Genotypic diversity in queenless honey bee colonies reduces fitness

Abstract

SummaryHoney bee queens mate with many males. The resulting genotypic diversity appears to enhance fitness of queenright colonies (those colonies with a reproductive queen present) which is difficult to measure, because measures of long-term fitness include successful matings of produced male sexuals (drones) and number of surviving swarms. The fitness of queenless colonies is, however, limited to worker-produced adult drones until natural colony death. Here we test the impact of genotypic diversity on fitness of queenless honey bee colonies, which were headed by queens inseminated with one, 10 and 20 drones or naturally mated. The data show that genetically diverse queenless colonies (20 subfamilies per colony) produced fewer adult drones, had a delayed onset of worker-derived drone flight activity, and a lower efficacy in drone production / per day colony life span compared to all other groups. Our data suggest that genotypic diversity may reduce fitness of queenless honey bee colonies, probably due to reproductive conflicts among subfamilies after queenloss.La diversidad genotípica en colonias de la abeja de la miel sin reinas reduce la aptitud biológica Resumen Las reinas de la abeja de la miel se aparean con muchos individuos masculinos. La diversidad genotípica resultante parece mejorar la aptitud biológica de las colonias con una reina presente (es decir, aquellas colonias con una reina reproductiva presente), lo cual es difícil de medir, ya que las medidas de la aptitud biológica a largo plazo incluyen los apareamientos exitosos de los machos producidos (zánganos) y el número de enjambres supervivientes. Sin embargo, la aptitud biológica de las colonias sin reina está limitada a los zánganos adultos producidos por obreras hasta la muerte natural de la colonia. Aquí ponemos a prueba el impacto de la diversidad genotípica en la aptitud biológica de colonias de abejas sin reina, que fueron gobernadas por reinas inseminadas con uno, 10 y 20 zánganos o apareadas de forma natural. Los datos muestran que las colonias sin reina genéticamente diversas (con 20 subfamilias por colonia) produjeron menos zánganos adultos, tuvieron un retraso en la aparición de la actividad de vuelo de los zánganos producidos por obreras, y una menor eficacia en la producción de zánganos por día de vida de la colonia en comparación con los demás grupos. Nuestros datos sugieren que la diversidad genotípica puede reducir la aptitud de las colonias de abejas sin reina, probablemente debido a los conflictos reproductivos entre subfamilias después de la pérdida de la reina.

Drone production, semen viability and spermatozoa longevity of Africanized Apis mellifera

“…For this reason, males are only produced when environmental conditions are favorable to colony growth (Amiri, Micheline, Rueppell, & Tarpy, 2017). Bratkowski, Pirk, Neumann, and Wilde (2012) reported that the drone production has a great influence on the transmission of genetic material. Selected colonies for royal jelly production require large numbers of nursing honeybees, which means that these colonies were more efficient and produced fewer males brood (almost 50% less - Table 1).…”