Bionieuws

Plant & Dier

Bijen veredelen vergt kunst- en vliegwerk

Bruidsvluchten bepalen de voortplanting van de honingbij. Illustratie: Henk van Ruitenbeek.

Imkers houden bijen, maar het veredelen van deze sociale insecten is een vak apart. Een wereld met bevruchtingsstations, babyvolken en bastaarden.

Volop gezoem en een wirwar aan rondvliegende insecten. In de flinke achtertuin van de familie Brascamp aan de rand van Wageningen is in juli weinig van een insectencrisis te merken. Er vliegen vooral veel honingbijen rond, want de Wageningse emeritus-hoogleraar fokkerij en genetica Pim Brascamp en zijn echtgenote Tineke zijn gepassioneerde hobby-imkers. Ze houden ruim twintig bijenvolken, waarvan er negen in kleurrijke bijenkasten in de tuin staan. Het betreft speciale zachtaardige honingbijen, de zogeheten Carnica’s (zie kader: ‘Bijen zijn vooral bastaarden’). ‘Niet-agressieve bijen zijn wel zo prettig als je bijen houdt in je eigen achtertuin en in een woonwijk’, zegt Tineke Brascamp, tevens secretaris van de Vereniging van Carnica Imkers. ‘Het werkt ook makkelijker, want je hebt als imker dan zelden een bijenkap nodig of een rokende imkerpijp om de bijen rustig te houden.’ Haar echtgenoot demonstreert de zogeheten rustige raatzit en het geringe opvliegend karakter van de Carnica-bijen door een bijenkast open te maken. In de geopende kast krioelt het op de raten van de werksterbijen, maar er vliegt er vrijwel geen een op. Op een raat is de koningin zichtbaar, de eifabriek. Zij houdt het bijenvolk in stand door soms dagelijks meer dan duizend cellen in de raat van bevruchte eitjes te voorzien. ‘In totaal bestaan onze bijenvolken uit zo’n twintig- tot veertigduizend bijen per kast’, schat Pim Brascamp.

Honingbij-werksters van de Carnica-ondersoort staan bekend om hun zachtaardig en imkervriendelijk gedrag. Foto: Richard Bartz, Munich Makro Freak

Het echtpaar Brascamp is in blijde verwachting, want 24 van hun beste jonge koninginnen zijn op bezoek bij Bevruchtingsstation Vlieland om daar tijdens hun bruidsvlucht hoog in de lucht te worden bevrucht door darren van bekende afstamming. Jaarlijks sturen zo’n 75 Carnica-imkers koninginnen naar Vlieland, omdat ze niet afhankelijk willen zijn van toevallige paringen rond eigen terrein. De Brascamp-koninginnen participeren bovendien in een speciaal selectieprogramma, Beebreed, opgezet door het Duitse Länderinstitut für Bienenkunde in Hohen Neuendorf. Pim Brascamp coördineert hiervan sinds zeven jaar de Nederlandse poot.

Zachtaardigheid
‘Wij hebben een bescheiden aandeel’, vertelt hij. ‘Duitse imkers testen jaarlijks circa zesduizend Carnica-volken, Nederlandse imkers tussen de vijftig en zestig volken. Onze deelnemers testen hun volken voor vijf kenmerken: honingopbrengst, zachtaardigheid, raatvastheid, zwermtraagheid en weerstand tegen de varroamijt. Vervolgens schat Beebreed de teeltwaardes, zodat onze volken – maar ook de Duitse – qua erfelijke aanleg onderling vergeleken kunnen worden.’ Door het bijzondere voortplantingssysteem van honingbijen, waarbij één diploïde koningin tijdens een bruidsvlucht wordt bevrucht door zo’n tien tot twintig haploïde darren uit diverse volken, is teeltwaardeschatting complex. Samen met de Wageningse geneticus Piter Bijma ontwikkelde Brascamp hiervoor een succesvolle methode (Genetic Selection Evolution, 2014), die ook door Beebreed is omarmd.

Bevruchtingsstation
‘De teeltwaarde is een schatting van de erfelijke aanleg en onafhankelijk van omgevingsfactoren. Het gaat er vervolgens om dat je volken selecteert die – zeker op eigenschappen die jij belangrijk vindt – uitsteken boven de rest’, legt Pim Brascamp uit. Om de prestaties van een volk voor de vijf geselecteerde kenmerken uniform te kunnen scoren zijn er relatief eenvoudige testjes. Door de honingoogst te wegen, het opvliegend gedrag volgens een vast protocol te scoren of het hygiënisch gedrag tegen de gevreesde en alom aanwezige varroamijt te meten. Een kernpunt van een selectieprogramma is het gecontroleerd bevruchten van koninginnen op bevruchtingsstations die ondermeer op de Waddeneilanden zijn ingericht. Eveneens essentieel voor een goed verloop is de productie van jonge koninginnen (zie kader: ‘Koninginnenteelt’). De 24 bevruchtingskastjes met koninginnen van Brascamp zijn vanaf eind juni op Bevruchtingsstation Vlieland (filmfragment Vroege Vogels, 30 augustus 2018) twee weken omringd geweest door darrenvolken met hoge teeltwaardes.


‘Selectie werkt altijd, maar alleen
selecteren op het oog of op gevoel,
is toch vooral gokken’


‘Zo’n 70 procent van de teruggekeerde minivolkjes bleek bevrucht’, meldt Pim Brascamp in november terug. ‘Die hebben vervolgens in stapjes de beschikking over een complete bijenkast gekregen en kunnen volgend seizoen weer meedraaien in een nieuwe selectieronde.’ Erfelijke verbetering voor een hele bijenpopulatie gaat volgens hem langzaam, maar is dankzij de Beebreed-methode in ieder geval goed onderbouwd. ‘Selectie werkt altijd, maar alleen selecteren op het oog of op gevoel, is toch vooral gokken.’ Naast Beebreed zijn er meer programma’s die door selectie bijen proberen te verbeteren (zie ook kader: ‘Arista Bee Research’). Zo coördineert de Wageningse onderzoeksgroep Bijen@wur een veredelingsproject dat uitgaat van semi-natuurlijke selectie. ‘We doen dat vanuit de overtuiging dat het voor bijen beter is om vooral heel nauw bij hun natuurlijke evolutie aan te sluiten’, vertelt bijenonderzoeker Tjeerd Blacquiere van Bijen@wur. ‘Honingbijen zijn niet echt gedomesticeerd en ook geen puur wild. Imkers zijn toch vooral gastheren. Volken moeten zich vooral goed kunnen aanpassen aan lokale omstandigheden en als bioloog denk ik dat de mens eigenlijk niet zoveel kan bijdragen door allerlei ingrepen’, aldus Blacquiere. Hij pleit daarom voor een meer Darwiniaanse aanpak (Evolutionary Applications, 2017).

Varroamijt
Blacquiere ziet zeker kansen om door selectie op weerbare bijenvolken het enorme probleem van de invasieve varroamijt te beteugelen. ‘Daar ben ik veel optimistischer over geworden, want hoewel eerst na de komst van varroa alle wilde en verwilderde volken uitstierven, bleken ze zich later weer te vestigen en te handhaven. Er zijn dus resistentie en tolerantiemechanismen in volken aanwezig waarop de natuur selecteert.’ Op basis van inmiddels ruim tien jaar lopende praktijkproeven met semi-natuurlijke selectie in de Noord-Hollandse Waterleidingduinen en op het eiland Tiengemeten komt Blacquiere op een selectiemethode voor imkers met vrij eenvoudige uitgangspunten. Hiervoor is dit jaar een internationaal veredelingsproject gestart op drie locaties: bij Zeewolde in Nederland, bij Burscheid in Duitsland en bij Geel in België.

‘Het gaat ons niet om de beste
volken, maar om volken die goed
genoeg zijn’

‘De belangrijkste randvoorwaarde is afzien van varroamijt-bestrijding en verder letten wij eigenlijk alleen op overleving, reproductie en groei. Alle volken die levend uit de winter komen, zich goed ontwikkelen in het voorjaar en darrenbroed produceren doen in principe mee. Ook wij splitsen het hoofdvolk in vier babyvolken, waarbij we de jonge koninginnen op een geïsoleerde plek laten paren. Babyvolkjes die vervolgens weinig larven produceren vallen af en zo zijn er nog een paar selectiemomenten van de imker. De essentie is dat alle koninginnen en alle darren van niet afgevallen volken blijven meedoen. Het gaat ons niet om de beste volken, maar om volken die goed genoeg zijn’, vat Blacquiere samen. ‘Als ze de marathon uitlopen, mogen ze bij bijen@wur volgend jaar allemaal weer meedoen en bij Beebreed alleen de besten.’

Bijenteelt Nederland
7.000 imkers
67.500 bijenkasten
1.278 ton honing/jaar

Bijenteelt Europese Unie
606.000 imkers
17.000.000 bijenkasten
268.000 ton honing/jaar

Bron: EU-NAP, 2016

V.l.n.r.: Carinica-bij, Zwarte bij en Buckfast-bij. Foto's: Richard Bartz, Jürg Vollmer en Marc Andrigheti, Wikipedia

Kader: Bijen zijn vooral bastaarden
Het is wereldwijd de belangrijkste bestuiver van land- en tuinbouwgewassen en producent van honing: de Europese honingbij (Apis mellifera). Een sociale en kolonievormende bijensoort met één vruchtbare koningin, een flink aantal vruchtbare darren en vele onvruchtbare werksters, wordt al meer dan 7.000 jaar door mensen gehouden in korven of kasten. Bij Nederlandse imkers zijn vooral twee ondersoorten en een hybride van de honingbij in zwang:
-Carnica (A. mellifera carnica), een oorspronkelijk uit Karinthië en Slovenië afkomstige zachtaardige bij.
-Zwarte bij (A. mellifera mellifera), sinds de laatste IJstijd de inheemse bij van Noord-West Europa, waarvan de Texelse zwarte bij erkend is als ‘zeldzaam huisdierras’.
-Buckfast-bij (A. mellifera; var. Buckfast), een goed erfvaste hybride bij, vanaf 1917 veredeld door hoofdimker Broeder Adam van de Britse abdij Buckfast, die genetisch materiaal bezit van minstens zes honingbij-ondersoorten.
Een driedeling op papier, want doordat de meeste imkers hun koninginnen vrijelijk laten paren tijdens bruidsvluchten, bestaat de Nederlandse populatie honingbijen in werkelijkheid vooral uit bastaarden.

Koninginneteelt
Zonder menselijke ingreep is zwermen bij honingbijen de manier van vermeerdering. De oude koningin gaat er met een deel van het volk vandoor. Dit gebeurt nadat er in het volk zogenoemde zwermcellen zijn aangelegd, waarin zich door speciale voeding geen werksters maar koninginnen ontwikkelen. Meestal worden er diverse koninginnen geboren die onderling uitmaken wie overblijft en op bruidsvlucht gaat om bevrucht te worden. Het zwermen kan zich herhalen. De meeste imkers splitsen een volk vaak zodra er zwermcellen in aanleg zijn, juist ter voorkoming van zwermen. Dat splitsen kan ook vóórdat er zwermcellen zijn. Als de koningin sterft of wordt weggehaald, maken werksters zogeheten redcellen. De horizontale cellen die zijn aangelegd voor werksterbroed, worden dan verticaal uitgebouwd en door de werksters extra met koninginnegelei gevoerd. In zulke ‘moerdoppen’ ontwikkelen zich dan koninginnen. De jonge koninginnen krijgen een eigen volkje en gaan in een speciaal vervoerbaar kastje naar een bevruchtingsstation om te worden gepaard.

Bevruchtingsstations
Zwarte bijen: Leuvenumse Bos (Veluwe) en werkeiland Neeltje Jans (Zeeland)
Carnica-bijen: Vlieland en Kreverhille (Zeeuws-Vlaanderen), teeltstation: Schiermonnikoog Buckfast-bijen: Ameland, Marken, De Marne (Noord-Groningen) en Centraal-Flevoland


Arista Bee Research
In een omvangrijk internationaal project werkt de stichting Arista Bee Research, geleid door de Nederlandse medisch bioloog Bartjan Fernhout, aan een teelt- en selectieprogramma voor honingbijen, dat ingrijpt op een gedragseigenschap die werksters aanzet geïnfecteerd broed te verwijderen. Werksters die het zogeheten Varroa Sensitieve Hygiëne-gedrag (VSH) vertonen, kunnen detecteren of larven met varroamijten besmet zijn. Ze openen hierop de cellen, waarna andere werksters de geïnfecteerde bijenpoppen verwijderen. Amerikaanse entomologen ontdekten dat deze gedragseigenschap erfelijk is (Journal of Economic Entomology, 1999) en deze VSH-eigenschap efficiënt inzetbaar is in varroabestrijding. Een VSH-volk blijkt tot meer dan 90 procent van de varroamijten te verwijderen.
Sinds 2014 werken Europese Arista Bee-onderzoekers samen met een groeiend aantal imkers met een speciaal selectieprogramma, in speciale kleine volkjes. Bevruchting gebeurt door kunstmatige inseminatie met slechts één dar, om snel 100 procent VSHgedrag te bereiken. Hiervoor zijn Europese koninginnen en darren geselecteerd uit volken die dit gedrag al in hoge mate bezitten. Zodra het gewenste niveau van hygiënegedrag bereikt is, is het de bedoeling over te schakelen op volken van normale grootte en inseminatie met meerdere darren. Ook volgen dan grondige testen op andere belangrijke eigenschappen als zachtaardigheid en honingproductie. Van de 646 in Europa geteste volken laten 134 een hoge mate van varroa-resistentie zien en twaalf ervan beschouwt Arista Bee Research vooralsnog ‘als volledig varroaresistent’.

Dit artikel verscheen in Bionieuws 18 van 17 november 2018.