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Insémination instrumentale des reines d’abeilles - Théorie Michel Bocquet Avril 2013

ANERCEA Au cœur de l’élevage Promouvoir l’élevage dans les exploitations et la filière élevage en apiculture 360 adhérents en 2012 2 animateurs Membre de l’ITSAP Info-Reines Catalogues de formations Journées d’études Recherche et développement

Michel Bocquet Ingénieur agronome Conseil/Expertise secteur apicole (formations, audits de la filière, évaluatation sanitaire, etc.) Exploitation apicole 200 colonies (miel, élevage, rucher bio Indicateurs de l’environnement, expérimentations)

Michel BOCQUET et ses matières Outils innovants pour la filière apicole Gestion des ruchers Antivols des ruches Balances modulaires pour ruches Systèmes de traçabilité Evaluation du potentiel mellifère Evaluation de l’immunité des abeilles Accompagnement d’exploitations ou suivi de projets collectifs Expérimentation à façon

Thèmes d’actualité Alimentation des colonies Dynamique de population (suivi à distance et anticipation de saison) Suivi technico économique des d’exploitations Immunité des abeilles

Objectifs de la formation -Comprendre l’intérêt de l’insémination instrumentale. Identifier les différentes étapes de l’insémination S’organiser pour pratiquer l’insémination

Actualité de ce thème ? Pertes nombreuses Donc besoins importants de renouvellement et si possible renouveler avec de bonnes reines. Donc pratiquer une sélection sur la descendance, Donc maîtriser le pédigrée des souches Donc pratiquer de l’insémination ( ou fécondations en station isolée).

Tour de table Merci de vous présenter rapidement Nombre de ruches, type de cheptel, nombre de reines Votre expérience de l’insémination Vos attentes particulières

La fécondation naturelle La fécondation naturelle permet la rencontre des éléments portant la génétique des mâles (spermatozoïdes) et femelles (ovules) Elle nécessite la mise en œuvre de nombreux processus à différentes échelles de temps et d’espace, c’est une opération très complexe.

Les enjeux par échelle A l’échelle cellulaire : Sélectionner les meilleurs spermatozoïdes et les stocker à température ambiante pendant plusieurs années. A l’échelle des individus : Sélectionner les meilleurs individus (reines et mâles) et assurer la coïncidence des maturités. A l’échelle des colonies : Favoriser les meilleures colonies, dans un type d’abeilles donné, en évitant la consanguinité. A l’échelle du territoire : Assurer la rencontre des mâles et des femelles matures dans un cadre sécurisé.

Sélection naturelle des reines Aptitude des reines à survivre dan le combat avec ses sœurs. Aptitude des reines matures à rencontrer des mâles fécondants. Aptitude des reines à produire de nombreux mâles (fertilité, longévité, dynamique de population, résistance aux maladies). Aptitudes des reines à survivre (résistance aux maladies, à l’hivernage, etc.)

Sélection naturelle des mâles Aptitude des mâles à féconder une reine (puissance musculaire, compétition en vol). Viabilité des spermatozoïdes dans la spermathèque. Choix de la non fécondation par la reine, pour produire des faux-bourdons. Aptitude du sperme à féconder les ovules. Viabilité du sperme Mobilité des spermatozoïdes Pouvoir de destruction du sperme des autres prétendants: Bear et AI montrent que le liquide séminal d’un mâle tue en 15 min. des spermatozoïdes étrangers.

Les changements biologiques à la fécondation Physiologiques Augmentation de sécrétion de vitellogénine Activation des ovaires (immédiat) Début de la production d’œufs (fécondation complète) Modification des sécrétions hormonales des glandes mandibulaires (immédiat) Morphologiques Modification de la partie vaginale Accroissement de la taille de l’abdomen Comportementaux La reine ne vole plus (sauf essaimage) (Fécondation incomplète) La quantité d’aliments ingérés augmente

Pourquoi pratiquer l’insémination La fécondation naturelle marche bien Les reines en fécondation naturelle coutent moins cher (sauf si grandes quantités). Organisation complexe, en particulier difficultés d’avoir des mâles matures à toutes périodes.

L’insémination artificielle modifie certains processus Le début de la ponte est souvent retardé par rapport à la fécondation naturelle Le profil phéromonal est différent Les tentatives de vol nuptial sont arrêtés lorsque le volume de sperme est atteint dans la spermathèque. Le profil immunitaire est modifié Les gènes exprimés dans le cerveau ou les ovaires ne sont pas les mêmes. ON attribue une moindre longévité aux reines inséminées.

Exemples de modifications Vierges Féc Nat 1 vol 1 A sperme 1A sol saline Besoin de sortir Fort Intermédiaire Non Vitellogénine Elevé Faible Gènes exprimés Réponse aux températures, récepteurs des yeux Macromolécules, réponse aux stimulus +d’oxydoréductase Biosynthèse des protéines Acide organique Métabolisme des amines, régulation du profil cellulaire Communications cellulaire

Alors, est-ce vraiment intéressant? Intérêt génétique : On ne peut pas faire de la vraie généalogie si on ne pratique pas l’insémination. Permet de bénéficier de l’hétérosis Permet des croisements pour fixer un caractère donné. Permet des croisement AxB et BxA Permet d’utiliser la consanguinité pour l’inbreeding.

Alors, est-ce vraiment intéressant ? Intérêt technique : Oblige à une gestion rationnelle des fécondations Mise en place de la traçabilité Choix rationnel des deux géniteurs Protocole de testage Evaluation des résultats

Alors, est-ce vraiment intéressant ? Intérêt économique : Coût peu différent des reines en station , pour une sécurité supérieure. Pour produire des souches Le prix unitaire a moins d’importance, mais partir de 5 souches pour une choisie après testage. Pour des reines de production Cas limités, mais par ex +20 Eur/colonie = + 2kg de miel Exemple de la Pologne, inséminées moins chères que les reines en fécondation naturelle.

Quantification Prévoir au moins 20 mâles par reine, car une proportion importante peut ne pas avoir de sperme collectable. Le nombre de reines inséminables par jour dépend de l’organisation et de la proportion de mâles matures. Un inséminateur entraîné peut faire 50 reines par jour.

Principe de l’obtention de reines Elevage de reines selon vos méthodes classiques Prévoir une claustration des reines au moment de la naissance. Numéroter les reines pour le suivi Les cellules naissent en nucléus, en couveuse ou en cagettes polonaises. L’insémination a lieu du 6ème au 10ème jour, préférer le 9ème jour par ex. Les reines ont fortement envie de sortir du nucléus, limiter les tentations (lumière)

Préparation des colonies à mâles Choix de colonies de prélèvement Préparation des colonies de prélèvement Introduction des cadres à mâles Installation du dispositif de collecte des mâles

Principe de l’obtention des mâles Production classique par cadres à mâles, cadre de hausse, amorce de cire ou cadre bâti précédemment, cadres datés, identifiés Placer éventuellement les cadres au centre pour une ponte plus rapide, puis déplacer vers l’extérieur en bordure du cadre contenant du miel et du pollen. Stimulation si nécessaire, besoin d’une ruche forte pour assurer l’élevage des mâles. Prendre les cadres à mâles dans une bonne souche (les critères oligogénétiques passent souvent par les mâles) En insémination, on souhaite connaître la mère, pour plus de sécurité, 1 à 1.5 équivalent cadre Dadant de mâles par ruche. La ruche contient sa reine.

Conserver les mâles souhaités Empêcher : La sortie des mâles : obscurité, grille à reines L’entrée des mâles extérieurs : grille à reines Exemple du faux plancher du groupe des Goulettes placé 3 jours avant la naissances des mâles - Plancher avec un trou central couvert d’une grille à reine sur le dessus (pour éviter que la reine ne soit coincée dans un cul de sac)

Il faut un espace au dessus de la grille ………. Lire la dia Il faut un espace au dessus de la grille ……….

Préparation du rucher pour l’insémination Ruches à mâles Identification des ruches à mâles Stockage intermédiaire des mâles Renouvellement régulier des mâles Nucléi de stockage Identification des nucléi, des cages et des reines.

Organisation du plan de travail Séparation dans le temps ou l’espace de la collecte du sperme et de l’insémination Support amplement suffisant pour le prélèvement du sperme Organisation en unités fonctionnelles

Installation du laboratoire Installation de l’unité d’anesthésie Installation de l’unité d’insémination Installation de l’unité de prélèvement de sperme Installation de l’étuve de stockage des reines vierges Installation de l’étuve de stockage des reines fécondées Installation de l’unité de stockage du sperme Préparation du dispositif de nettoyage et hygiène des locaux Le calepin de notation et de suivi

Binoculaire et support d’insémination

Acquisition du savoir faire Insémination « à blanc » de reines vierges avec du sérum physiologique Prélèvement du sperme, entrainement à la prise sans mucus Nettoyage du matériel, élaboration des protocoles Noter le devenir de toutes les reines, voir leurs résultats en ponte, en production, en longévité

Aspects sanitaires Propreté Stérilisation du matériel Matériel à usage unique Antibiotiques Agencement des locaux Confort (assise, luminosité, température)

Petit matériel nécessaire Désinfectant, seringue, crochets divers, régulateur de gaz Petit matériel nécessaire

Historique Premières tentatives Huber(1788) à l’aide d’un pinceau, puis Wankler (1883) Mc Lain (1887) etc. à l’aide d’une seringue, puis par essai d’introduction de l’organe de copulation dans la chambre de l’aiguillon, faibles résultats, la spermathèque était peu remplie, et on n’avait des ponte que dans 10 à 60% des cas, souvent lorsqu’il y avait une fécondation naturelle par la suite. 1927 : Watson, premiers appareils à micro manipulateurs 1944 : Laidlaw, découverte du rôle de la valvule vaginale, utilisation du CO2 1948 : Mackensen, nouveau type de seringue à membrane 1960 : Vesely, modifia la forme de la pointe de la seringue 1964 : Ruttner modifia le logement de la reine A partir des années 70, les appareils sont stabilisés, ils sont simplifiés plus récemment pour en réduire le coût de fabrication, par Kempf par exemple. La Rolls de machine a été réalisée par Emile Guillaume un Suisse de Ballaigues

Matériel Schley

Matériel Guillaume Les capillaires à manœuvrer avec prudence

Cage de vol sur la ruche

Anesthésie des reines Insertion dans l’unité d’anesthésie Régulateur Arrivée du gaz dans le récepteur Support pour endormir la reine Procédure d’anesthésie

Collecte du sperme Préparation de la chambre de vol Stockage des mâles

Collecte du sperme Manipulation d’éversion Nettoyage de la pipette de prélèvement Insertion du liquide physiologique Préparation de la pipette de prélèvement Prélèvement du sperme Evaluation de la qualité du sperme Fermeture des pipettes Prélèvement rapide avec mélange et centrifugation

Stockage du sperme Préparation du stockage Stockage à température ambiante Stockage en congélation Stockage à très basses températures Expédition du sperme

Collecte de la reine Prélèvement de la reine vierge Identification de la reine Stockage intermédiaire au laboratoire Positionnement dans le tube de contention

Insémination Nettoyages des outils Insertion de la pipette Passage de la valvule vaginale Introduction du sperme Sous binoculare Sous caméra Nettoyage Orifice de purge sur la seringue à sperme

Positionnement de la reine Crochet ventral Sonde vaginale

Stockage de la reine fécondée Protocole de sortie d’anesthésie Introduction en nucléus avant sa seconde anesthésie

Introduction en nucléus Protocole d’introduction Vérification de l’acceptation Vérification de la ponte Vérification de la qualité de la ponte

Evaluation des résultats Identification et traçabilité Suivi des résultats avec fiche retour client Suivi de la longévité