Efectos de una dieta suplementaria con ácido abscísico en núcleos de Apis mellifera durante el invierno: estudios sobre la población de abejas adultas, nosemosis y la expresión de genes relacionados con la nutrición y el sistema inmunológico

Autores/as

  • Nicolas Szawarski Centro de Investigacion en Abejas Sociales - Universidad Nacional de Mar del Plata
  • Lorenzo Lamattina Instituto de Investigaciones Biológicas (IIB-CONICET), Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina
  • Martin Javier Eguaras Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina e Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.
  • Facundo Ramos Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina y Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, Buenos Aires, Argentina
  • Giulia Mitton Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina e Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.
  • Eugenia Olivera Centro de Investigacio´n en Abejas Sociales (CIAS). Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMdP), Mar del Plata, Argentina
  • Facundo Meroi Arcerito Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina y Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, Buenos Aires, Argentina
  • Constanza Brasesco Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina 2- Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.
  • Gregorio De Landa Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina e Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.
  • Silvina Quintana Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina, Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina y Laboratorio de Biología Molecular, Farestaie, Argentina
  • Enzo Dominguez Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina y Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.
  • Matías Daniel Maggi Centro de Investigación en Abejas Sociales (CIAS), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina e Instituto de Investigaciones en Producción Sanidad y Ambiente (IIPROSAM), Centro Científico Tecnológico Mar del Plata, CONICET. Centro de Asociación Simple CIC PBA, Argentina.

DOI:

https://doi.org/10.52559/eunk.v1i1.24

Palabras clave:

Apis mellifera; acido abscísico; invierno; nosemosis; expresión génica

Resumen

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.

Citas

Akšić, M. F., Čolić, S., Meland, M., & Natić, M. (2020). Sugar and polyphenolic diversity in floral nectar of cherry. Co-Evolution of Secondary Metabolites, 755-773.

Bates, D.; Maechler, M.; Bolker, B.;Walker, S.; Christensen, R.H.B.; Singmann, H.; Dai, B.; Grothendieck, G.; Green, P. (2015). Package ‘lme40: Linear Mixed-E_ects Models using ‘Eigen’ and S4. J. Stat. Softw., 67, 1–48.

Bernklau, E., Bjostad, L., Hogeboom, A., Carlisle, A., & HS, A. (2019). Dietary phytochemicals, honey bee longevity and pathogen tolerance. Insects, 10(1), 14.

Botías, C., Martín-Hernández, R., Barrios, L., Meana, A., & Higes, M. (2013). Nosema spp. infection and its negative effects on honey bees (Apis mellifera iberiensis) at the colony level. Veterinary research, 44(1), 1-15.

Brasesco, C., Quintana, S., Di Gerónimo, V., García, M. G., Sguazza, G., Bravi, M. E., ... & Maggi, M. (2021). Deformed wing virus type a and b in managed honeybee colonies of Argentina. Bulletin of Entomological Research, 111(1), 100-110.

Bustin, S. A. (2002). Quantification of mRNA using real-time reverse transcription PCR (RT-PCR): trends and problems. Journal of molecular endocrinology, 29, 23-39.

Corona, M., Velarde, R. A., Remolina, S., Moran-Lauter, A., Wang, Y., Hughes, K. A., & Robinson, G. E. (2007). Vitellogenin, juvenile hormone, insulin signaling, and queen honey bee longevity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(17), 7128-7133.

DeGrandi-Hoffman, G., & Chen, Y. (2015). Nutrition, immunity and viral infections in honey bees. Current Opinion in Insect Science, 10, 170-176.

de Groot, G. S., Aizen, M. A., Sáez, A., & Morales, C. L. (2021). Large-scale monoculture reduces honey yield: The case of soybean expansion in Argentina. Agriculture, Ecosystems & Environment, 306, 107203.

Delaplane, K. S., van der Steen, J., & Guzman-Novoa, E. (2013). Standard methods for estimating strength parameters of Apis mellifera colonies. Journal of Apicultural Research, 52(1), 1-12.

Dicks, L. V., Breeze, T. D., Ngo, H. T., Senapathi, D., An, J., Aizen, M. A., ... & Potts, S. G. (2021). A global-scale expert assessment of drivers and risks associated with pollinator decline. Nature Ecology & Evolution, 1-9.

Döke, M. A., Frazier, M., & Grozinger, C. M. (2015). Overwintering honey bees: biology and management. Current Opinion in Insect Science, 10, 185-193.

Eardley, C.; Freitas, B.M.; Kevan, P.G.; Rader, R. Background to Pollinators, Pollination and Food Production. In The Assessment Report on Pollinators, Pollination and Food Production; Potts, S.G., Imperatriz-Fonseca, V.L., Ngo, H.T., Eds.; Secretariat of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services: Bonn, Germany, 2016; pp. 1–25.

Erler, S., & Moritz, R. F. (2016). Pharmacophagy and pharmacophory: mechanisms of self-medication and disease prevention in the honeybee colony (Apis mellifera). Apidologie, 47(3), 389-411.

Evans, J. D., Aronstein, K., Chen, Y. P., Hetru, C., Imler, J. L., Jiang, H., ... & Hultmark, D. (2006). Immune pathways and defence mechanisms in honey bees Apis mellifera. Insect molecular biology, 15(5), 645-656.

Fries, I., Chauzat, M. P., Chen, Y. P., Doublet, V., Genersch, E., Gisder, S., ... & Paxton, R. J. (2013). Standard methods for Nosema research. Journal of Apicultural Research, 52(1), 1-28.

Giménez Martínez, P., Mendoza, Y., Invenizzi, C., Fuselli, S., Alonso Salces, R., Fernández Iriarte, P., & Maggi, M. (2017). Morphometric correlation between Apis mellifera morphotypes (Hymenoptera) and Varroa destructor (Acari) from Uruguay. Journal of Apicultural Research, 56(2), 122-129.

Gelman, A.; Hill, J. Data analysis Using Regression and Multilevel/Hierarchical Models, 1st.; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2006; 648p.

Gregorc, A., Evans, J. D., Scharf, M., & Ellis, J. D. (2012). Gene expression in honey bee (Apis mellifera) larvae exposed to pesticides and Varroa mites (Varroa destructor). Journal of Insect Physiology, 58(8), 1042-1049.

Higes, M., Martín‐Hernández, R., Botías, C., Bailón, E. G., González‐Porto, A. V., Barrios, L., ... & Meana, A. (2008). How natural infection by Nosema ceranae causes honeybee colony collapse. Environmental microbiology, 10(10), 2659-2669.

Koh, I., Lonsdorf, E. V., Williams, N. M., Brittain, C., Isaacs, R., Gibbs, J., & Ricketts, T. H. (2016). Modeling the status, trends, and impacts of wild bee abundance in the United States. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(1), 140-145.

Lenth, R. V. (2017). Using lsmeans. J Stat Softw, 69, 1-33.

Livak, K. J., & Schmittgen, T. D. (2001). Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2− ΔΔCT method. methods, 25(4), 402-408.

Meana, A., Martín-Hernández, R., & Higes, M. (2010). The reliability of spore counts to diagnose Nosema ceranae infections in honey bees. Journal of Apicultural Research, 49(2), 212-214.

Medici, S. K., Sarlo, E. G., Porrini, M. P., Braunstein, M., & Eguaras, M. J. (2012). Genetic variation and widespread dispersal of Nosema ceranae in Apis mellifera apiaries from Argentina. Parasitology Research, 110(2), 859-864.

Meixner, M. D. (2010). A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them. Journal of Invertebrate Pathology, 103, S80-S95.

Mitton, G. A., Szawarski, N., Mitton, F. M., Iglesias, A., Eguaras, M. J., Ruffinengo, S. R., & Maggi, M. D. (2020). Impacts of dietary supplementation with p-coumaric acid and indole-3-acetic acid on survival and biochemical response of honey bees treated with tau-fluvalinate. Ecotoxicology and environmental safety, 189, 109917.

Münch, D., & Amdam, G. V. (2010). The curious case of aging plasticity in honey bees. FEBS letters, 584(12), 2496-2503.

Negri, P., Maggi, M. D., Ramirez, L., De Feudis, L., Szawarski, N., Quintana, S., ... & Lamattina, L. (2015). Abscisic acid enhances the immune response in Apis mellifera and contributes to the colony fitness. Apidologie, 46(4), 542-557.

Negri, P., Ramirez, L., Quintana, S., Szawarski, N., Maggi, M., Le Conte, Y., ... & Eguaras, M. (2017). Dietary supplementation of honey bee larvae with arginine and abscisic acid enhances nitric oxide and granulocyte immune responses after trauma. Insects, 8(3), 85.

Negri, P., Villalobos, E., Szawarski, N., Damiani, N., Gende, L., Garrido, M., ... & Eguaras, M. (2019). Towards Precision Nutrition: A Novel Concept Linking Phytochemicals, Immune Response and Honey Bee Health. Insects, 10(11), 401.

Negri, P., Ramirez, L., Quintana, S., Szawarski, N., Maggi, M. D., Eguaras, M. J., & Lamattina, L. (2020). Immune-related gene expression of Apis mellifera larvae in response to cold stress and Abscisic Acid (ABA) dietary supplementation. Journal of Apicultural Research, 1-8.

Pinheiro, J.; Bates, D. Mixed-effects models in S and S-PLUS, 1st ed.; Springer Science & Business Media: New York, NY, USA, 2000; 528p.

Porrini, L. P., Porrini, M. P., Garrido, M. P., Müller, F., Arrascaeta, L., Fernández Iriarte, P. J., & Eguaras, M. J. (2020). Infectivity and virulence of Nosema ceranae (Microsporidia) isolates obtained from various Apis mellifera morphotypes. Entomologia Experimentalis et Applicata, 168(4), 286-294.

Potts, S. G., Biesmeijer, J. C., Kremen, C., Neumann, P., Schweiger, O., & Kunin, W. E. (2010). Global pollinator declines: trends, impacts and drivers. Trends in ecology & evolution, 25(6), 345-353.

Ramirez, L., Negri, P., Sturla, L., Guida, L., Vigliarolo, T., Maggi, M., ... & Lamattina, L. (2017). Abscisic acid enhances cold tolerance in honeybee larvae. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1852), 20162140.

Requier, F., Antúnez, K., Morales, C. L., Aldea Sánchez, P., Castilhos, D., Garrido, P. M., ... & Garibaldi, L. A. (2018). Trends in beekeeping and honey bee colony losses in Latin America. Journal of Apicultural Research, 57(5), 657-662.

Retschnig, G., Williams, G., Schneeberger, A., & Neumann, P. (2017). Cold ambient temperature promotes Nosema spp. intensity in honey bees (Apis mellifera). Insects, 8(1), 20.

Reynaldi, F. J., Sguazza, G. H., Pecoraro, M. R., Tizzano, M. A., & Galosi, C. M. (2010). First report of viral infections that affect argentine honeybees. Environmental Microbiology Reports, 2(6), 749-751.

Rivero, A. (2006). Nitric oxide: an antiparasitic molecule of invertebrates. Trends in Parasitology, 22(5), 219-225.

Steinhauer, N., Kulhanek, K., Antúnez, K., Human, H., Chantawannakul, P., & Chauzat, M. P. (2018). Drivers of colony losses. Current opinion in insect science, 26, 142-148.

Steinmann, N., Corona, M., Neumann, P., & Dainat, B. (2015). Overwintering is associated with reduced expression of immune genes and higher susceptibility to virus infection in honey bees. PloS One, 10(6), e0129956.

Szawarski, N., Saez, A., Domínguez, E., Dickson, R., De Matteis, Á., Eciolaza, C., ... & Negri, P. (2019). Effect of abscisic acid (ABA) combined with two different beekeeping nutritional strategies to confront overwintering: Studies on honey bees’ population dynamics and nosemosis. Insects, 10(10), 329.

Team RC. 2016. R: A Language and Environment for Statistical Computing.

Tokarev, Y. S., Huang, W. F., Solter, L. F., Malysh, J. M., Becnel, J. J., & Vossbrinck, C. R. (2020). A formal redefinition of the genera Nosema and Vairimorpha (Microsporidia: Nosematidae) and reassignment of species based on molecular phylogenetics. Journal of invertebrate pathology, 169, 107279.

Tuberoso, C. I., Bifulco, E., Caboni, P., Cottiglia, F., Cabras, P., & Floris, I. (2010). Floral markers of strawberry tree (Arbutus unedo L.) honey. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(1), 384-389.

vanEngelsdorp, D.; Caron, D.; Hayes, J.; Underwood, R.; Henson, M.; Rennich, K.; Spleen, A.; Andree, M.; Snyder, R.; Lee, K.; et al. (2012). A national survey of managed honey bee 2010–11 winter colony losses in the USA: results from the Bee Informed Partnership. Journal of Apicultural Research, 51(1), 115-124

Wang, Q., Cai, W. J., Yu, L., Ding, J., & Feng, Y. Q. (2017). Comprehensive Profiling of Phytohormones in Honey by Sequential Liquid–Liquid Extraction Coupled with Liquid Chromatography–Mass Spectrometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(3), 575-585.

Wheeler, M. M., & Robinson, G. E. (2014). Diet-dependent gene expression in honey bees: honey vs. sucrose or high fructose corn syrup. Scientific Reports, 4, 5726.

Yang, X., & Cox-Foster, D. L. (2005). Impact of an ectoparasite on the immunity and pathology of an invertebrate: evidence for host immunosuppression and viral amplification. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(21), 7470-7475.

Publicado

2022-06-30 — Actualizado el 2022-09-15

Cómo citar

Szawarski, N., Lamattina, L., Eguaras, M. J., Ramos, F., Mitton, G., Olivera, E., Meroi Arcerito, F. ., Brasesco, C., De Landa, G. ., Quintana, S., Dominguez, E., & Maggi, M. D. (2022). Efectos de una dieta suplementaria con ácido abscísico en núcleos de Apis mellifera durante el invierno: estudios sobre la población de abejas adultas, nosemosis y la expresión de genes relacionados con la nutrición y el sistema inmunológico. EUNK Revista Científica De Abejas Y Apicultores, 1(1), 17–27. https://doi.org/10.52559/eunk.v1i1.24

Número

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