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.

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.

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.