Effects of dietary supplementation with abscisic acid on Apis mellifera colonies confined in overwintering nucleus: studies on the adult honey bee population, nosemosis, and expression of nutrition- and immune-related genes

Abstract

Due to the complex interactions between pathogens and environmental and anthropogenic stressors, in temperate climates, honey bee populations suffer depopulation and/or colony death, mainly during overwintering. Nosema spp. comprises one of the primary pathogens affecting Apis mellifera colonies, and cold ambient temperature promotes its intensity in worker bees. Additionally, the drastic reduction of plants decreases the diversity and quality of pollen and nectar diet for bees, leading to malnutrition of honey bee colonies and compromising the immunity of individuals, increasingly vulnerable to parasites and pathogens. Previous studies showed that abscisic acid (ABA) stimulates the health of honey bees at individual and colony levels against different stress conditions. This study aimed to evaluate the effect of supplementing the diet with ABA on overwintering nuclei, considering the population growth of honey bee colonies, nosemosis dynamics, and the nutrition- and immune-related gene expression of honey bees. Results in this work showed that ABA had no significant effect on any of the parameters studied. However, taking into account the results observed in the variables measured, we encourage the development of more studies focused on this topic, using more colonies per group and measuringthe blooming period and the plant species involved.

Debido a las complejas interacciones entre diversos estresores, en climas templados las poblaciones de abejas melíferas sufren despoblaciones y/o mortalidad, principalmente durante el invierno. Nosema spp. se encuentra entre los principales patógenos que afectan a las colonias de Apis mellifera y es durante el invierno donde se han registrado valores altos del desarrollo de esta enfermedad en las abejas obreras. Además, la reducción de la diversidad vegetal disminuye la cantidad y la calidad de la dieta de polen y néctar, lo que lleva a la malnutrición de las colonias de abejas. Estudios anteriores demostraron que el ácido abscísico (ABA) estimula la salud de las abejas melíferas frente a diferentes condiciones de estrés. En este contexto, el objetivo principal de este estudio fue evaluar el efecto de la suplementación del alimento con ABA durante el invierno en núcleos de abejas melíferas considerando el desarrollo de la población, la dinámica de la nosemosis y la expresión génica relacionada con la nutrición y la inmunidad. Los resultados obtenidos en este trabajo mostraron que ABA no tuvo un efecto significativo en ninguno de los parámetros estudiados. Sin embargo, teniendo en cuenta los resultados observados, consideramos profundizar los estudios enfocados en esta temática, utilizando un mayor número de colonias por grupo y midiendo los periodos de floración y las especies de plantas involucradas.