed using the mixed general additive model (GAM) with variable intercept. The fi nal data modeling confi rmed that Nosema abundance is explained by the time and by the interaction between the month and the V. destructor infestation. Possible causes explaining this ecological relationship between V. destructor and Nosema spp. populations were discussed.

La abeja Europea Apis mellifera es afectada por muchos parásitos y patógenos que modifi can su sistema inmune siendo el más destructivo el ácaro ectoparasítico Varroa destructor. La enfermedad parasitaria causada por este ácaro resulta en altos niveles de mortalidad en colonias de abejas melíferas sin tratamiento acaricida. Adicionalmente, los microsporidium Nosema apis y Nosema ceranae producen serios daños a las colonias. Tomando en consideración que la esporulación dinámica del microsporidium puede ser afectada por diversos factores, el objetivo de esta investigación fue analizar si existe interacción parasítica entre V. destructor y Nosema spp., cuando ambos parásitos co-infectan las colonias de A. mellifera. Los estudios fueron realizados en un apiario de la Provincia de Entre Ríos, Argentina. El apiario fue muestreado en un periodo de 10 meses. Durante cada revisión en campo, los siguientes parámetros por colonia fueron registrados: (a) población adulta de abejas (estimada como el número de panales cubiertos con abejas adultas); (b) área de cría (estimada como el número de panales cubiertos con al menos el 50% de celdas de cría); (c) número de panales de miel; (d) presencia de Varroa destructor (una colonia fue considerada parasitada por Varroa destructor cuando la infestación de ácaros foréticos era mayor del 1%) y el número de esporas de Nosema spp. (abundancia de parásitos). La abundancia de Nosema (ANij) por colonia fue analizada usando el Modelo estadístico Mixed General Additive model (GAM) con intercepto variable. Los datos fi nales modelados confi rmaron que la abundancia de Nosema es explicada por el tiempo y por la interacción entre el mes y la infestación de V. destructor. Posibles causas que podrían explicar esta relación ecológica entre las poblaciones de V. destructor and Nosema spp. fueron estudiadas.