Thesis (M.S.)--Washington State University, May 2007. / Includes bibliographical references (p. 12-15).

Abstract available in PDF file. / Thesis (Ph.D.)-University of Natal, Pietermaritzburg, 1989.

The goal of this study was to examine the impact of Africanization on the genetic structure of the Welder Wildlife Refuge feral honey bee population by scoring mtDNA and microsatellite polymorphisms. Adult honey bee workers, collected between 1991 and 2001, were screened for mtDNA using the cytochrome b/BglII, ls rRNA/EcoRI, and COI/HinfI PCR-based assays. The procedure allowed identification of four mitotypes: eastern European, western European, A. m. lamarckii, and A. m. scutellata. The relative frequencies of the four mitotypes changed radically during the 11-year period. Prior to immigration of Africanized honey bees, the resident population was essentially of eastern European maternal ancestry. The first colony of A. m. scutellata mitotype was detected in 1993. Between 1995 and 1996 there was a mitotype turnover in the population from predominantly eastern European to predominantly A. m. scutellata. From 1997 onward, most colonies (69 %) were of A. m. scutellata mitotype. The temporal change in mtDNA was paralleled by nuclear DNA. The 12 microsatellite loci analyzed indicated (1) the mechanism of Africanization of the Welder population involved both maternal and paternal bi-directional gene flow (hybridization) between European and Africanized honey bees; and (2) the resident panmitic European population was replaced by panmitic asymmetrical admixtures of A. m. scutellata and European genes. The steepest increase in the proportion of introgressed A. m. scutellata nuclear alleles occurred between 1994 and 1997. The post-Africanization gene pool was composed of a diverse array of recombinant classes with a substantial European genetic contribution (mean proportion of European-derived alleles was 37 % as given by mR estimator or 25 % as given by mY estimator, for 1998-2001). If European genes continue to be retained at moderate frequencies, then the Africanized population is best viewed as a "hybrid swarm" instead of "pure African". The most radical change in the genetic structure of the Welder Wildlife Refuge feral honey bee population (observed between 1995 and 1997) coincided with arrival of the parasitic Varroa mite. We suggest that Varroa likely hastened the demise of European honey bees and had a major role in restructuring the Welder Wildlife Refuge feral honey bee population.

Orientador: José Chaud Netto / Banca: Valter Vieira Alves Junior / Banca: Andrigo Monroe Pereira / Resumo: O ácaro Varroa destructor (Anderson & Treuman, 2000) tem causado danos à apicultura em todo o mundo. No Brasil, as condições climáticas e as linhagens de abelhas não oferecem condições ideais para o parasitismo de ácaros, que se reflete no baixo número de mortes de colônias, causadas pela varroatose, bem como a estabilidade do nível de infestação. O objetivo deste estudo foi avaliar os danos causados pela infestação de ácaros em colméias mantidas em condições naturais. Para este efeito, o número de ácaros por abelhas foi calculado e utilizado para quantificar o nível de infestação em cada colônia. Inspeções periódicas foram realizadas a fim de monitorar as taxas de mortalidade de abelhas parasitadas durante os ciclos de desenvolvimento. Os dados foram analisados pelo Teste G de Independência e o Teste de Proporções. Os resultados indicaram que as taxas de mortalidade de pupas e larvas foram proporcionais ao grau de infestação em cada colônia, e todas as colônias apresentaram taxas de mortalidade significativamente maior do que a apresentada pela colônia controle. Houve interação significativa entre as taxas de mortalidade registradas entre o terceiro e quarto dias de vida larval e a mortalidade total de larvas (Teste G = 80.35, P< 0, 0001). Assim, pode-se concluir que a endogamia contribuiu significativamente para o aumento da taxa de mortalidade das larvas. Em colônias de abelhas africanizadas infestadas pelo ácaro Varroa destructor taxas de mortalidade, durante o experimento, variaram de 2,59 a 23,28% em pupas (até 6,04 vezes maiores que na colônia controle) e 1,82 a 22,89% em larvas (até 6,12 vezes maiores que na colônia de controle), contra 3,85% e 3,74% na colônia controle, respectivamente / Abstract: The mite Varroa destructor (Anderson & Treuman, 2000) has caused extensive damage to beekeeping worldwide. In Brazil, weather conditions and the strains of bees do not provide ideal conditions for mite parasitism, which is reflected in the low number of deaths of colonies caused by varroatosis well as the stability of infestation levels. The aim of this study was to evaluate the damage caused by the mite infestation in hives maintained in natural conditions. For this purpose the number of mites per bee was calculated and used to quantify the level of infestation in each colony. To record the mortality rates of parasitized bees during development daily checks were performed. The data were analyzed by G Test of Independence and a Test of Proportions. The results indicate that the rate of mortality of pupae and larvae was proportional to the degree of infestation in each colony, and all colonies showed mortality rates significantly higher than the control rate. A significant interaction among death rates recorded between the third and fourth days of larval life and the total death of larvae was found (G Test = 80,35; P < 0, 0001). So, it can be concluded that bee inbreeding contributed significantly to the increase of the larval rate of mortality. In Africanized honeybee colonies infested by the mite Varroa destructor mortality rates, during the experiment, varied from 2.59 to 23.28% in pupae (up to 6.04 times greater than the control colony) and from 1.82 to 22.89% in larvae (up to 6.12 times greater than the control colony), against 3.85% and 3.74% in the control colony, respectively / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-29Bitstream added on 2014-06-13T21:00:36Z : No. of bitstreams: 1 mattos_im_me_rcla.pdf: 472490 bytes, checksum: 733e43c4674ba211a8a9457fbbfe4b67 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O ácaro Varroa destructor (Anderson & Treuman, 2000) tem causado danos à apicultura em todo o mundo. No Brasil, as condições climáticas e as linhagens de abelhas não oferecem condições ideais para o parasitismo de ácaros, que se reflete no baixo número de mortes de colônias, causadas pela varroatose, bem como a estabilidade do nível de infestação. O objetivo deste estudo foi avaliar os danos causados pela infestação de ácaros em colméias mantidas em condições naturais. Para este efeito, o número de ácaros por abelhas foi calculado e utilizado para quantificar o nível de infestação em cada colônia. Inspeções periódicas foram realizadas a fim de monitorar as taxas de mortalidade de abelhas parasitadas durante os ciclos de desenvolvimento. Os dados foram analisados pelo Teste G de Independência e o Teste de Proporções. Os resultados indicaram que as taxas de mortalidade de pupas e larvas foram proporcionais ao grau de infestação em cada colônia, e todas as colônias apresentaram taxas de mortalidade significativamente maior do que a apresentada pela colônia controle. Houve interação significativa entre as taxas de mortalidade registradas entre o terceiro e quarto dias de vida larval e a mortalidade total de larvas (Teste G = 80.35, P< 0, 0001). Assim, pode-se concluir que a endogamia contribuiu significativamente para o aumento da taxa de mortalidade das larvas. Em colônias de abelhas africanizadas infestadas pelo ácaro Varroa destructor taxas de mortalidade, durante o experimento, variaram de 2,59 a 23,28% em pupas (até 6,04 vezes maiores que na colônia controle) e 1,82 a 22,89% em larvas (até 6,12 vezes maiores que na colônia de controle), contra 3,85% e 3,74% na colônia controle, respectivamente / The mite Varroa destructor (Anderson & Treuman, 2000) has caused extensive damage to beekeeping worldwide. In Brazil, weather conditions and the strains of bees do not provide ideal conditions for mite parasitism, which is reflected in the low number of deaths of colonies caused by varroatosis well as the stability of infestation levels. The aim of this study was to evaluate the damage caused by the mite infestation in hives maintained in natural conditions. For this purpose the number of mites per bee was calculated and used to quantify the level of infestation in each colony. To record the mortality rates of parasitized bees during development daily checks were performed. The data were analyzed by G Test of Independence and a Test of Proportions. The results indicate that the rate of mortality of pupae and larvae was proportional to the degree of infestation in each colony, and all colonies showed mortality rates significantly higher than the control rate. A significant interaction among death rates recorded between the third and fourth days of larval life and the total death of larvae was found (G Test = 80,35; P < 0, 0001). So, it can be concluded that bee inbreeding contributed significantly to the increase of the larval rate of mortality. In Africanized honeybee colonies infested by the mite Varroa destructor mortality rates, during the experiment, varied from 2.59 to 23.28% in pupae (up to 6.04 times greater than the control colony) and from 1.82 to 22.89% in larvae (up to 6.12 times greater than the control colony), against 3.85% and 3.74% in the control colony, respectively

Introdução - Abelhas (Apis) e vespídeos causam problemas tanto ao homem quanto aos animais, podendo ocasionar manifestações de hipersensibilidade e choque anafilático em conseqüência da ferroada. Após o processo de hibridização as abelhas tornaram-se mais produtivas, porém, mais defensivas e devido às alterações antrópicas, encontraram na cidade locais de nidificação. Existe na capital paulista desde 1994 um serviço realizado pelo Centro de Controle de Zoonoses da Secretaria Municipal de Saúde, que retira colméias e enxames de abelhas e vespídeos, conforme solicitações dos munícipes. As informações dessas atividades foram disponibilizadas para estudo. Objetivo - Mapear regiões da cidade de São Paulo com registros de maior concentração de colméias e enxames de abelhas e vespídeos, locais de nidificação, além de sugerir medidas para orientação da população. Métodos - Utilizar dados secundários oriundos de solicitações atendidas durante o período de agosto de 2002 a julho de 2005, e por meio de uma planilha compilar as informações e cruzar às variáveis estudadas. Resultados - No período estudado, foram totalizados 9.190 solicitações entre abelhas melíferas africanizadas e vespídeos. Houve maior frequência no atendimento para vespídeos. A distribuição ocorreu por todo o município, tendo a região leste maior frequência de vespídeos e a região sul maior frequência de abelhas melíferas africanizadas. No período em estudo ocorreram 1.944 acidentes com vítimas. Quanto aos locais de nidificação, o forro de residências e edificações foi o mais utilizado tanto para abelhas melíferas africanizadas como vespídeos. Conclusões Meses que correspondem a estações mais quentes, apresentam maior concentração de atendimentos. As solicitações para atendimento a vespídeos foi maior. Verifica-se distribuição por todo o município e grande diversidade nos locais utilizados para nidificação. / Bees (Apis) and wasps cause problems both to man and animals, and they may generate manifestations of hypersensibility and anaphylactic chock due to stings. After the hybridization process bees have become more productive, however, more defensive and due to anthropic alterations, they have found in the city some nesting places. There is in the Capital of the State of Sao Paulo since 1994 a service undertaken by the Zoonosis Control Center from the Municipal Health Secretariat, which collects beehives and bee and wasp swarms, under the request of local inhabitants. Information related to this activity has been made available for study. To map the regions in the city of Sao Paulo with a record of a greater concentration of beehives and bee and wasp swarms, and nesting places, besides suggesting measures to guide the population. To use secondary data derived from requests serviced during the period of August 2002 to July 2005, and through a spreadsheet to compile information and analyze the studied variables. In the studied period, 9.190 requests were counted among Africanized honeybees and wasps. There was some frequency in requests of servicing to deal with wasp problems. The distribution was verified all throughout the municipality, while the Eastern region presented a greater frequency of wasps and the Southern region a greater frequency of Africanized honeybees. In study period there were 1.944 accidents with victims. As regards nesting places, the lining of residences and edifications has been the most used location both to Africanized honeybees and wasps. The months corresponding to the hottest seasons, present a greater concentration of services. Requests of services to deal with wasp related problems were the greatest. It may be verified a distribution in the entire municipality and a great diversity of places used for nesting.

Brood pheromone of the honey bee, (Apis mellifera) has been shown to elicit a wide array of primer and releaser effects on non‐foragers and foragers leading to the regulation of nursing, pollen foraging, and behavioral development such that the behavior of the colony may be regulated by the amount and condition of the larvae. To date, all studies into the effects of brood pheromone have either used uncharacterized whole extracts or a single blend of brood pheromone characterized from a population of honey bees in France. The variation in the relative proportions of the ten fatty‐acid ester components that characterize brood pheromone and some effects of this variation on pollen foraging and sucrose response thresholds were therefore observed. The objectives met in this dissertation were to determine whether changes in brood pheromone component proportions (blend) or amount communicates larval nutritional status and reports the results of observations of nurses and foragers in response to blends of brood pheromone from deprived and‐non deprived larvae, to measure how changes in brood pheromone blend changed pollen foraging behavior and if such changes could account for the pollen foraging differences between Africanized and European bees, and finally to observe the effects of exposure time on brood pheromone blend and to observe whether non‐foragers made contact with the pheromone. Brood pheromone was found to vary by larval rearing environment, but did not elicit the expected behaviors that would support a cue of nutritional status. Brood pheromone also varied significantly by mitochondrial lineage/population source and responses to brood pheromone appeared to be coadapted to blend, suggesting that brood pheromone may be important in race recognition. Finally, brood pheromone varied significantly over time and was found to be removed from sources by bees, suggesting possible mechanisms for loss of effect. Combined the results of this research indicate that brood pheromone blend differences lead to profound changes in colony behavior related to pollen foraging and food provisioning, providing novel tools for colony manipulation and mechanisms for understanding brood rearing division of labor and chemical communication.

Introdução - Abelhas (Apis) e vespídeos causam problemas tanto ao homem quanto aos animais, podendo ocasionar manifestações de hipersensibilidade e choque anafilático em conseqüência da ferroada. Após o processo de hibridização as abelhas tornaram-se mais produtivas, porém, mais defensivas e devido às alterações antrópicas, encontraram na cidade locais de nidificação. Existe na capital paulista desde 1994 um serviço realizado pelo Centro de Controle de Zoonoses da Secretaria Municipal de Saúde, que retira colméias e enxames de abelhas e vespídeos, conforme solicitações dos munícipes. As informações dessas atividades foram disponibilizadas para estudo. Objetivo - Mapear regiões da cidade de São Paulo com registros de maior concentração de colméias e enxames de abelhas e vespídeos, locais de nidificação, além de sugerir medidas para orientação da população. Métodos - Utilizar dados secundários oriundos de solicitações atendidas durante o período de agosto de 2002 a julho de 2005, e por meio de uma planilha compilar as informações e cruzar às variáveis estudadas. Resultados - No período estudado, foram totalizados 9.190 solicitações entre abelhas melíferas africanizadas e vespídeos. Houve maior frequência no atendimento para vespídeos. A distribuição ocorreu por todo o município, tendo a região leste maior frequência de vespídeos e a região sul maior frequência de abelhas melíferas africanizadas. No período em estudo ocorreram 1.944 acidentes com vítimas. Quanto aos locais de nidificação, o forro de residências e edificações foi o mais utilizado tanto para abelhas melíferas africanizadas como vespídeos. Conclusões Meses que correspondem a estações mais quentes, apresentam maior concentração de atendimentos. As solicitações para atendimento a vespídeos foi maior. Verifica-se distribuição por todo o município e grande diversidade nos locais utilizados para nidificação. / Bees (Apis) and wasps cause problems both to man and animals, and they may generate manifestations of hypersensibility and anaphylactic chock due to stings. After the hybridization process bees have become more productive, however, more defensive and due to anthropic alterations, they have found in the city some nesting places. There is in the Capital of the State of Sao Paulo since 1994 a service undertaken by the Zoonosis Control Center from the Municipal Health Secretariat, which collects beehives and bee and wasp swarms, under the request of local inhabitants. Information related to this activity has been made available for study. To map the regions in the city of Sao Paulo with a record of a greater concentration of beehives and bee and wasp swarms, and nesting places, besides suggesting measures to guide the population. To use secondary data derived from requests serviced during the period of August 2002 to July 2005, and through a spreadsheet to compile information and analyze the studied variables. In the studied period, 9.190 requests were counted among Africanized honeybees and wasps. There was some frequency in requests of servicing to deal with wasp problems. The distribution was verified all throughout the municipality, while the Eastern region presented a greater frequency of wasps and the Southern region a greater frequency of Africanized honeybees. In study period there were 1.944 accidents with victims. As regards nesting places, the lining of residences and edifications has been the most used location both to Africanized honeybees and wasps. The months corresponding to the hottest seasons, present a greater concentration of services. Requests of services to deal with wasp related problems were the greatest. It may be verified a distribution in the entire municipality and a great diversity of places used for nesting.

Em sua distribuição autóctone, as abelhas Apis mellifera apresentam diversas diferenciações morfológicas, comportamentais e ecológicas, que as possibilitam habitar os mais variados ambientes, apresentando grande diversidade de subespécies adaptadas a cada região. Com a introdução das abelhas africanas Apis mellifera scutellata no Brasil, em 1956, surgiram populações polí-hibridas denominadas Africanizadas, sendo que essas abelhas se tornaram interessantes para várias atividades econômicas e essenciais para a apicultura no Brasil. Um local que se apresenta como um bom candidato para o entendimento da dinâmica populacional das abelhas Africanizadas é o Nordeste brasileiro, que, recentemente, tem apresentado grandes avanços na área da apicultura. A análise do DNA mitocondrial tem se mostrado muito útil por permitir a obtenção de polimorfismos genéticos diretamente do DNA, resultando em um rápido e preciso estudo da variabilidade existente. Evidências morfométricas também têm sido utilizadas para estimar a composição genética destas abelhas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a variabilidade de abelhas Africanizadas em diferentes localidades do Nordeste brasileiro. Foram coletadas 10 operárias por colônia em várias localidades dentro dos Estados do Rio Grande do Norte, Piauí, Alagoas, Paraíba e Sergipe. Foram feitas análises de DNA Mitocondrial do gene COI e análises do padrão de venação da asa através de Morfometria Tradicional e Geométrica utilizando as localidades e os climas das regiões amostradas como marcadores. Para as análises de morfometria foram utilizadas cinco abelhas por colônia epara a análise molecular, foi utilizada uma abelha por colônia. Foram obtidos fragmentos de 624 pb e identificados 11 diferentes haplótipos, correspondentes a 9 sítios variáveis. Os resultados das análises morfométricas e moleculares quando classificados por localidade corroboram entre si, indicando ausência de estruturação populacional na área amostrada. Essa falta de estruturação populacional provavelmente está relacionada ao alto fluxo gênico entre as populações, que tem como principal fator as altas taxas de enxameação durante os períodos de seca no Nordeste. Outros fatores que provavelmente também estão envolvidos são a apicultura migratória existente na região e, em menor escala, o comercio de compra e venda de rainhas e enxames. Os resultados da análise morfométrica usando como classificador o clima da região amostrada, mostra certa estruturação entre os três climas amostrados (Tropical, Litorâneo Úmido e Semiárido), sugerindo grupos relativamente adaptados a estas condições ambientais, apesar de haver fluxo gênico entre eles. Outra explicação para tal fato pode ser a influência do ambiente na formação das características das asas. / In its native distribution, Apis mellifera exhibit various morphological, behavioral and ecological differences that allow them to inhabit various environments and show great diversity of subspecies adapted to each region. With the introduction of African bees Apis mellifera scutellata to Brazil in 1956, emerged hybrid populations called Africanized honey bees, and, overtime, these bees have become important for various economic activities and essential for beekeeping in Brazil. A good candidate for the understanding of population dynamics on Africanized bees is the Brazilian Northeast, which recently has made great advances in the field of beekeeping. The analysis of mitochondrial DNA has proved to be very useful for allowing obtaining genetic polymorphisms directly from DNA, resulting in a fast and accurate method to studies of variability. Morphometric evidence has also been used to estimate the genetic profile of these bees. In this context, this work aims to evaluate the variability of Africanized bees in different localities of Brazilian Northeast. Ten workers per colony were collected at various locations in the states of Rio Grande do Norte, Piauí, Alagoas, Sergipe and Paraiba. Mitochondrial DNA analysis of the COI gene and analysis of the venation pattern of the wing were made through Traditional and Geometric Morphometrics using as markers the localities and climates of the sampled regions. For the analyzes of morphometry were used five bees per colony and for molecular analysis one bee colony was used. Fragments of 624 bp were obtained and 11 different haplotypes were identified, corresponding to 9 variable sites. The results of morphometric and molecular analyzes by location corroborate each other, indicating the absence of population structuration in the sampled area. This is probably related to high gene flow among populations, whose main factor is probably the high rate of swarming during periods of drought in the Northeast. Other factors are probably also involved are migratory beekeeping existing in the region and, to a lesser extent, the trade of buying and selling queens and swarms. The results of morphometric analysis using classifier as the climate of the survey area, showing some structure between the three sampled climates (Tropical, Coastal Humid and Semiarid), suggesting relatively groups adapted to these environmental conditions, although there is gene flow between them. The influence of the environment in shaping the characteristics of the wings is also a possible explanation.

In this dissertation, we explore the properties of correlation structure for spatio-temporal point processes and a quantitative spatial process. Spatio-temporal point processes are often assumed to be separable; we propose a formal approach for testing whether a particular data set is indeed separable. Because of the resampling methodology, the approach requires minimal conditions on the underlying spatio-temporal process to perform the hypothesis test, and thus is appropriate for a wide class of models. Africanized Honey Bees (AHBs, Apis mellifera scutellata) abscond more frequently and defend more quickly than colonies of European origin. That they also utilize smaller cavities for building colonies expands their range of suitable hive locations to common objects in urban environments. The aim of the AHB study is to create a model of this quantitative spatial process to predict where AHBs were more likely to build a colony, and to explore what variables might be related to the occurrences of colonies. We constructed two generalized linear models to predict the habitation of water meter boxes, based on surrounding landscape classifications, whether there were colonies in surrounding areas, and other variables. The presence of colonies in the area was a strong predictor of whether AHBs occupied a water meter box, suggesting that AHBs tend to form aggregations, and that the removal of a colony from a water meter box may make other nearby boxes less attractive to the bees.