Varroaresistenz gehört in alle unsere guten Bienenpopulationen!

Varroaresistenz gehört in alle unsere guten Bienenpopulationen!
Die zentrale Zuchtstation ist das Herz unserer Imkerei: Hier werden alle Jungköniginnen zum Umweiseln der Ertragsvölker gezogen und vorgeprüft, bevor sie in Ertragsvölker eingeweiselt werden. Als Zuchtmütter dienen die etwa zwanzig besten Ertragsvölker der Vorsaison.

VON: PAUL JUNGELS, BRANDENBOURG, LUXEMBOURG (apisjungels@vo.lu)

Seit mehr als 35 Jahren schlägt sich die Imkerschaft mit dem Problem Varroa herum. Die Suche nach Medikamenten war anfänglich sicher die richtige Entscheidung, aber sie führte zu Rückständen im Honig und weiteren Bienenprodukten. Ist es deshalb nicht sinnvoller, das Übel an der Wurzel zu packen? Das nachhaltige Ziel muss also lauten: Das Erbgut unserer guten Bienen mit einer möglichst hohen Resistenz gegenüber der Varroamilbe zu bereichern!

Um dem Varroaproblem erst mal Herr zu werden, wurde anfänglich nach Medikamenten gesucht. Die hohe und lang anhaltende Wirksamkeit einiger Medikamentengruppen, wie beispielsweise die Streifen auf
Fluvalinat- oder Amitrazbasis, hat viele Imker sogar die Varroa für Jahre vergessen lassen, weil behandelte Völker den ganzen Herbst über auch gegen Milbeneintrag von Aussen geschützt waren. Ich weise aber daraufhin, dass die Zulassung dieser Medikamente von Land zu Land unterschiedlich gehandhabt wurde.

Das Übel an der Wurzel packen

Nicht nur die notwendige Diskussion um Rückstände im Honig, im Wachs und in weiteren Produkten, sondern auch die schrittweise Resistenzbildung der Milben gegenüber allen chemischen Behandlungen zeigen uns klar und deutlich: Wir geben uns einer Illusion hin, wenn wir das Problem nicht an der Wurzel packen. Ich schliesse hier alle Varianten der für Bienenvölker qualvollen Säurebehandlungen ausdrücklich mit ein.

Auch die propagierten betriebstechnischen Imkerverfahren wie die totale Brutentnahme mit Brutscheunen, das Königinnen käfigen und ähnliche Verfahren sind in dicht mit Bienen besiedelten Regionen extrem fragwürdige Verfahren. Es sind gewiss Behelfsmassnahmen, welche, im richtigen Moment angewandt, dazu führen können, den Varroabefall in den Griff zu bekommen. Sie greifen allerdings sehr stark und rabiat in das Verhalten der Bienenvölker ein und in dicht mit Bienen besiedelten Regionen verlagern sie besonders im Spätsommer (Räuberei) das Problem meistens gerade mal bis zum Nachbarimker. Dies weil die Bienen mit aufsitzenden Milben erfahrungsgemäss dort einziehen, wo offene Brut gepflegt wird, und dies über grosse Entfernungen. Ich verweise gerne auf die Ergebnisse von Eva Frey 1 über die Reinfektion von Bienenvölkern. Diese Erfahrungen wurden auch bei uns immer wieder bestätigt.

Wie das Drohnenbrutschneiden gehören all diese betriebstechnischen Verfahren in meinen Augen nicht zu einer ernsthaft zukunftsorientierten normalen Imkerei. Auch wegen des Arbeitsaufwands finden sie langfristig keine Akzeptanz und sind oft nur mit wenigen Völkern praktikabel.

Dabei ist seit zwanzig Jahren klar, dass genetische Dispositionen der Bienenvölker selbst die Entwicklung der Varroamilben entscheidend beeinflussen. Das Gleiche gilt übrigens für die Sauerbrut und für die amerikanische Faulbrut. Meiner Meinung nach müssten Zuchtorganisationen mit ihren bisherigen Dogmen brechen und gänzlich neue Prioritäten bei ihren Zuchtzielen setzen. Das Wissen dazu ist seit Langem da, wird aber eigenartigerweise nicht konsequent angewandt.

Varroaresistenz aus der Sicht der Bienenzucht

Man kann davon ausgehen, dass eine ganze Reihe von Resistenzmechanismen zusammenwirken, um wirklich resistente Bienenvölker und vor allem resistente Bienenpopulationen zu bekommen. Bezüglich Auslese und Zucht gilt immer die Voraussetzung, dass das entsprechende Verhaltensmerkmal erblich bedingt sein muss.
Zudem gelten Gesamteinflüsse, die man nicht ausser Acht lassen darf:

  • Das «Grooming», das Putzverhalten der Bienen am eigenen Körper oder gegenseitig, ist beispielsweise kaum erblich. Man kann daher dieses Verhalten durch Zucht kaum verändern. 2 Aller Wahrscheinlichkeit nach ist es erlernbar von Biene zu Biene im Volk.
  • Die Verdeckelungszeit der Arbeiterinnenbrut hingegen zeigt eine hohe Erblichkeit. Somit gilt sie bis heute als mögliches Selektionskriterium. Tropische Bienen verdeckeln beispielsweise viel kürzer. In der Arbeiterinnenbrut können dann weniger Tochtermilben heranreifen. Die in den 1990er Jahren von mir durchgeführten Versuche ergaben ein unlösbares Problem: Völker mit kurzer Verdeckelungsphase hatten auch immer kurzlebige Arbeiterinnen. Die Überwinterung war schwierig und das Verhältnis von Brut zu Bienen auch im Sommer ungünstig, mit dem Ergebnis einer sehr geringen Leistung. Später erklärte mir ein Insektenkundler, dass kurze Puppenentwicklungszeiten und Kurzlebigkeit bei Insekten in der Regel gekoppelt sind.

Das Übel an der Wurzel packen
Mit der Puderzuckermethode werden Varroamilben lebend aus den Völkern geholt und portioniert 
und damit Testvölker gezielt und kontrolliert infiziert.
Beim Aufteilen und Auszählen der Milben kommen immer wieder Wespen naschen, weil die Puderzuckerreste süss riechen. Dann springen die Milben auch auf die Wespen auf, wie im Bild zu sehen
Mit Varroa infizierte Zellen werden bei VHS-Völkern entdeckt und ausgefressen. Achten Sie auf das Alter der Brutzellen!
  • Dass das Schwarmverhalten eine hohe Erblichkeit besitzt, ist inzwischen Allgemeinwissen. Genauso logisch und einfach ist die Tatsache, dass Völker, welche öfters im Jahr abschwärmen, den Grossteil ihrer Milben im Restvolk in der Brut zurücklassen und die Schwärme so überleben können. Damit ist allerdings für den Grossteil der Imkerschaft kein Problem gelöst. Zum einen kann die Mehrzahl der Imker aus verschiedensten Gründen keine Schwarmbienenzucht betreiben. Zum anderen bilden die abgeschwärmten Restvölker mit ihrer befallenen Brut in dicht mit Bienen besiedelten Ländern, wie bei uns, einen Infektionsherd für alle Nachbarvölker und Nachbarstände. Die «natürliche Flucht» vor dem Parasiten Varroa destructor durch Schwärmen gelingt den Bienen in dicht mit Bienen besiedelten Regionen nicht, weil eben überall Bienen sind.
  • Brutaufzucht, Brutrhythmus und -umfang sind erbbedingte Eigenschaften und haben logischerweise einen direkten Einfluss auf die Varroavermehrung. Brutpausen erleichtern zudem die Behandlungen.
  • Die unterdrückte Milbenvermehrung (SMR) hat eine hohe Erblichkeit. Zusammen mit dem VSHVerhalten bilden beide die Grundlage der heutigen Resistenzzucht.

Ansprüche an und Vorbedingungen für eine sinnvolle Resistenzzucht

Varroaresistenz um jeden Preis interessiert mich nicht. Natürlich halten wir Bienen aus Freude und aus Begeisterung für die Insekten. Aber wir möchten, und als Erwerbsimker müssen wir, auch Honig ernten. Und daran ist nichts Schlechtes! Varroaresistenz muss in unsere heutigen lokalen und gut angepassten Zuchtlinien und an die Gegebenheiten vor Ort integriert sein. Sie darf folglich die Betriebsform nicht nennenswert infrage stellen. Das heisst, wir können keine allzu grossen Kompromisse hinsichtlich wirtschaftlicher und betriebstechnischer Eignung unserer Bienen für Hobby und für Berufsimker machen. Es ist niemandem gedient, wenn Bienen ohne Behandlung überleben, aber keinen Honig bringen, schwärmen oder Stechteufel sind. Oder wenn die geglaubte «Anpassung der Bienen an die Milben» in einer anderen, neuen Gegend nicht mehr funktioniert.
Aus biologischer Sicht sind die mit Varroa überlebenden Populationen auf Gotland, in Avignon oder im ArnotForest (USA), um nur diese zu nennen, sehr interessant. Die Studien verfolgen hierbei aber einen ganz anderen Ansatz: «Können (meistens isoliert) aufgestellte Bienen ohne Behandlung überleben?»
Die Verhältnisse sind in der Regel aus unterschiedlichen Gründen nicht auf die Imkereiverhältnisse in urbanen Gegenden und, wie bei uns, bei hoher Bienendichte und diversen Imkern, übertragbar. Diese Ergebnisse sind nicht mit den heutigen Bedürfnissen von Hobby- und Berufsimkerei kompatibel.
Eine Reihe äusserer Einflüsse und die imkerliche Praxis üben einen Einfluss auf die Bienen- und Milbenpopulation aus. Es sind Faktoren wie:

  • Die Bienendichte
  • Damit zusammenhängend der Kontakt der Bienen zwischen Einzelvölkern und den Ständen
  • Die Betriebsweise
  • Wanderungen mit Bienen

Insbesondere Wanderungen können nach der Erfahrung vieler Imker die Virulenz der Milbenpopulationen extrem steigern. Alle Wanderimker berichten eigentlich immer von explosionsartiger Milbenvermehrung. Es könnte sein, dass der genetische Austausch, der auf beliebten Wanderplätzen logischerweise auch bei den Milben stattfindet (durch Mehrfachbefall vieler Brutzellen), dafür verantwortlich ist. 3 Das Gleiche gilt für wegfliegende Schwärme, vor allem für Nachschwärme, welche einen erhöhten Milbenbefall aufweisen können, weil bei deren Abgang viel Brut der Muttervölker geschlüpft ist und die Milben dann auf den Bienen verweilen. Die Bienen besiedeln beim Schwärmen auch neue Gebiete, in denen sie dem Kontakt zu neuen Milbenpopulationen ausgesetzt sind. Das Ergebnis ist dann das Gleiche wie nach einer Wanderung.
Das gesetzte, nachhaltige Ziel kann deshalb nur lauten: Die Ergebnisse, wie wir sie seit etlichen Jahren erzielen, lassen die Schlussfolgerung zu, dass dieses Ziel sehr wohl erreicht werden kann und eigentlich erreicht ist, wenn auf einer praxisorientierten Plattform gearbeitet wird, wo sich gebündelte Kompetenz zusammenfindet in:

  • Der Völkerführung
  • Der Beurteilung der Bienenvölker und der Auswertung der Resultate
  • Der praktischen Zuchtarbeit
  • Der Methodik kontrollierter Paarungen
  • Der Honigbienengenetik
  • Der Biologie von Bienen und Varroamilben
  • Der Technik der Brutauszählung und Statistik (Bewertung hinsichtlich Resistenz)
  • Der Logistik eines Zuchtprogrammes

Diese Voraussetzungen wurden in Europa erstmals durch die Aktivitäten der «Arista Bee Research» Stiftung initiiert. Dass wir heute in der Varroaresistenzzucht in Europa nicht am Ziel sind, ist in erster Linie auf die mangelnde Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis, die auf Augenhöhe stattfinden muss, und in zweiter Linie auf dem allzu oft dogmatischen Verharren auf Zuchtidealen zurückzuführen. Gott sei Dank ist hier ein Umdenken in Sicht.

Auszählen der Varroamilben in den Testwaben.
Brutbild eines Testvolkes nach der Infektion mit Varroamilben: Die vormalig geschlossene Brut ist löchrig geworden, weil die befallenen Zellen ausgeräumt wurden. Das Ausräumen ist für das Volk überlebenswichtig, denn nur so lassen sich die tödlichen Virusinfektionen verhindern, weil die geschädigte Brut entfernt wurde.

Wie definiert man die angestrebte Art der Varroaresistenz?

Als Resistenz bezeichne ich aktive Abwehr. Die Bienen werden beim Eindringen von Milben in die Brut selbst aktiv, sie bilden Widerstand. Resistente Bienen tolerieren die Milben eigentlich nicht. Daher wird der Ausdruck Toleranz, für das, was ich heute bei unseren Bienen sehe, von mir nicht mehr verwendet.
In der Wissenschaft ist auch die Rede vom SMR-Verhalten («Suppressed Mite Reproduction»), also der unterdrückten Milbenvermehrung. Das SMR wurde sinngemäss bereits in den 1980er-Jahren von Ruttner beschrieben. Faktisch geht es darum, dass ein höherer Prozentsatz an Milben in den Zellen unfruchtbar bleibt. Verschiedene Faktoren können hierzu führen. Zum Beispiel die physiologische Verfassung des Volkes und Impulse der Brut, welche die Milben an der Eiablage hindern oder diese hinauszögern. Manches ist heute gewiss noch unbekannt.

Varroasensitive Hygiene

Forscher aus den USA brachten vor mehr als zehn Jahren Licht ins Dunkel der Mechanismen einer der genetisch bedingten Resistenz bei Apis mellifera. Die amerikanischen Wissenschaftler J. R. Harbo, J. W. Harris und M. Spivak benannten das SMR-Verhalten später auch als ein spezielles Hygieneverhalten und beschrieben es als «Varroa sensitive hygienic behavior» (VHS): Wenn die Bienen sich vermehrende Milben in der Brut erkennen und diese Brut dann ausräumen, bleiben in der älteren Brut (auf den Puppen ab dem Tag bis zum Schlupf) nur noch jene vormalig 20% solitären Milben zurück, die sich sowieso nicht vermehren. Deren prozentualer Anteil steigt dann bei Brutauszählungen in der älteren Brut natürlich im Verhältnis zu Brutzellen mit Vermehrung, und zwar in dem Masse wie VSH-Resistenz im VOLK etabliert ist. Ich betone hier VOLK, weil vorerst nicht jede Einzelbiene Träger von Resistenzanlagen sein muss.
Die Varroavermehrung ist durch dieses Verhalten der Bienen gestört. Die Vererbung von VSH ist additiv, das heisst, je mehr Anlagen im Volk vorhanden sind, desto ausgeprägter zeigt sich das VSH-Verhalten. Vermutlich sind zwei Genorte auf zwei verschiedenen Chromosomen für das VSH-Verhalten verantwortlich. Diese Gene existieren in unterschiedlichen Bienenpopulationen in verschiedenen Varianten. Biologen sprechen in diesem Fall von Allelen. Für die weitere Kombinationszucht wäre es wichtig, zu wissen, ob die VSH-Allele verschiedener Bienenunterarten und Rassen gleich oder verschieden sind und ob die Allele verschiedener Herkunft in verschiedenen Sub-Populationen eines Bienenvolkes sich in ihrer Wirkung auf die Arbeiterinnen ergänzen können. Ich vermute aufgrund meiner Erfahrung, dass die Letztere der beiden Annahmen zutrifft.

Die durch das Ausräumen der befallenen Zellen löchrige Brutwabe eines resistenten Ertragsvolkes nach einer massiven Milbeninvasion von einem Nachbarbienenstand im August.

Entsprechend dem heutigen Wissensstand gilt bei vollständiger Resistenz der diploiden Bienenweibchen, also der Königinnen und Arbeiterinnen, dass bei ihnen 2×2, also vier VSHAllele und bei den haploiden Drohnen entsprechend nur zwei VSH-Allele involviert sind. Verschiedene Verhaltensmuster greifen dabei ineinander: Das Erkennen (=Öffnen) von Zellen mit Anomalien (=Varroamilben bei deren Vermehrung in der Brutzelle …) und in einem zweiten Schritt das Ausräumen dieser ansonsten gesunden Brut (=sensitive Bruthygiene).
Dies geschieht in einem bestimmten Zeitfenster im Lebenslauf der Bienen. Daher kann man davon ausgehen, dass die Bienen sich in einer bestimmten Lebensphase, wie bei der Brutpflege insgesamt, dieser Aufgabe intensiver oder einfach länger widmen, wenn sie keine zu starke Ablenkung erfahren. Eine intensive Tracht etwa lässt Bienenvölker durchaus in einen Sammelrausch verfallen, in dem die Brutpflege zeitweise vernachlässigt oder zumindest weniger intensiv betrieben wird.

Diese Beobachtung gibt es auch bei VSH. Eine Reihe von Forschungen in diesem Bereich sind derzeit aber noch nicht abgeschlossen. Völker mit einem ausgeprägten VSH-Verhalten muss man nicht gegen Varroamilben behandeln und sie bekämpfen selbst die gefürchtete Reinvasion. Damit schützen sie sich selbst vor den tödlichen direkten und indirekten Nebeneffekten eines hohen Milbenbefalls und vor den Nebeneffekten jedweder Behandlungen. VSH-Bienen erkennen sich vermehrende Varroamilben offenbar am Geruch 4 und entfernen die mit Milben befallene, aber an sich gesunde Bienenbrut. Unklar ist bis heute, inwiefern nicht auch Impulse von der Brut selbst ausgehen, die Zellen mit Milbenbefall zu öffnen. 5

Wenn nicht alles täuscht, ist bei der Varroaresistenz der Geruchssinn der Bienen der Dreh- und Angelpunkt. Und eigentlich kann man immer nach gezielten Infektionen und anschliessenden Brutauszählungen den tatsächlichen Grad der Resistenz eines Volkes bestimmen, selbst dann, wenn die Mechanismen vorerst zum Teil zumindest noch im Dunkeln bleiben. Gewiss ist, dass VSH nicht das Gleiche wie die übliche Bruthygiene ist.

VSH-Verhalten ist kein Mythos

Das VSH-Verhalten ist messbar, die Erbgänge sind ziemlich klar und die Resultate sind überall reproduzierbar. Somit hat der Imkerzüchter erstmals ein Instrument in der Hand, mit dem er konkret arbeiten kann. Interessant ist auch, dass VSH-Allele in vielen Bienenpopulationen von Apis mellifera zu finden sind. Aufgabe der Züchter ist es, diese zu finden und zusammen zu züchten.
Eigentlich müsste diese Aufgabe nach über 35 Jahren mit Varroa absolute Priorität geniessen, sowohl in den Imkerverbänden, als auch bei der Imkerberatung und in der Zuchtpraxis. Es ist nämlich ein gewaltiger Trugschluss zu meinen, neue Medikamente und neue Behandlungskonzepte würden das Varroaproblem lösen. Wir befinden uns diesbezüglich in derselben Situation wie die Landwirtschaft.


Literatur

1. Frey, E.; Rosenkranz, P. (2014)
Autumn Iivasion rates of Varroa destructor (Mesostigmata: Varroidae) into honey bee (Hymenoptera: Apidae) colonies and the resulting increase in mite populations. Journal of Economic Entomology 107(2): 508–515 (https://doi.org/10.1603/EC13381).

2. Harbo, J. R.; Harris, J. W. (1999)
Selecting honey bees for resistance to Varroa jacobsoni. Apidologie 30(2–3): 183–196.

3. Tsuruda, J. M.; Harris, J. W.; Bourgeois, L.; Danka, R. G.; Hunt, G. J. (2012)
High-Resolution Linkage Analyses to Identify Genes That Influence Varroa Sensitive Hygiene Behavior in Honey Bees. PloS one 7(11): e48276. (http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=3487727&tool=pmcentrez&rendertype=abstract)

4. Mondet, F.; Alaux, C.; Severac, D.; Rohmer, M.; Mercer, A. R.; Le Conte, Y. (2015)
Antennae hold a key to Varroa-sensitive hygiene behaviour in honey bees. Scientific Reports (DOI:10.1038/srep10454).

5. Wagoner, K. M.; Spivak,M.; Rueppell, O. (2018)
Brood Affects Hygienic Behavior in the Honey Bee (Hymenoptera: Apidae) Journal of Economic Entomology 111(6): 2520–2530 (https://doi.org/10.1093/jee/toy266)