Actuellement, l’ectoparasite Varroa destructor est considéré comme la plus grande menace pathogène pesant sur la survie de l’Abeille mellifère (Apis mellifera). En plus d’engendrer des dommages directs aux abeilles par la consommation répétitive de leur corps gras et de leur hémolymphe et par la dépression de leur système immunitaire, les varroas affectent également indirectement les abeilles par la transmission de plusieurs agents pathogènes viraux. En absence de traitements périodiques, la plupart des colonies d’abeilles mellifères s’effondrent dans une période de deux ou trois années suivant l’infestation initiale de Varroas. Face à la pression sélective engendrée par cet Acarien, certaines colonies d’abeilles mellifères ont développé des comportements de résistance. Parmi ces comportements, nous retrouvons le Varroa Sensitive Hygiene (VSH) qui permet aux ouvrières de détecter la présence du parasite dans le couvain d’abeille et de le retirer. De plus, ce comportement est également fortement associé au trait Suppressied Mite Reproduction (SMR), c’est-à-dire, à la baisse du succès reproducteur des varroas dans le couvain d’abeille. Ainsi, les abeilles dotées du comportement VSH sont capables de réduire le niveau d’infestation de leur ruche et de le maintenir à un faible niveau. C’est pourquoi la sélection d’abeilles ayant ce trait comportemental pourrait s’avérer être une solution efficace et durable pour pallier les problèmes engendrés par le Varroa. Cependant, la sélection pour un caractère comporte un certain risque puisqu’il peut advenir que la sélection d’un trait engendre également des répercussions négatives sur d’autres caractères désirables. C’est pourquoi un des objectifs de ce projet est de confirmer la relation entre le VSH et le SMR, et de déterminer les facteurs probables engendrant les problèmes de fertilité du Varroa. Le second objectif quant à lui est de déterminer si la sélection du comportement VSH permet aux colonies de combattre efficacement les varroas sans que cela porte atteinte à la sélection d’autres critères importants en apiculture. / Currently, the ectoparasite Varroa destructor is considered to be the greatest threat to the survival oft he honey bee (Apis mellifera). In addition to causing direct damage to bees through repeated consumption of their fat bodies and depression of their immune system, Varroa also indirectly affects bees through the transmission of several pathogens. In the absence of periodic treatment, most honeybee colonies collapse within two to three years of the initial Varroa infestation. Faced with the selective pressure generated by this mite, some colonies of honey bees have developed a resistance behavior.This behavior, called Varroa Sensitive Hygiene (VSH), allows workers to detect the presence of the parasite in bee brood and remove it. In addition, this behavior is also strongly associated with theSuppressed Mite Reproduction (SMR) trait, i.e., the decrease in Varroa reproduction in bee brood. Thus, bees with VSH behavior are able to reduce the level of infestation of their hive and maintain it at a low level. Therefore, the selection of bees with this behavioral trait could prove to be an effective and sustainable solution to the problems caused by varroas. However, selecting for a trait involves a certain risk since it may happen that the selection of a trait also has a negative impact on other desirable traits.Therefore, the first objective of this project is to confirm the relationship between VSH and SMR, and to determine the likely factors leading to mite fertility problems. The second objective is to determine whether the selection of VSH behavior allows colonies to effectively control Varroa without compromising the selection of other important criteria in beekeeping.

Le microbiote intestinal regroupe l’ensemble des micro-organismes qui colonisent l’intestin d’un animal. Chez l’abeille, il participe à la digestion et aux fonctions immunitaires. Plusieurs facteurs environnementaux perturbent le microbiote de cet insecte, nuisant ainsi à sa santé. Pour prévenir cette situation, l’ajout de probiotiques dans l’alimentation des abeilles est une solution intéressante. Il a été montré que certains probiotiques favorisent la croissance des colonies et diminuent l’incidence de plusieurs maladies et parasites. Cependant, aucune information n’est disponible quant à leurs effets en climat nordique, là où la survie hivernale et le développement printanier des colonies sont des enjeux majeurs pour les apiculteurs. L’objectif principal du projet est d’évaluer l’effet de formules probiotiques sur la composition taxonomique du microbiote de l’abeille et la performance des colonies. Deux souches probiotiques commerciales (Bactocell® et Levucell®SB), une bactérie endogène(Parasaccharibacter apium) et un antibiotique ont été administrés à un total de 45 colonies d’abeilles à l’automne 2017 et au printemps 2018. Un profilage du microbiote bactérien a été réalisé à quatre moments au cours du projet : en septembre, novembre, avril et juin. La survie hivernale et la performance des colonies ont été évaluées en mesurant le nombre de larves, le nombre d’abeilles dans la colonie, la consommation hivernale de nourriture et le poids des ruches. Le moment de l’année a influencé la composition du microbiote intestinal de l’abeille, suggérant une adaptation aux conditions environnementales. De plus, la prise de probiotiques n’a modulé que légèrement le microbiote de l’abeille. Quant à la performance des colonies, les formules probiotiques Bactocell® et Levucell®SB ont amélioré le développement printanier des colonies. Ces résultats indiquent que les probiotiques peuvent améliorer la performance des colonies d’abeilles, et ce, sans perturber leur microbiote. Ces informations seront utiles dans l’optique de développer une formule probiotique destinée à l’industrie apicole canadienne. / The microbiota represents microorganisms that inhabit the gut of an animal. The honeybee’s gut microbiota contributes to digestion, immunity and protection of the gut lining. Many environmental factors are known to disrupt the microbial balance of the microbiota and thus affecting honeybee health. The use of probiotics is now considered by many as a sustainable strategy to improve colony health. In fact, studies have shown that some probiotic strains could reduce dysbiosis while enhancing brood development, honey yield and pathogen tolerance. However, none of them investigated the benefits of probiotic supplementation under a cold climate, where winter survival and spring buildup are two critical moments for beekeepers.The goal of this project is to assess the effects of probiotic formulas on taxonomical composition of the bees’ microbiota and colony performance. To this purpose, forty-five honeybee colonies were given a commercial probiotic strain (Bactocell® or Levucell®), anendogenous bacterium (Parasaccharibacter apium) or the antibiotic Fumagillin-B®. The treatments were given twice in October 2017 and twice in April 2018. A molecular analysis of the bacterial microbiota was performed to characterize the seasonal changes happening in the honeybee’s gut and the impacts of the treatments on the microbiota’s bacterial community. Colony performance was assessed using brood coverage, number of frames covered in bees and hive weight. The honeybee microbiota was impacted by the sampling month. We observed a compositional shift and a reduction of the bacterial diversity during the study. Furthermore,the probiotic treatments did not impact significantly the composition of the microbiota. BothBactocell® and Levucell® favoured the spring buildup of the treated colonies. Our results indicate that probiotics are useful to improve honeybee colony performance without harming their microbiota. With these results in mind, we aim to developa safe and effective probiotic formulation specific to the Canadian beekeeping industry.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017. / Les canaux sodiques dépendants du voltage (NaV) participent à la genèse et la transmission de l'influx nerveux via l'initiation du potentiel d'action. Chez l'insecte, ces protéines sont la cible de nombreux insecticides neurotoxiques. Étant donné le déclin des populations d'insectes pollinisateurs observé récemment, il devient désormais important d'avoir des méthodes permettant le développement d'insecticides qui ne ciblent pas les pollinisateurs. L'objectif général de ma thèse a donc été de mettre au point des méthodes in-vitro et insilico pouvant être appliquées à grande échelle dans le but d'évaluer le risque potentiel que certains insecticides pourraient représenter pour l'abeille. Pour ce faire, nous avons procédé à la caractérisation biophysique et pharmacologique des canaux sodiques NaV1 et NaV2 d'abeille. Nous avons aussi créé un modèle moléculaire du canal NaV1 d'abeille permettant la conception rationnelle d'insecticides. De plus, nous avons caractérisé le canal NaV1 de Varroa destructor, un parasite important de l'abeille. Les études insérées dans cette thèse ont permis de démontrer que le canal NaV2 n'est pas une cible secondaire des insecticides pyréthroïdes. De plus, nous avons pu mesurer les effets et l'affinité d'insecticides sur leur cible moléculaire chez l'abeille suite à l'expression du canal NaV1 d'abeille en ovocyte de grenouille. Cela permet le criblage de composé à haut débit afin de sélectionner des composés représentant un faible risque pour l'abeille. De même, l'expression du canal NaV1 de Varroa destructor en système d'expression hétérologue permettrait l'utilisation de la méthode de criblage de composés à haut débit dans le but d'identifier des insecticides qui représentent un risque important pour cette peste. D'ailleurs, nous avons déterminé que le fluvalinate, un insecticide pyréthroïde utilisé pour contrôler les populations de Varroa destructor dans les ruches d'abeille, a une affinité différente pour le canal NaV1 d'abeille que pour celui de Varroa destructor. Cela indique une différence dans les sites de liaisons du composé qui pourrait éventuellement être exploitée. Mes travaux ouvrent donc la voie au développement de composés ciblant davantage des animaux nuisibles comme le Varroa destructor que des animaux utiles comme l'abeille. De plus, les caractérisations effectuées pourraient être utiles pour des études centrées sur les rôles et l'évolution des canaux ioniques appartenant aux familles NaV et CaV. / Voltage-gated sodium channels (NaV) are implicated in the genesis and transmission of action potentials. In insects, these proteins are the target of a number of neurotoxic insecticides. In the background of the pollinator decline observed recently, it has become necessary to develop insecticides which do not target beneficial insects such as bees. The main objective of my thesis was to develop in-vitro and in-silico methods which could be used on a large scale to evaluate the risk associated with the use of certain compounds for bees. To do so, we assessed the biophysical and pharmacological properties of the honeybee's NaV1 and NaV2 channels. We also created a molecular model for the NaV1 channel which enables the rational design of insecticides. Furthermore, we have characterized the Varroa destructor NaV1 channels. The investigations featured in this thesis demonstrate that the NaV2 channel is not a secondary target of pyrethroïd insecticides. However, following expression in frog oocytes, it is possible to quantify the effects and affinity of those insecticides for their molecular target in the honeybee, the NaV1 channel. This makes possible the use of high throughput screening technologies for the selection of insecticides which would represent a small risk for bees. Moreover, the expression of Varroa destructor NaV1 channels in frog oocytes enables the use of medium throughput screening technologies to identify compounds which could be deleterious for this pest. Indeed, we determined that fluvalinate, a pyrethroïd insecticide used to control Varroa population in honeybee hives, has an affinity for the honeybee NaV1 channel that is different than that for the Varroa channel. This indicates that the binding site of this compound on the Varroa channel would differ from the binding site on the bee channel. This difference could be exploited to improve the specificity of fluvalinate. The work presented here represents a first step in the development of methods which could be used to decrease the toxicity of insecticides for bees while increasing their specificity of against pests such as Varroa destructor. Furthermore, the characterizations performed provide new insights on topics such as the roles and the evolution of NaV et CaV channels.

Au Canada, les abeilles sont un élément essentiel au secteur de l'agriculture en participant, en plus de leur production annuelle de miel à la pollinisation de nombreux fruits, noix et légumes. Malheureusement, le nombre des abeilles est dangereusement en baisse depuis la dernière décennie. L'intérêt du sujet et la multiplication d'initiatives de recherche dans le domaine ont fait de l'abeille un organisme modèle, notamment dans la recherche sur la dynamique hôte-microbiote. Apis mellifera possède un microbiote très spécialisé qui confère à l'abeille un large éventail de fonctions bénéfiques, allant de l'immunité à la transformation du pollen et la digestion des carbohydrates. Ce projet avait donc pour objectif de trouver des biomarqueurs prédictifs de différents traits de performance zootechniques (e.g. prévalence d'agents pathogènes et parasites, productivité) des colonies d'abeilles à partir de la composition taxonomique du microbiote intestinal. Une approche par apprentissage machine a été privilégiée afin de contourner les limitations des méthodes classiques de traiter un grand nombre de variables. Les modèles de prédiction obtenus ont permis de prédire la majorité des variables à l'étude avec succès, soulignant le potentiel de cette méthodologie dans le domaine du suivi et de la prédiction de l'état de santé des colonies d'abeilles au Canada. / The European honey bee, Apis mellifera, is an essential contributor to agriculture in Canada through the economic value of the production of honey to the extensive pollination services of numerous fruits, nuts and vegetables. Unfortunately, yearly colony losses of honey bees have seen a sharp increase during the last decade. The increasing interest and research initiatives in understanding the source of this problem have turned Apis mellifera into a model organism for research, notably in the field of host-microbiome dynamics. A. mellifera possesses a highly specialized microbiota that provides a wide array of beneficial functions to its host, from immunity to pollen processing and transformation to the metabolism of carbohydrates. This work's goal is to use the intestinal microbiome in honey bee colonies in order to discover relevant bio-markers with the capability to predict key host health and productivity metrics by using a machine learning approach in order to bypass the traditional bottleneck that is posed by classical analysis methods when dealing with high multi-dimensional problems. The models obtained in this study have successfully allowed the prediction of most variables studied (notably honey production, weight loss and gain, varroa loads, etc..), thus demonstrating the potential of this methodology as a tool to track and predict the health and performance of honey bee colonies in Canada.

La littérature s’accorde généralement pour désigner l’ectoparasite Varroa destructor comme la plus importante menace pour l’Abeille mellifère (Apis mellifera). Actuellement, la varroase est contrôlée principalement par l’utilisation de traitements acaricides qui présentent un risque de contamination des produits de la ruche et de l’environnement. Dans certaines colonies d’A. mellifera, on observe un comportement hygiénique qui réduit l’infestation des varroas, le VSH Varroa Sensitive Hygiene, et qui est associé à une baisse de la reproduction des varroas dans le couvain d’abeilles, le Supressed Mite Reproduction (SMR). L’identification de l’architecture génomique qui régule cette résistance aux varroas permettrait d’assister à l’accélération de son évolution dans l’ensemble des populations d’abeilles domestiques et à réduire les dommages causés par le parasite. Ce projet de maîtrise visait à mettre en lumière la relation entre le génome et ce phénotype quantitatif de résistance par une étude d’association pangénomique sur un échantillon de colonies d’A. mellifera du Québec provenant de cinq sites différents. Une technologie de génotypage par séquençage (GBS) a été utilisée pour identifier à l’échelle du génome entier des milliers de marqueurs à partir de polymorphismes nucléotidiques singletons (SNPs). Puis, l’association des marqueurs avec le phénotype SMR a été testée avec des modèles statistiques : le modèle linéaire mixte (MLM) et le modèle linéaire mixte multi-locus (MLMM) par des outils bio-informatiques. Ce projet se joint à d’autres tentatives de produire des outils de sélection plus efficaces pour les apiculteurs afin de lutter contre la varroase. / The literature generally agrees that ectoparasite Varroa destructor is the most important threat to the honey bee (Apis mellifera). Currently, varroa is controlled primarily by acaricide treatments that present a risk of contamination of hive products and the environment. In some colonies of A. mellifera is a hygienic behavior that reduces varroa mite infestation, VSH "Varroa Sensitive Hygiene", and is associated with a decrease in the reproduction of varroa mites in bee brood, "Supressed Mite Reproduction" (SMR). Identifying the genomic architecture that regulates this resistance to varroa mites would help to accelerate its evolution in all honeybee populations and reduce the damage caused by the parasite. This master’s project aimed to shed light on the relationship between the genome and this quantitative resistance phenotype by a genome-wide association study on a sample of A. mellifera colonies taken from five different sites across Quebec. Genotyping sequencing (GBS) technology has been used to identify thousands of markers on the whole genome scale from single nucleotide polymorphisms (SNPs). Then the association of the markers with the SMR phenotype was tested with statistical models: the mixed linear model (MLM) and the mixed linear multi-locus model (MLMM) with bioinformatic tools. This project joins other attempts to produce more effective breeding tools for beekeepers to control varroosis.

La pollinisation des fleurs de la canneberge cultivée est principalement entomophile. L'apport de pollinisateurs introduits (Abeille domestique, Bourdon fébrile et Mégachile de la luzerne) et l'impact des insectes indigènes à l'effort de pollinisation ont été étudiés. Une comparaison de l'effet de la présence et de l'absence des pollinisateurs a été faite, ainsi que l'impact du nombre d'ovules fécondés sur l'augmentation du poids des fruits. Nous avons aussi tenté de déterminer le facteur limitant de la quantité de fruits portés par une tige et le poids total de ces fruits. Par la suite, en analysant le nombre d'ovules fécondés dans chaque fruit, nous avons investigué le mécanisme possible qui pourrait permettre à une tige de porter soit un seul fruit, soit jusqu'à cinq fruits. Des parcelles exposées et non-exposées aux pollinisateurs ont été mises en place. Des tiges de canneberges furent étiquetées, chaque fleur de ces tiges a été comptée et la position hiérarchique de chaque fruit sur sa tige a été notée à la récolte. Le poids et la quantité d'ovules fécondés de chacun des fruits ont été mesurés en laboratoire. L'Abeille domestique a été le pollinisateur le plus fréquent dans les parcelles d'observation lors des deux étés, suivis de la Mégachile de la luzerne. Les bourdons ont été plus abondants, en 2006, dans une cannebergière de petite superficie, entourée d'habitats propices, qu'en 2005, dans une cannebergière de grande superficie, entourée de boisés. Le poids, le pourcentage de mise à fruit, le taux de pollinisation et le total des ovules fécondés par fruit sont significativement plus élevés en présence des pollinisateurs indigènes et introduits qu'en leur absence et ce pour chaque année. Plus de 40% de l'augmentation du poids des fruits est expliqué par l'augmentation de la quantité d'ovules fécondés. La présence d'une diversité de pollinisateurs (introduits et indigènes) permet une meilleure pollinisation, ce qui augmente le nombre d'ovules fécondés et le poids des fruits. Une pollinisation adéquate donnera donc un rendement accru. Finalement, il n'y a généralement eu aucune différence significative dans le poids moyen des fruits quand la tige porte entre un et cinq fruits. Les analyses tendent à démontrer que, sur une tige, les fruits ayant moins d'ovules fécondés se retrouvent dans les premières positions et que les fruits suivants doivent avoir plus d'ovules fécondés pour se rendre à maturité. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Canneberge, Pollinisation, Abeille, Bourdon, Mégachile, Abscission.

Les colonies d'abeilles domestiques, Apis mellifera L., sont affectées négativement par plusieurs facteurs. Le manque de diversité florale, dû à l'intensification de l'agriculture, est un des facteurs impliqué dans le dépérissement récent du cheptel d'abeilles domestiques nord américain. Au Québec, les colonies d'abeilles sont de plus en plus sollicitées pour assurer le bon rendement des cultures qui requièrent le service de pollinisateurs telles le bleuet nain et la canneberge. Ces deux cultures, souvent intensives, offrent une flore environnante de faible diversité aux abeilles. Ce projet de recherche visait à évaluer l'importance de la diversité florale sur le développement des colonies d'abeilles introduites de façon consécutive dans les bleuetières et les cannebergières, i.e. pendant la même saison apicole. Les résultats démontrent que les monocultures de bleuets nains ne semblent pas offrir une diversité florale adéquate pour le développement normal du couvain d'abeilles. Cette étude aura aussi permis d'acquérir des techniques d'identification de grains de pollen frais, une expertise rare.

Les pollinisateurs sont importants pour la biodiversité, en plus de fournir des services écosystémiques essentiels à plusieurs cultures agricoles et autres espèces végétales à l'échelle mondiale. Les pollinisateurs sauvages et domestiques (dont Apis mellifera) ont subi d'importantes pertes récentes en raison de l'utilisation de pesticides. Il est urgent de trouver des alternatives aux effets néfastes de la clothianidine (une molécule de la famille des Néonicotinoïdes) sur la santé des abeilles, car elle persiste dans l'environnement et agit sur la santé des abeilles et leur microbiote intestinal. L'objectif principal de cette thèse était double : (1) de mettre en évidence un outil de biosurveillance des colonies d'abeilles basé sur des biomarqueurs microbiens qui sont sensibles à des concentrations sous-létales de la clothianidine, un composé de la famille des néonicotinoïdes et (2) de mettre en place une formulation d'un supplément probiotique composé de symbiotes clés endogènes de l'Abeille qui aiderait à la restauration des propriétés métaboliques et protectrices de la flore intestinale de l'Abeille en réponse à une exposition à la clothianidine. Les connaissances acquises dans le cadre de cette recherche sur l'influence d'un gradient de concentrations de clothianidine sur (1) les interactions d'activité entre les membres coeur et non coeur du microbiote intestinal d'Apis mellifera, (2) y compris les souches opportunistes potentielles, (3) ainsi qu'un lien possible entre le pesticide clothianidine et une perturbation de l'axe microbioteimmunité sont sans précédent. Nos résultats montrent que le degré de dysbiose du microbiote intestinal dépend à la fois (1) de l'intensité de l'exposition de l'Abeille domestique aux xénobiotiques ainsi que (2) de la section de son intestin. Nous avons également mis en évidence l'importance des réseaux d'interaction d'activité au sein du microbiote pour mesurer l'impact de l'exposition aux pesticides sur la dynamique d'une communauté bactérienne de microbiome. Grâce aux réseaux d'interactions et à leur caractérisation (paramètres topologiques), cette thèse a mis en évidence le rôle crucial des taxas de faible activité fonctionnelle en leur suggérant un statut d'espèces clés de voute du microbiote intestinal de l'Abeille, et ce dans des sections intestinales bien spécifiques. Nos résultats exposent également un point de vue unique de l'implication des micro-organismes endogènes de l'Abeille mellifère dans (1) la réduction de l'impact nocif de la clothianidine sur la santé des colonies et (2) dans la restauration d'un microbiote intestinal stable. L'utilisation de microorganismes probiotiques dans la supplémentation alimentaire de l'Abeille domestique est une stratégie viable de gestion des ruches pour réduire l'impact négatif des xénobiotiques sous-létaux sur les colonies. / Pollinators are one of the most important components of global biodiversity that provide essential ecosystem services to cultivated crops and wild plant species worldwide. Wild and domesticated pollinators (including Apis mellifera) have experienced important recent losses. Globally, pesticides are increasing the mortality rate among honeybees (Apis mellifera). Is is now well-established that immune responses and insect behaviour are both influenced by the gut flora. There is a pressing need to find ways to alleviate the impact of pesticides, such as to clothianidin (Neonicotinoid molecule), that have detrimental effects on honeybee health and persists in the environment. The primary objective of this thesis was to highlight (1) a biomonitoring tool for bee colonies based on microbial biomarkers that are sensitive to sub-lethal levels of neonicotinoid family compounds and (2) a formulation of a probiotic supplement composed of key bee symbionts that would aid in the restoration of the bee's intestinal flora's metabolic and protective properties following neonicotinoid exposure. This novel research provided unprecedented information gained on the influence of clothianidin gradients on (1) the activity interactions between core and non-core members of the intestinal microbiota of Apis mellifera, (2) including potential opportunistic strains, and (3) the possible link between clothianidin pesticide and disturbance of the microbiota–immunity axis. Our findings imply how the degree of dysbiosis in the gut microbiota is dependent on both the intensity of xenobiotic exposure and the honeybee gut microbial section. Also, we highlighted the importance of activity interaction networks that appear to be a useful method for measuring the impact of pesticide exposure on a microbiome bacterial community dynamic. Interaction networks and their characterization (topological parameters) highlighted the crucial role of taxa of low functional activity by suggesting their status as keystone species of the honeybee intestinal microbiota, and this in specific intestinal sections. Our findings give a unique viewpoint on the involvement of honeybee endogenous microorganisms in (1) reducing the harmful impact of clothianidin on the health of honeybee colonies and (2) in restoring a stable honeybee gut microbiota. Using probiotic microorganisms in honeybee diets is a viable hive management strategy for reducing the negative impact of sublethal clothianidin concentrations and surely other environmental xenobiotics on honeybee colonies.

L’abeille domestique (Apis mellifera Linnaeus) joue un rôle crucial comme pollinisateur dans l’industrie de l’agriculture. Cependant, durant les dernières décennies, une mortalité des colonies d’abeilles a été observée partout à travers le monde. La conservation du sperme d’abeille est un outil efficace pour sauvegarder la diversité génétique. Sa conservation est possible à température pièce, mais la cryoconservation serait une meilleure méthode pour la conservation à long terme. Notre objectif général est de développer une méthode de cryoconservation de la semence d’abeille. L’hypothèse no.1 était que la cryoconservation de la semence d’abeille est plus efficace à long terme que les températures au-dessus de 0 °C. Nous avons évalué l’efficacité, basé sur la viabilité des spermatozoïdes, de deux températures de conservation: -196 °C et 16 °C. Après un an de conservation, la semence congelée avait une meilleure viabilité comparée à 16°C (76% ± 5% vs 0%; p < 0,05). Par la suite, la spermathèque des reines inséminées avec la semence cryoconservée a été évaluée par la migration des spermatozoïdes ainsi que la viabilité des spermatozoïdes. Il y avait beaucoup de variabilités dans nos résultats. Nous n’avons pas été en mesure de vérifier si l’ajout de la centrifugation après la conservation améliore la fertilité des reines après insémination. Toutefois, nos résultats confirment que la cryoconservation est une technique efficace pour conserver la semence d’abeille à long terme. / Honey bees (Apis mellifera Linnaeus) are critical players in the agricultural industry for food production as they account for the vast majority of insect pollination. In the last decades, however, there have been dramatic losses of honey bee colonies worldwide. Coupled with instrumental insemination, conservation of honey bee sperm is an effective strategy to protect the species and their genetic diversity. Sperm storage is possible at room temperature, but for many mammal species, cryopreservation is the preferred method for the long-term storage of gametes. However, cryopreservation of honey bee drone semen is not optimized. Our overall objective is to develop a method of drone semen cryopreservation, therefore, two experiments were conducted. Hypothesis #1 was that cryopreservation of drone semen is more effective for long-term storage than at above-freezing temperatures. We therefore compared the efficacy based on sperm viability, of two honey bee semen preservation temperatures: frozen (-196°C) and 16°C. After 1 year of storage, frozen sperm viability was higher than at 16°C (76% ± 5% vs. 0%; p < 0.05), showing that cryopreservation is necessary to conserve semen in vitro. However, the cryoprotectant used for drone sperm freezing, DMSO (dimethyl sulfoxide), is toxic to queens after instrumental insemination. Hypothesis #2, therefore, was that centrifugation of cryopreserved semen to remove DMSO prior to insemination improves queen fertility. Our results indicate that centrifuging semen does not affect sperm viability (78% ± 3% vs 75% ± 4% viable sperm; p > 0.05). After queen insemination, both spermathecae and brood production were evaluated, but the results varied greatly, possibly due to the undesirable mucus present in the semen. Therefore, we cannot yet confirm that centrifugation improves queen health after insemination. Nonetheless, our study confirms that cryopreservation of honey bee sperm is necessary and possible for long-term conservation.

La sélection génétique d'abeilles mellifères (Apis mellifera) offre à l'industrie apicole la possibilité de combattre le parasite Varroa destructor et ainsi réduire la dépendance envers les acaricides. En effet, certaines populations d'abeilles possèdent des traits comportementaux hygiéniques héritables qui leur permettent de résister au Varroa. Cependant, les liens entre ces différents traits comportementaux ne sont pas encore bien définis, ce qui limite le progrès génétique. Dans ce contexte, nous avons mesuré les traits comportementaux de résistance au Varroa suivants : les tests de mort du couvain par congélation (freeze-kill brood assay, FKB) et de l'aiguille (pin-kill brood assay, PKB), le varroa-sensitive hygiene (VSH), le retrait des pupes, le mite non-reproduction (MNR) et la réoperculation des cellules de couvain. Ces mesures ont été utilisées pour calculer les corrélations et deux d'entre elles étaient négatives et significatives: (1) entre la réoperculation des cellules infestées par le Varroa et la réoperculation totale et (2) entre la réoperculation des cellules infestées par varroa et le varroa-sensitive hygiene (VSH). Nous avons également sélectionné le meilleur modèle prédictif des niveaux d'infestation par le varroa dans les colonies en utilisant l'approche « step-wise » basée sur le critère AIC. Notre modèle révèle que le MNR et le FKB sont significativement liés à la population de varroas avec une relation négative, tandis que la réoperculation était significativement liée à des niveaux d'infestation de varroas avec une relation positive. Ainsi, les scores MNR ou FKB plus élevés sont significativement reliés à de faibles niveaux d'infestation d'acariens dans les colonies à la fin août, tandis qu'une activité de réoperculation des cellules de couvain plus élevée est significativement reliée à un niveau d'infestation élevé d'acariens dans les colonies. Notre travail indique que le comportement de réoperculation pourrait être un trait de caractère utile pour aider la sélection de lignées d'abeilles résistante à Varroa mais que d'autres travaux doivent être faits pour mieux comprendre sa signification. / The genetic selection of honeybees (Apis mellifera) offers the beekeeping industry the possibility of combating the Varroa destructor parasite and thus reducing its dependence on acaricides. Indeed, some bee populations have heritable hygienic behavioural traits that allow them to resist Varroa infestation. However, the links between these different behavioural traits are not yet well defined, which limits genetic progress. In this context, we measured the following behavioural Varroa resistance traits: freeze-kill brood assay (FKB) and pin-kill brood assay (PKB), varroa-sensitive hygiene (VSH), pupae removal, mite non-reproduction (MNR) and recapping activity. Correlations between these measures show that two are negative and significant: (1) between the recapping of cells infested with Varroa and the total number of recapped cells and (2) between the recapping of cells infested with Varroa and varroa-sensitive hygiene (VSH). We also selected the best predictive model of varroa infestation levels using the "step-wise" approach based on the AIC criterion. Our model revealed that MNR and FKB were significantly related to the varroa population levels with a negative relationship, while recapping was significantly related to mite infestation levels with a positive relationship. Thus, a higher MNR or FKB score is significantly related to low levels of mite infestation in colonies at the end of August, while a higher recapping activity is significantly related to a high level of mite infestation. Our work indicates that recapping behavior could be a useful trait to aid the selection of Varroa-resistant bee lines but that further work needs to be done to better understand its significance.