Genetic and morphometric variation in honeybee (Apis mellifera L.) populations

of Turkey

Allard Louis-Philippe. Guyon Jéremy.

Colon Violaine. Vanden Bergh Raphaël.

Introduction.

• « Asie mineure = zone de grande diversification morphologique et d’évolution pour les abeilles, liée à une grande diversité d’habitats » (Ruttner F.).

• Etude réalisée en Turquie:– En Anatolie: 4 sous-espèces A.m. anatoliaca, A.m.caucasica,

A.m.meda, A.m.syriaca. (Anatolie = partie asiatique de la

Turquie)

– En Thrace : 1 sous-espèce: A.m.carnica. (Thrace = partie européenne de la

Turquie)

Migration estivale des abeilles, dite « Ouest-Est »,

de la région méditéranéenne à l’Est de l’Anatolie.

Flux de gènes.

Homogénisation du pool génétique des abeilles anatoliennes.

I. Objectifs.

• Evaluer la variabilité génétique et phénotypique dans les populations d’abeilles turques (Apis mellifera L.):

– Variabilité génotypique: électrophorèse d’enzymes.

– Variabilité phénotypique: morphométrie.

– Discriminer la population d’abeilles turques sur base de ces variabilités.

II. Méthodes.

Echantillonage:

– Prélèvement en 77 emplacements répartis dans 36 provinces turques différentes.

– Prélèvement dans des colonies non soumises à la migration estivale.

– 3000 abeilles ouvrières recueillies et disséquées ailes antérieures, jambes postérieures et

thorax .

Méthodes morphométriques:Mesure et comparaison, entre eux et par régions, de 10 critères

morphologiques :des ailes antérieures:

• Longueur et largeur.• Distances c et d.• Indices cubitaux A et B.

des jambes postérieures:• Longueur du fémur.• Longueur du tibia.• Longueur et largeur du métatarse.

Méthode électrophorétique:– À partir d’un homogénat de broyats thoraciques.

– Étude et comparaison, entre eux et par régions, de 6 systèmes enzymatiques par électrophorèse:

• Enzyme malique (Me).• Phosphogluco-mutase (Pgm).• Estérase-3 (Est).• Hexokinase (Hk).• Phosphoglucose isomérase (Pgi).• Malate déshydrogénase (Mdh).

III. Résultats.

Résultats morphométriques:

Observation de 9 caractères significativement hétérogènes:

• Dépendants de la latitude: longueur d’aile,largeur d’aile, distance c, distance d, cubital B, longueur du fémur et du tibia, largeur du métatarse.

• Dépendant de la longitude: cubital B.

Résultats électrophorétiques:

– 4 systèmes enzymatiques sur 6 sont polymorphes (comprenant plusieurs isoenzymes):

• Dépendants de la latitude: Pgm, Hk, Mdh, Est.

• Dépendant de la longitude: Mdh.

– Observation d’allèles rares.

Analyse discriminative:Corrélation des régions géographiques aux fréquences géniques et aux mesures morphométriques:

Permet d’expliquer 88% de la variation génétique totale et de discriminer deux groupes

majeurs : les abeilles de Thrace et celles d’Anatolie.

Permet de diviser les abeilles de Turquie en 3 groupes dont un se divisant en 5 sous-groupes.

2.5 2.O 1.5 1.0 O.5 Mediterranean

Aegean

Central Anatolia

Black Sea

East Anatolia

Thrace

Southeast Anatolia

Figure 6. Phenogram of populations from seven geographic regions based on Mahalanobis distances among centroids of groups in discriminant function analysis.

IV.Discussions.

• Ces variations régionales résultent le plus probablement de forces évolutives agissant sur la population d’abeilles.

(ainsi, la taille des abeilles augmente avec la latitude croissante).

• L’équilibre Hardy-Weinberg maintenu malgré les migrations estivales (vérification test .2

Répartiton des abeilles selon les régions:

– A.m. carnica: Thrace.

– A.m. anatoliaca: régions de la mer Noire, égéenne, méditérannéenne et Anatolie centrale.

– A.m. caucasica: Anatolie nord-est.

– A.m. meda: Anatolie sud-est.

V. Conclusions.

• Pas d’effet goulot récent dans la population d’abeilles(présence d’allèles rares des isoenzymes).

• Présence de sous-espèces connues.• Mise en évidence d’une diversité génétique élevée

(hétérogénéité et polymorphisme).

Anatolie a été un centre de diversification génétique pour les populations d’abeilles domestiques au Proche-Orient.

VI.Critiques.

Cette étude de distribution de sous-espèces d’abeilles est soutenue par des données morphométriques et électrophorétiques MAIS:– Étude effectuée à partir d’un faible échantillonage.– Étude effectuée sur un nombre réduit de caractères.

Échantillons supplémentaires & analyse morphométrique complète.Détermination du statut taxonomique de ces sous-espèces d’abeilles.

De plus, il faudrait, pour avoir une image plus complète des variabilités des sous-espèces, inclure également les paramètres mesurés chez les A.melliferra dans les pays voisins de Moyen-Orient.

VII. Intérêt vétérinaire.

Abeilles:

= bio-indicateur remarquable de l'état de notre environnement.

1) Répartir des colonies d'abeilles dans des zones sensibles.2) Récolter et analyser les abeilles butineuses durant une année.

On obtient un véritable monitoring de la zone que l'on veut surveiller. L'abeille permet de mesurer une multitude de polluants tels que les métaux lourds, les dioxines, les pesticides, ... .

Miel thérapeutique :

– Pour tuer les bactéries. 

– Pour calmer les nerfs et faciliter l'endormissement. 

– Pour cicatriser les plaies externes. 

– Contre les inflammations de l'estomac et de l'intestin. 

– Contre la diarrhée.

– Contre les maladies respiratoires.

Bibliographie.

Articles:• Kandemir I., Genetic and morphometric variation in honeybee (Apis mellifera

L.) populations in Turkey, PhD diss., Middle East Tech. Univ., Ankara, Turkey, 1999.

• Kandemir I., Kence A., Allozyme variation in a central Anatolian honeybee (Apis mellifera L.) population, Apidologie 26 (1995) 503–510.

• Smith D.R., Slaymaker A., Palmer M., Kaftanoglu O., Turkish honeybees belong to the east Mediterranean lineage, Apidologie 28 (1997) 269–274.

Sites:• http://www.pexa.de

Merci de votre attention.

Ailes antérieures(grandes ailes)

• L’arrangement des veinures est caractéristique pour chaque race.

• Sont importantes:– La cellule radial R.

– La cellule cubital C3.

– La cellule discoidal D.

Indices cubitaux A et B

• Indices cubitaux A et B sont mesurés à la cellule cubital C3.

• Indice cubital = indice cubital A / B.

Distances c et d

• Distances c et d sont mesurées à la cellule cubital C3.

• Indice Hantel = distance c / d.

Patte postérieure.