Lionel Segui Gonçalves

Identification of Africanized honey bees through wing morphometrics: two fast and efficient procedures*

Currently available morphometric and genetic techniques that can accurately identify Africanized honey bees are both costly and time consuming. We tested two new morphometric techniques (ABIS — Automatic Bee Identification System and geometric morphometrics analysis) on samples consisting of digital images of five worker forewings per colony. These were collected from 394 colonies of Africanized bees from all over Brazil and from colonies of African bees, Apis mellifera scutellata (n = 14), and European bees, A. m. ligustica (n = 10), A. m. mellifera (n = 15), and A. m. carnica (n=15) from the Ruttner collection in Oberursel, Germany (preserved specimens). Both methods required less than five minutes per sample, giving more than 99% correct identifications. There was just one misidentification (based on geometric morphometrics analysis) of Africanized bees compared with European subspecies, which would be the principal concern in newly-colonized areas, such as the southern USA. These new techniques are inexpensive, fast and precise.ZusammenfassungDie Afrikanisierten Honigbienen sind unter den verschiedenen Unterarten und Rassengruppen der Honigbiene (Apis mellifera L.) in den Neotropen und den Nachbarregionen am meisten respektiert und gefürchtet, insbesondere da sie in neue Gebiete einwandern. Die Identifizierung der Afrikanisierten Bienen ist in diesen Regionen für die Bewirtschaftung der Bienenvölker daher unverzichtbar. Sie ermöglicht die Bestimmung ihres Verbreitungsgebiets und ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit, dies ist sowohl für die Imker als auch für die damit befassten Regierungseinrichtungen von Bedeutung.Wir benutzten zwei kürzlich entwickelte morphometrische Techniken (ABIS — Automatic Bee Identification System und die Geometrische Morphometrische Analyse), um Proben aus jeweils fünf rechten Vörderflügeln pro Volk zu analysieren (Tab. I). Beide dieser Methoden benötigten in einem Vergleich von 394 über ganz Brasilien verteilten Völkern weniger als 5 Minuten pro Volk und erreichten eine mehr als 99% korrekte Identifizierung. Diese ergaben 14 Völker von A. m. scutellata, 10 Völker von A. m. ligustica, 15 Völker von A. m. mellifera und 15 Völker von A. m. carnica (Tab. II und III). Mit ABIS können einzelne Bienen bestimmt werden, während die Geometrische Morphometrische Analyse eine auf jeweils 5 Flügeln beruhende Identifikationen auf Kolonieebene durchführt. Die meisten der Fehleinordnungen fanden zwischen Afrikanisierten und Afrikanischen Bienen sowie zwischen den europäischen Unterarten statt. Nur eines der Afrikanisierten Bienenvölker wurde irrtümlich als eine europäische Unterart eingeordnet, dies ist die Fehlerart die insbesondere innerhalb von neubesiedelten Gebieten wie den Südstaaten der USA von Bedeutung wäre. Die erreichten Fortschritte in Computertechnologie, statistischen Analysen und Bilderkennungssoftware sowie die verbesserten Informationen über die relevanten Messgrößenbereiche und die höhere Genauigkeit und größere Geschwindigkeit der Messungen selbst machen es nun möglich, Afrikanisierte Bienen ausschließlich anhand von Digitalaufnahmen der Vörderflügel in Minutenschnelle zu identifizieren.

Hygienic behaviors of honey bees in response to brood experimentally pin-killed or infected with Ascosphaera apis

Hygienic behavior of honeybees involves inspection, uncapping and removal of diseased and dead brood from the colony. The objective of this work was to study the activities involved in hygienic behavior of individually tagged bees from selected hygienic (H) and non-hygienic (NH) colonies in the presence of chalkbrood infected brood (Ascosphaera apis) or pin-killed brood. No significant difference was detected in the age of bees inspecting, uncapping or removing brood in H and NH colonies; the median age was 15 days for all activities. The percentage of bees that performed these activities was significantly higher in H colonies. In NH colonies the bees that performed this behavior were more persistent but bees in H colonies were more efficient in the removal of the chalkbrood mummies. H colonies began uncapping more rapidly in response to the stimulus of dead brood independent of the method used to kill it. H and NH bees took the same amount of time to remove the mummies once they initiated the uncapping process but NH colonies took longer to remove pin-killed brood. These findings confirm previous behavioral studies on the activities of hygienic and non-hygienic bees toward freeze-killed brood, but this is the first time the entire process from inspection to removal was focused on individual cells containing actual diseased brood.ZusammenfassungDas Hygieneverhalten von Honigbienen beinhaltet die Inspektion und das Entdeckeln von Brutzellen sowie das anschließende Ausräumen kranker Brut. Ziel dieser Untersuchung war es, die Verhaltensreaktionen von Honigbienen unterschiedlichen Alters in hygienischen (H) und nicht hygienischen (NH) Bienenvölkern gegenüber von Kalkbrut (Ascosphaera apis) befallenen Brutzellen zu vergleichen. Weiterhin sollte untersucht werden, ob es Unterschiede in H und NH Völkern für dieses Hygieneverhalten gegenüber Brutzellen mit Kalkbrutmumien (M) bzw. mit Nadeln durchstochene Brutzellen (PB) gibt. In zwei Experimenten am INTA-FCA Balcarce, Argentinien, wurden Wabenstücke mit M-bzw. PB-Brutzellen gefilmt. In Experiment 1 wurden schlüpfende Bienen individuell markiert und die Häufigkeit bestimmter Aktivitäten dieser markierten Bienen an M Brutzellen erfasst. In Experiment 2 wurde jede Zelle mit toter Brut (M oder PB) als Subjekt angesehen, an dem ein bestimmtes Verhalten ausgeführt wird. Als Variablen wurden Start- und Endzeit des Entdeckelns und Ausräumens analysiert.In H-Völkern führten die Bienen signifikant häufiger die entsprechenden Aktivitäten des Hygieneverhaltens aus als in NH-Völkern (P < 0,0001; Tab. I). Von denjenigen Bienen, die ein Hygieneverhalten ausführten, zeigten die NH-Bienen für alle drei Abschnitte des Hygieneverhaltens signifikant mehr Besuche pro Biene als die H-Bienen. NH-Völker brauchten signifikant länger, um Brutzellen mit Mumien zu entdeckeln (P < 0,014) bzw. auszuräumen (P < 0,02). Von insgesamt 67 Mumien (M) entfernten die H-Völker 89 %, die NH-Völker aber nur 70 %. Keine Unterschiede zwischen H- und NH-Völkern wurden hingegen beim Alter der Bienen festgestellt, die ein Hygieneverhalten ausführten (Abb. 1).In Bienenvölkern, die M- und PB-Brut erhielten, begannen die H-Völker jeweils früher als die NH-Völker mit dem Entdeckeln der Brutzellen (Chi-Square =19,77; P = 0,002; Abb. 2); bei den NH-Völkern war zudem die Varianz bei den M-Versuchen deutlich höher. H-Völker räumten signifikant mehr M- und PB-Brutzellen aus als die NH-Völker (Chi-Square = 15.50 P < 0,0001) und beide Völkergruppen (H und NH) räumten mehr M-Brut als PB-Brut aus (Abb. 3).Bienen in H-Völkern waren also effizienter beim Ausräumen von Mumien und vor allem schneller beim Start des Hygieneverhaltens gegenüber toter Brut, unabhängig wodurch diese zuvor abgetötet wurde. Nach Start des Hygieneverhaltens brauchten allerdings H- und NH-Bienen genauso lange, um Kalkbrutmumien (M) auszuräumen.Dies spricht dafür, dass sich H-Bienen vor allem durch eine niedrigere Reizschwelle gegenüber geschädigter Brut auszeichnen. Zudem scheint die Reaktion gegenüber toter Brut stärker zu sein, wenn diese durch Kalkbrut abgetötet wurde als durch Nadelstich.

Evaluation of inexpensive pollen substitute diets through quantification of haemolymph proteins

Depto. de Ciencia e Tecnologia, Instituto de Ciencia e Tecnologia, Universidade Federal de Sao Paulo (Unifesp), 12231-280 Sao Jose dos Campos, SP, Brazil. Received 10 October 2011, accepted subject to revision 11 October 2012, accepted for publication 14 January 2013. *Corresponding author: Email: michelle.manfrini@unifesp.br

A Study of Orientation Information Given by One Trained Bee by Dancing

SummaryA single bee in each experiment was trained to walk to a syrup supply at the far end of a tube 1–3 m long outside an observation hive. The orientation of recruited foragers could be attributed to the scent of the food source and also (to a lesser extent) to the information provided by the angle of the dance performed.

Morphometric Identification of Queens, Workers and Intermediates in In Vitro Reared Honey Bees (Apis mellifera)

In vitro rearing is an important and useful tool for honey bee (Apis mellifera L.) studies. However, it often results in intercastes between queens and workers, which are normally are not seen in hive-reared bees, except when larvae older than three days are grafted for queen rearing. Morphological classification (queen versus worker or intercastes) of bees produced by this method can be subjective and generally depends on size differences. Here, we propose an alternative method for caste classification of female honey bees reared in vitro, based on weight at emergence, ovariole number, spermatheca size and size and shape, and features of the head, mandible and basitarsus. Morphological measurements were made with both traditional morphometric and geometric morphometrics techniques. The classifications were performed by principal component analysis, using naturally developed queens and workers as controls. First, the analysis included all the characters. Subsequently, a new analysis was made without the information about ovariole number and spermatheca size. Geometric morphometrics was less dependent on ovariole number and spermatheca information for caste and intercaste identification. This is useful, since acquiring information concerning these reproductive structures requires time-consuming dissection and they are not accessible when abdomens have been removed for molecular assays or in dried specimens. Additionally, geometric morphometrics divided intercastes into more discrete phenotype subsets. We conclude that morphometric geometrics are superior to traditional morphometrics techniques for identification and classification of honey bee castes and intermediates.

A scientific note about spectroscopic analysis of honey bee brood comb cappings in hygienic and non-hygienic honey bee colonies

Hygienic behavior (HB) involves the detectionof diseased, dead, and infected larvae or pupae andtheir selective removal from brood cells by workerbees (Arathi et al., 2000;ArathiandSpivak,2001).The efficiency of HB is affected by the ability ofbees to recognize infected or infested brood (bychemical and physical cues). Among the variousfactors that have been studied that could influencethe detection of cells with dead or diseased brood(Arathi et al., 2000), visual cues had not been inves-tigated. We examined the light transmittance char-acteristics of the cappings of brood combs to deter-mine if it would be possible for bees to detect ab-normal brood within capped cells using visual cues.Cell cappings from old and new brood combs(50 each) from each of three colonies of hygienicand non-hygienic bee lines were removed andtested. These previously selected hygienic colonieshad a mean of 99.8% HB, while the non-hygieniccolonies had a mean of 2.3% HB.The cappings were fixed in a support device(mask) that permitted light passage only throughthe cappings. Initially, the intensity of the light thatpassed through the mask was measured without acapping. This corresponds to the incident light in-tensity (

Note on Techniques for Instrumental Insemination of Queen Honeybees

SummaryThe two techniques described proved especially useful in routine insemination of Apis mellifera adansonii queens. The vaginal orifice is stained with Fast Green, and the valvefold is held out of the way of the syringe by using a micromanipulator that is described and illustrated.

The 8th IBRA International Conference on Tropical Bees and VI Encontro sobre Abelhas

Every two years, Brazilian bee researchers get together for a national meeting held at the USP campus in Ribeirão Preto, in the state of São Paulo. The ‘Encontro sobre Abelhas’ is currently the principal and most important scientific event concerning bees in Latin America, and thanks to the recognition and prestigious support that it has received from scientists from all over the world, as well as support from institutions and from science financing agencies, the number of participants has increased year by year, including considerable international participation. Many renowned bee specialists from all over the world have added their prestige to this event.