L'insémination artificielle des reines d'abeilles est une technique cruciale pour les apiculteurs qui souhaitent améliorer la qualité de leurs colonies, contrôler la génétique de leurs abeilles et sélectionner des caractères spécifiques tels que la résistance aux maladies. Cet article détaille le protocole d'insémination artificielle, en mettant l'accent sur les étapes clés, les considérations importantes et les avantages de cette pratique.
Introduction
L'apiculture moderne exige une connaissance approfondie des techniques d'élevage et de sélection. L'insémination artificielle permet aux apiculteurs de choisir les pères de leurs abeilles, ce qui est impossible en conditions naturelles. Cette technique est particulièrement utile pour ceux qui souhaitent vendre des essaims de qualité ou maintenir des lignées spécifiques. Les reines inséminées et testées servent de reines souches, garantissant une base génétique solide pour les générations futures.
Importance de la Génétique Mâle
Les ouvrières, qui produisent le miel, héritent de leur génotype à moitié de la reine et à moitié d'un mâle. Les caractères des abeilles ouvrières dépendent ainsi à 50% des mâles qui ont inséminé la reine. Il est donc préférable que vos reines se soient accouplées avec des mâles de qualité. L'insémination artificielle offre une solution à ce problème en permettant de choisir quels mâles seront les pères de vos abeilles.
Élevage de Mâles de Qualité
Sélection des Lignées
Les reines employées dans les ruches à mâles sont issues de lignées minutieusement sélectionnées. Chaque reine est individuellement testée pendant au moins un an (ponte, douceur des ouvrières, VSH,…) avant de pouvoir servir à la production de mâles. La génétique des mâles est connue et est le fruit de la sélection de l’apiculteur.
Conditions d'Élevage
Au sein de la ruche, les mâles ont un rôle seulement reproducteur. A maturité, ils s’envolent et tentent de s’accoupler. La reine décide de pondre un œuf non fécondé (donc un futur mâle) si l’alvéole qui se présente à elle est assez grande. Imposer la taille des alvéoles en posant des cadres à mâles favorisera donc la naissance de faux bourdons. Dans une ruche de 6 cadres, on placera 2 cadres à mâles. Il convient aussi de bien nourrir les ruches: les mâles représentent avant tout des bouches à nourrir pour les abeilles.
Lire aussi: Technique d'insémination artificielle apicole
Âge et Récolte des Mâles
Les mâles doivent avoir entre 20 et 30 jours quand ils sont prélevés. Il est préférable que la récolte se fasse directement sur les cadres, le matin: cela garantit l’affiliation des mâles à la ruche (il est possible que des mâles sauvages volent aux alentours de la ruche…). Il est préférable de prélever les mâles au fur et à mesure.
Protocole de Collecte et de Stockage du Sperme
Dilution et Stockage
Diluant pour stockage de sperme: À stocker à 21°C. Mélanger 10 volumes de diluant pour un volume de sperme.
Prélèvement du Sperme
- Prolonger la pression le long de l’abdomen pour conduire à l’éjaculation.
- Prélever le sperme dans le capillaire. Il ne faut pas plonger le capillaire dans le sperme, mais aspirer le sperme par capillarité. Attention: il faut prélever seulement le sperme couleur saumon et pas le mucus qui est blanc.
- Répéter avec d’autres mâles. Il faut compter plus d’une vingtaine de mâles pour une seule insémination, ce qui correspond à une quantité de 8 à 12 microlitres de sperme. Il vaut mieux prélever les mâles petit à petit (par vingtaine).
Stérilisation
Attention: L’ensemble du matériel doit être stérilisé avant les manipulations, et il faut prendre garde de ne pas le contaminer pendant. Ne surtout pas toucher le capillaire par exemple.
Protocole d'Insémination Artificielle
Préparation de la Reine
La reine doit avoir entre 8 et 15 jours. Plus les reines sont jeunes, plus elles pourront accueillir un grand volume de sperme dans leur spermathèque. Cependant plus une reine est âgée, moins elle est sensible aux blessures lors de l’insémination.
Narcose
La narcose consiste à endormir la reine avec du C02. Elle s’effectue une première fois entre 4 et 48h avant l'insémination (cela augmente le taux de réussite et facilite la ponte). On effectue la 2ème narcose pendant l'insémination qui doit durer moins de 5 minutes. On démarre le chronomètre dès que la reine ne bouge plus.
Lire aussi: Chances de succès de l'insémination
Positionnement et Insémination
- Positionner la reine tête la première dans le tube, à 45° d’inclinaison par rapport au plan de travail, face ventrale vers le haut. La soumettre à un flux continu de CO2.
- Mettre à nu le vestibule vaginal: le crochet ventral doit rester fixe et seulement stabiliser la reine. Attention: la valvule couvre l’oviducte médian où le sperme doit être déposé.
Réintroduction de la Reine
Il est préférable que la reine soit réintroduite dans la ruche avant son réveil. Pour éviter sa chute dans la ruche, on confectionne un petit hamac (un bout de sopalin plié en 2) dans lequel on place la reine.
Suivi Post-Insémination
Il est capital que le sperme migre convenablement de l’oviducte jusqu’à la spermathèque. En condition naturelle, les reines s’agitent après l’accouplement ce qui favorise la migration du sperme. Au bout de 10 jours, il est recommandé de contrôler la ponte.
Avantages de l'Insémination Artificielle
À court terme, il a été montré qu’une insémination artificielle bien réalisée permet statistiquement d’obtenir une reine plus productive que dans le cas d’un accouplement naturel, et ce tant en termes de production de miel que de couvain (Susan W. C). De nombreux paramètres jouent sur cette productivité et en particuliers les soins à la reine avant et après la phase technique d’insémination ne doivent pas être négligés !
Comportement Reproductif Naturel des Abeilles
Congrégations de Mâles
Pendant la période de reproduction, les mâles matures volent au-dehors de la ruche durant les après-midi ensoleillés et se regroupent en congrégations compactes (diamètre entre 30 et 200 m), généralement à une altitude comprise entre 10 et 40 m au-dessus du sol (Loper et al., 1987 ; Loper et al., 1992 ; Koeniger and Koeniger, 2004) (Figure 1a). Une congrégation peut regrouper jusqu'à 11000 mâles issus de près de 240 colonies différentes (Free, 1987; Baudry et al., 1998 ; Koeniger et al., 2005). Pour observer les congrégations, il faut une après-midi ensoleillée, chaude et sans vent (Winston 1987) (Figure 1c). Les mâles évoluent au sein de cette congrégation, dessinant de larges boucles dans le ciel et ne retournent à la colonie que pour se nourrir.
Accouplement Naturel
Quand une reine vierge entre dans la congrégation, elle attire à elle de nombreux mâles, dans un premier temps par des signaux olfactifs (phéromone de reine vierge) et à plus courte distance par des indices visuels (Gries et Koeniger, 1996). Les mâles suivent les reines vierges en formant un essaim en forme de comète, et luttent pour s'accoupler avec la reine (Gries et Koeniger, 1996) (Figure 1b). La reine s'accouple avec 10 à 20 mâles sur une période allant de 15 à 30 minutes (Free, 1987).
Lire aussi: Insémination artificielle : Procédure et indications
Caractéristiques des Mâles
Les mâles sont issus d’un gamète femelle non fécondé. Ils sont pondus généralement à la fin du printemps et en été, dans des cellules plus grandes que celles des ouvrières (exemple d’un cadre de mâle (Figure 2)). Ils peuvent être issus de la reine ou des ouvrières lorsqu’il y a absence de cette première. Le cycle de développement du mâle est plus long que celui des femelles et dure 24 jours (Figure2). Durant leurs premiers jours, les mâles ont tendance à se retrouver sur les mêmes cadres, sur les rayons contenant du couvain, là où la température est la plus chaude et où les nourrices sont disponibles pour les nourrir (Ohtani, 1974 ; Winston 1987) .Une fois sexuellement matures (l’âge de maturité des mâle fait encore débat au sein de la communauté scientifique, les inséminateurs préconisent 20-21 jours), , les mâles sortent des ruches et rejoignent les congrégations pour se reproduire. À la fin de l’été ou lors de plusieurs journées de pluie d’affilée, les ouvrières chassent les mâles des ruches et ceux-ci meurent alors de froid ou de faim, ne pouvant se nourrir seuls (Morse et al.
Spécialisation des Mâles
Les mâles Apis mellifera sont ultra spécialisés pour la reproduction : par exemple, le mâle possède des muscles allaires beaucoup plus développés que les femelles (Winston 1987). Ces muscles vont lui permettre d’effectuer des vols nuptiaux à de longues distances et sur des durées plus importantes. Ils vont aussi faciliter la copulation en permettant un vol plus rapide pour rattraper la reine.
Phéromones et Attraction
La sensibilité des antennes de mâles est également plus importante pour la détection de la phéromone de reine. Les mâles possèdent également au niveau de leur cerveau des adaptations à la détection des reines. En effet, le premier centre de traitement de l’information olfactive chez les insectes, le lobe antennaire, est constitué de nombreuses sous unités appelées glomérules. Un glomérule est une unité morphologique et fonctionnelle à très forte densité synaptique qui permet le traitement olfactif. Certaines espèces possèdent des glomérules hypertrophiés, spécialisés dans la détection des phéromones, appelés macroglomérules.
Âge de Maturité Sexuelle des Mâles
La littérature est très contradictoire en ce qui concerne l’âge de maturité sexuelle des mâles. Beaucoup d’études la placent entre 7 et 9 jours (Drescher 1969 ; Kurennoi 1954 ; Oertel 1956 ; Tofilski et Koppel, 1996). Cependant, une étude contredit ces travaux et suggère que les mâles atteindraient leur maturité sexuelle à l'âge de 12 jours seulement (Ruttner et Ruttner, 1966). Les apiculteurs qui pratiquent l’insémination artificielle s’orientent sur des mâles encore plus âgés pour être sûrs d’obtenir un sperme mature (environ 17-20 jours). Il ne faut cependant pas utiliser des mâles de plus de 4 semaines. Les reines inséminées avec du sperme de mâles âgés de plus de 4 semaines retiennent de la semence dans leurs oviductes, ce qui peut causer leur mort. Le sperme des mâles change également d’aspect et de couleur. Il passe de fluide et clair à plus sombre et visqueux (Woyke J., Jasinski Z. 1978).
Vols des Mâles
Avant de prendre leur envol, les mâles nettoient leurs antennes et leurs yeux la plupart du temps à l’entrée de la ruche, mais ils peuvent aussi effectuer des vols lors d’essaimages (Burgett, 1974). Les vols de fécondation sont effectués par des mâles matures et durent plus longtemps : 32.56 ± 22.49 minutes (Witherell, 1971). Durant ces vols, les mâles visitent les zones de congrégation de mâles et essaient de se reproduire avec une reine. La durée de vol des mâles est limitée par la quantité de miel contenue dans leur jabot. Les mâles effectuent plusieurs vols de fécondation, le plus souvent 2 ou 3, mais ils sont capables d’en effectuer jusqu’à 5 en une après-midi (Drescher 1969). Au retour des congrégations, les mâles ne retournent pas nécessairement dans leurs colonies d’origine (Currier et Jay, 1991).
Influence de la Distance et du Climat
Koeniger supporte l’idée que les mâles visitent plusieurs congrégations durant leur phase d’orientation pour rester ensuite dans la plus attractive. Observant qu’une congrégation est majoritairement composée de mâles des ruchers les plus proches, il conclut que la distance est un facteur de choix important.
Les mâles effectuent leurs vols seulement lors de conditions météorologiques favorables, à savoir quand la température est supérieure à 19° (Ruttner 1956 ; Drescher 1969 ; Ruttner 1976, Bol’shakova, 1978) et quand elle ne dépasse pas 38°C (Rowell et al., 1986). L’activité de vol des mâles est réduite quand le vent dépasse 4-6 m/s (Ruttner 1956), et la hauteur des congrégations, entre 10- 40 m au dessus du sol, diminue avec un temps venteux (Ruttner 1966). Le pic d’activité de vol des mâles se situe entre 14h et 17h (Howell et Usinger, 1933 ; Taber, 1964 ; Ruttner, 1966 ; Bol’shakova, 1978 ; Boucher et Schneider 2009), mais celui-ci dépend des conditions météorologiques (Taber, 1964 ; Drescher, 1969 ; Verbeek et Drescher, 1984).
Sélection pour la Résistance au Varroa (VSH)
Importance de la Résistance
Varroa destructor infeste toutes nos ruches depuis les années quatre-vingt et il est une des causes majeures de la mortalité hivernale des colonies d’abeilles. Les apiculteurs subissent depuis lors des pertes régulières, mais c’est surtout depuis la diminution de l’efficacité des traitements chimiques contre le varroa - comme l’Apistan - que ce phénomène s’est amplifié. Si une colonie n’est pas traitée, elle s’effondre dans les deux ans de son installation.
Mécanisme de Résistance VSH
Les abeilles résistantes sont capables de détecter et d’éliminer les nymphes infestées par les varroas qui se reproduisent, le cycle de reproduction étant ainsi interrompu (figure 1). Comme le mécanisme de résistance est un comportement de nettoyage assuré par les abeilles adultes,il a été appelé VSH (pour Varroa Sensitive Hygiene). Son énorme avantageest qu’il s’agit d’un caractère transmis génétiquement, et qu’il est donc possible de le sélectionner.
Sélection Pratique du VSH
En 2014, un éleveur wallons’est rendu au laboratoire de l’USDA américain grâce au soutien de la fondation Arista Bee Research aux Pays-Bas. Il a pu y apprendre les connaissances et les techniques nécessaires à la sélection du VSH. De retour, une petite équipe d’apiculteurs organisa les premiers essais avec l’abeille Buckfast. Ce noyau d’apiculteurs a pu alors élever et inséminer près de 80 reines. Après s’être développées durant 8 semaines, ces mini-colonies, contenant les reines inséminées, ont été phénotypées, c’est-à-dire testées pour leur niveau de résistance grâce à l’aide des spécialistes de la fondation Arista Bee Research.
Autres Aspects de l'Élevage
Production d'Essaims
Pour l’apiculteur qu’il soit professionnel ou amateur, la production d’essaims présente plusieurs intérêts : une source de revenu, la garantie de la survie de l’exploitation et le remplacement des unités défaillantes. Pour une exploitation et en dehors des colonies en production, Jos GUTH multiplie 10 essaims en partant d’un seul ! Un contrôle de la ponte est effectué 12 à 15 jours après.Les reines sont ensuite clippées et marquées. Ces opérations de production d’essaims peuvent avoir lieu 3 semaines après le début de la ponte suivant le même schéma jusqu’à fin juillet.
Importance d'une Sélection Scientifique
Premièrement, il y a un sacré effet de mode autour de l'insémination! Pour beaucoup reine insem signifie pure bombe! L'insem n'a de sens que dans un élevage où un protocole de sélection a été mis en place de façon scientifique et pointu.
tags: #insémination #artificielle #reine #abeille #protocole