
Einführung
Arista feiert sein 10-jähriges Jubiläum!
Nachdem wir 2014 mit der ersten Gruppe von Imkern begonnen haben, sind wir nun seit 10 Jahren intensiv mit der Zucht von Varroa-resistenten Honigbienen beschäftigt.
Angesichts dieses Meilensteins möchten wir dieses Update nutzen, um auf die Anfänge von Arista zurückzublicken, zu analysieren, wo wir heute stehen, was wir gelernt haben und was dies für die Zukunft bedeutet.
Am Anfang…
Wir müssen bis ins Jahr 1983 zurückgehen. Das war das erste Jahr, in dem die Varroa-Milbe in den Niederlanden entdeckt wurde – vor ungefähr 40 Jahren. Die Milbe verbreitete sich schnell im ganzen Land und die Bienenvölker wurden stark befallen. Die Imker wurden über die Schädlingsbekämpfung informiert, und die ersten Antiparasitika zeigten zunächst gute Wirkung. Nach der Anwendung im Bienenstock konnte man ganze Gassen von toten Milben auf dem Boden finden. In den ersten Jahren konnten die Bienen noch recht große Mengen an Milben verkraften.
Bald stellte sich jedoch heraus, dass die Vermehrung der Varroamilben in den Brutzellen einen sehr unangenehmen Nebeneffekt hatte. Um ihren Nachwuchs und sich selbst zu ernähren, bohrt die Muttermilbe eine Wunde in den Hinterleib der Puppe. Durch diese Wunde können nun – über die Varroamilbe – eine ganze Reihe von krankheitserregenden Viren in die Puppe eindringen. Die Puppe entwickelt sich zwar zu einer Biene, wird aber krank geboren. Unbehandelt führen die Krankheitsviren zur Schwächung und schließlich zum Zusammenbruch des Bienenvolkes.
40 Jahre Probleme
Nun sind 40 Jahre vergangen und das Problem hat sich nur noch verschlimmert. Was sind die Gründe dafür?
The first cause is that it is in fact quite difficult for a beekeeper to see how heavily infested the hives are. The mites are spending most of the time in the brood and are mainly close to the bottom of the cell. Which means you can only find them if you open and examine part of the brood under a microscope. The mites that are not in the brood are on the bees. However, mostly on the bottom and ventral side of the abdomen. So when a beekeeper removes a comb from the hive and inspects it, usually very few mites are visible as the bees walking across the comb are looked at upon the back. You simply cannot see the mites that are on the bees‘ bellies. Therefor it often happens that beekeepers with bee mortality, do not link this mortality to Varroa because they do not actually see them that often.
Die zweite Ursache ist, dass einige chemische Mittel nicht mehr wirken, weil die Milben dagegen resistent geworden sind oder weil die Mittel nur unter bestimmten Bedingungen eingesetzt werden können. Manchmal wirken die Mittel nur auf die Bienen und nicht auf die Brut. In anderen Fällen hängt die Wirksamkeit von der Temperatur, dem Ort der Anwendung, der Konzentration des Wirkstoffs und/oder der Menge und Häufigkeit der Anwendung ab. Und selbst wenn alle Behandlungen korrekt durchgeführt werden, darf nicht vergessen werden, dass die Chemikalien nicht nur gegen die Varroa-Milbe wirken, sondern auch die Biene selbst in Mitleidenschaft gezogen und geschwächt wird. Schlimmer noch: Die Chemikalien töten zwar die Varroamilben, haben aber keinen direkten Einfluss auf die pathogenen Viren. Natürlich können sich die Viren bei geringem Varroabefall nicht richtig vermehren und verschwinden langsam aus dem Bienenvolk. Dies kann allerdings mehrere Monate dauern. In dieser Zeit nimmt die Zahl der Varroamilben wieder zu – zumindest bis zur nächsten Behandlung.
Viele Bienenzuchtverbände und -institute helfen den Imkern bei der Erstellung von Behandlungsplänen, aber es ist immer noch kompliziert, arbeitsintensiv und saisonabhängig. Letzteres macht es selbst für einen erfahrenen Imker schwierig. Bei einem relativ langen Herbst und einem warmen Winter können schwache Bienenvölker etwas leichter überleben, da sie noch etwas länger Brut produzieren können. In dieser Brut können die Varroamilben jedoch eine zusätzliche Generation (oder 2…) bilden. Das bedeutet, dass Bienenvölker, die vorschriftsmäßig behandelt wurden, nun tatsächlich eine Behandlung zu wenig haben. Sie starten dann mit mehr Milben als üblich in die nächste Saison, was zu einer zusätzlichen Sterblichkeit im Jahr nach dem warmen Winter führt. Ein langer kalter Winter kann ebenfalls ein Problem darstellen, da die befallenen Bienen nicht so lange leben. Auch dies kann zu einer erhöhten Sterblichkeit führen, in der Regel etwas schneller als in einem wärmeren Winter. Und dann gibt es noch den Faktor „Imker“. Nach einem Jahr mit geringer Sterblichkeit wird oft weniger behandelt, was sich auf das folgende Jahr auswirkt…
Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich, dass das Bienensterben jedes Jahr heftig diskutiert wird und oft auch andere Faktoren wie der Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft dafür verantwortlich gemacht werden. Diese können natürlich einen Einfluss haben, aber viele Studien zeigen, dass Honigbienen diesen Pestiziden nur für eine kurze Zeit im Jahr ausgesetzt sind, und dann oft nur in geringen Konzentrationen. Diese Studien zeigen immer wieder dasselbe: Die Varroa-Milbe mit ihren tödlichen Viren ist die Ursache des Bienensterbens.
Der letzte Tropfen
Im Jahr 2012 arbeitete ich, BartJan Fernhout, Imker seit meiner Jugend, als Leiter der Impfstoffforschung in Boxmeer beim Tierarzneimittelhersteller MSD Animal Health und war in dieser Funktion mit viralen, bakteriellen und parasitären Krankheiten und insbesondere deren Prävention vertraut.
Bei der Varroabehandlung zweier schöner Zuchtköniginnen mit einem Thymolprodukt ging etwas schief. Eine Nebenwirkung des ansonsten relativ ungiftigen Thymols ist, dass die Königin vorübergehend keine Eier mehr legt und dann von den Arbeiterinnen gestochen werden kann. Das ist hier geschehen, so dass in jedem Volk eine neue Tochterkönigin legte und die ursprünglichen Zuchtköniginnen im Bienenhimmel waren ….
Das war der Tropfen, der das Fass zum Überlaufen brachte. Nach vielen Jahren widerwilliger chemischer Behandlung stand ich vor der Entscheidung, entweder die Imkerei aufzugeben oder einen Weg aus der Sackgasse der chemischen Behandlung zu finden. Letzteres wurde meine neue Aufgabe, und ich beschloss, den Rest meines Berufslebens den Bienen zu widmen.
Es gibt eine Lösung?!
Nach Durchsicht der verfügbaren wissenschaftlichen Literatur stachen sofort die Arbeiten des USDA Bee Laboratory in Baton Rouge (USDA: United States Department of Agriculture, deutsch: Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten) ins Auge. Dort wurde seit den 1990er Jahren an der Varroa-Resistenz gearbeitet, wobei insbesondere die VSH-Arbeiten (Varroa Sensitive Hygiene) von John Harbo, Jeffrey Harris, Jose Villa und Bob Danka Aufmerksamkeit erregten. John Harbo hatte die Hoffnung, dass es in der amerikanischen Honigbienenpopulation bereits eine Veranlagung zur Varroa-Resistenz gibt, dass diese aber nur dann auf ein höheres Niveau selektiert werden kann, wenn man Bienenvölker mit einer Königin bildet, die mit einem Drohn besamt wird (‚SDI‘: Single Drone Insemination). Dadurch wird sichergestellt, dass die Arbeiterinnen in einem solchen Bienenvolk alle dieselbe Mutter und denselben Vater haben. Dies im Gegensatz zu einer normalen Paarung mit 10 oder mehr Drohnen (Vätern), bei der alle positiven Eigenschaften so stark verwässert werden, dass sie nicht mehr messbar sind. Und das Ergebnis? Bereits im ersten Versuch mit 43 Völkern (mit einer festen Anzahl von Bienen und Milben) wurden nach einem Zeitraum von 10 Wochen bei 3 Völkern weniger Milben festgestellt als zu Beginn des Versuchs. Dieser Versuch (der 1997 veröffentlicht wurde) erwies sich später als der Beginn eines sehr erfolgreichen Forschungsprogramms mit Dutzenden von Veröffentlichungen, in denen unter anderem gezeigt wurde, dass die gefundene Varroa-Resistenz auf das ‚VSH‘-Verhalten (Varroa Sensitive Hygiene) zurückzuführen ist. Dabei handelt es sich um das Verhalten der Arbeitsbienen, mit Varroa befallene Brutzellen zu säubern und so die Vermehrung der Milbe unmöglich zu machen.
Bei der Durchsicht der Veröffentlichungen wurde deutlich, dass das Labor in Baton Rouge über das Wissen zur möglichen Lösung der Probleme, die wir auch in Europa mit der Varroa haben, verfügt.
Erster Besuch beim USDA
Die Frage war, was ich tun sollte. Ich griff zum Telefon und rief Bob Danka an, der damals für die VSH-Forschung zuständig war. Nach bereits 15 Minuten war für Bob klar, dass ein weiterer Austausch in Baton Rouge sehr produktiv sein würde und der erste Besuch war für Juni 2013 geplant. Ralph Büchler (Bieneninstitut Kirchain, Deutschland) wurde ebenfalls eingeladen und so begann eine sehr lehrreiche erste Woche mit dem Besuch der VSH-Völker, dem Kennenlernen der Forscher im Labor und der praktischen Brutforschung, die eine wichtige Grundlage für die Varroa-Resistenzzucht ist. Auch kommerzielle Imker wurden besucht, darunter David Thomas, der einen Betrieb in Louisiana und auf Hawaii hat. In den Gesprächen mit Bob und David ging es auch um die europäischen Zuchtprogramme für Buckfast und Carnica, die in der Tat viel weiter gehen als die amerikanische Zucht.
Gründung der „Arista Bee Research Stiftung“
Der Besuch beim USDA hat die Überzeugung gestärkt, dass wir dies auch in Europa tun können. Deshalb wurde im Dezember 2013 die Arista Bee Research Foundation gegründet.
Zweiter Besuch bei dem USDA
Der erste Besuch fand auf beiden Seiten des Ozeans großen Anklang. Kurz danach kam eine Einladung von David Thomas und Bob Danka, das Labor in Baton Rouge erneut zu besuchen. In Hawaii führte David ein VSH-Programm mit Zuchtmaterial des USDA durch. Bei diesem Besuch im April 2014 wurde Arista gebeten, bei diesem Zuchtprogramm zu helfen, indem sie unter anderem europäische Zuchterfahrungen beisteuerte. Auf dieser Reise begleitete uns der erfahrene Züchter Renaud Lavend’Homme aus Wallonien, Belgien, was den Wissensaustausch zusätzlich erleichterte. Gerade noch rechtzeitig, denn 2014 soll sowohl in den Niederlanden als auch in Belgien mit der Spezialzucht begonnen werden.
Abflug
Von da an ging alles sehr schnell. Durch die parallele Durchführung des Zuchtprogramms auf Hawaii und in Europa (jeweils mit Bienen aus der eigenen Region) konnten wir sehr schnell eine modernisierte Version der 1-Drohnen-Besamungsmethode in kleinen Völkern entwickeln. Wir haben auch gelernt, wie wir große Völker, die mit mehreren Drohnen besamt oder (auf einer Belegstelle) begattet werden, am besten für die Zucht nutzen können.
In diesem Update gehen wir näher auf die Methode ein, die wir in den letzten Jahren entwickelt haben, und führen einen Namen für diesen Zuchtansatz ein: „Hop-Schritt-Jump“ und stellen die Ergebnisse der „Italien-Route“ von 2023 vor, die mit dieser Methode erzielt wurden.
Die Hop-Schritt-Sprung-Methode
Hop
Die Hop-Schritt-Sprung-Methode besteht aus 3 Teilen, beginnend mit dem „Hop“: der Selektion durch die 1-Drohnen-Besamung. Angenommen, wir haben mit 10 Völkern begonnen und stellen nach dem Befall mit zusätzlichen Varroamilben fest, dass in einem der Völker schätzungsweise 75 % der Milben entfernt sind. Das bedeutet, dass wir den VSH-Anteil auf 75 % schätzen. Anschließend bringen wir diese 75 % Völker für den nächsten Teil, den „Schritt“, nach Italien. In den letzten 5 Jahren haben wir also 83 Königinnen zur weiteren Selektion nach Italien gebracht.
Step
In Italien erzeugen die Imker von diesen Königin mehr als 10 Töchter. Diese Töchter werden in einer Belegstelle mit Drohnenvölkern gebracht, die bereits einen relativ hohen VSH-Wert aufweisen. Es muss sich dabei nicht um eine vollständig geschlossene Belegstelle handeln, ein kleiner Anteil nicht resistenter Drohnen kann auch beigemischt werden. Nach der Begattung werden die Königinnen in normale Wirtschaftsvölker eingesetzt und die Völker zur Honigernte genutzt. Mehrmals im Jahr werden jedoch Bienenproben entnommen und auf Varroa-Befall untersucht. In den letzten 5 Jahren wurden 1144 Bienenvölker auf diese Weise auf Varroa-Befall, Honigernte usw. überwacht.
Und was passiert? Es gibt eine regelrechte Dreiteilung der Bienenvölker. Obwohl alle Völker in der gleichen Belegstelle gepaart wurden, haben einige Völker immer noch einen hohen Milbenbefall (> 3%, manchmal müssen sie noch behandelt werden), andere haben einen vernünftigen Milbenbefall (2-3%), aber einige Völker haben wirklich einen sehr geringen Befall (um 1% oder weniger).
Wie ist das Möglich? Wir kommen zu dem Schluss, dass der Unterschied durch unterschiedliche Resistenzniveaus der Töchter der ursprünglichen 75%-Mutter erklärt werden kann. Das ist völlig normal. Nach der Mendelschen Vererbung ist zu erwarten, dass einige Töchter eine Resistenz von etwa 50 %, einige von 75 % und einige von 100 % haben. Leider kann man das noch nicht mit einem Gentest feststellen. Aber wir gehen jetzt davon aus, dass die Populationen mit den sehr geringen Infektionen die Töchter mit 100 % oder zumindest sehr hohen Resistenzen waren. Und das ist eine sehr wichtige Tatsache für den letzten Teil des Hop-Schritt-Sprungs.
Jump
Nun, da wir im Durchschnitt 2 von 10 Töchtern haben, die ein sehr niedriges Infektionsniveau im Bienenvolk haben und daher wahrscheinlich ein sehr hohes Resistenzniveau aufweisen, können wir den dritten Teil der Selektion durchführen. Wenn wir aus diesen Völkern wieder neue (Enkel-)Töchter machen würden, wären sie nicht mehr reinrassig, da in der Belegstelle fremde Drohnen herumfliegen könnten. Mit etwas Pech wäre eine solche (Enkel-)Tochter nur mäßig resistent. Das machen wir also nicht. Was wir tun, ist, die Drohnen dieser Töchter zu nutzen. Wir nutzen die sehr spezielle biologische Tatsache, dass die Drohnen, die Söhne dieser Töchter, aus unbefruchteten Eiern geboren werden. Mit anderen Worten, diese Drohnen haben keinen Vater (aus der Belegstelle), sondern nur eine Mutter! Und da diese ausgewählte Mutter selbst einen sehr hohen VSH-Wert hat, werden auch alle ihre Söhne einen hohen VSH-Wert haben!
Von diesen Drohnen sammeln wir Sperma (in Italien) und transportieren es nach Belgien und in die Niederlande. Hier besamen wir die Königinnen mit diesem sehr hohen VSH-Samen. Nach der Selektion in den 1144 Bienenvölkern wurden in den letzten 5 Jahren 83 Drohnenvölker von 42 eingesandten Mutterköniginnen verwendet. Der durchschnittliche Varroabefall der verwendeten Drohnenvölker (seit 2 Jahren unbehandelt) betrug 1,0%.
Das transportierte Sperma wurde unter anderem in den Niederlanden für die Königinnen in den Arista-Bienenstöcken (~20) verwendet, die wir an Spender/Sponsoren vermieten. Jede Königin erhält den Samen von etwa 10 Drohnen (MDI: Multiple Drones Insemination). Wir überwachen diese Bienenstöcke auf alles Mögliche, aber natürlich auch auf Varroa-Befall. In der folgenden Tabelle geben wir den durchschnittlichen Milbenbefall im Frühjahr, Sommer und Herbst der Jahre 2020, 2021 und 2023 an.

Diese Tabelle zeigt den Erfolg des Programms: Milbenbefall über das Jahr hinweg von 1 % oder weniger (0,6 %, 1 %, 0,7 %): die blauen Balken. In rot ist die normale Befallsentwicklung dargestellt, wie es in nicht resistenten Völkern ist.
Wir haben keine Völker mit niedrigem VSH-Wert als Kontrolle, aber wir konnten den Milbenbefall für diese Art von Völkern mit Hilfe des Simulationsmodells von Randy Oliver (Scientificbeekeeping.com) berechnen und sehen, dass der Milbenbefall bei unbehandelten Völkern am Ende des Jahres 10 % beträgt. Dies entspricht dem, was Imker bei unbehandelten Völkern beobachten.
In den Arista-Bienenstöcken gibt es kein Bienensterben aufgrund von Varroa mehr, und das ohne jegliche chemische Behandlung.
Da die Hop-Schritt-Spring-Methode so gut funktioniert und sich in Hawaii und Italien bewährt hat, haben wir nun auch in Belgien und den Niederlanden Begattungsstationen eingerichtet. Diese Methode muss weiter ausgebaut werden.
Die Zukunft
In den vergangenen 10 Jahren haben wir eine sehr solide Grundlage für die Entwicklung der Zuchtmethode und die Einrichtung von Zuchtgruppen geschaffen, an denen mehr als 300 Imker beteiligt sind. Mit insgesamt 6 bezahlten Mitarbeitern, 3 in Belgien und 3 in den Niederlanden, haben wir eine gute Ausgangsbasis. Diese muss weiter wachsen, um auch geografisch gut abgedeckt zu sein. Wir können jetzt auch in die Breite selektieren (Biodiversität) und dafür sorgen, dass so viele Bienenrassen und-linien wie möglich vertreten sind.
Die deutschsprachigen Länder, die in der Zucht aktiv sind, werden von Arista Niederlande sehr unterstützt. Mit dem Programm „Varroaresistenz 2033“ ist es nun an der Zeit, dass Deutschland, Österreich und die Schweiz die Projektleiter in diesen Ländern selbst finanziert.
Arista hat 2023 und zu Beginn dieses Jahres viel Zeit investiert, um die australische Regierung und Imker darüber zu informieren, wie man Varroaresistenz züchten kann, gerade dort, wo die Varroa sich etabliert hat. Wir hoffen, dass sich daraus ein Zuchtprogramm entwickeln wird.
Abgesehen von dem Projekt in Hawaii gibt es in den Vereinigten Staaten nur wenige kleine Initiativen zur Züchtung von VSH, obwohl VSH hier entdeckt wurde. Arista hat kürzlich ein erstes Startbudget von der Dioraphte Foundation erhalten und plant nun mit dem USDA-Labor und einem ersten Kandidaten für die Projektleitung, die Zuchtaktivitäten auch hier auszuweiten. Dies ist dringend notwendig, da die USA mit rund 40 % pro Jahr die höchste Sterblichkeitsrate bei Honigbienen aufweisen.
Darüber hinaus wird weitere Forschung betrieben, um die arbeitsintensive Zucht zu unterstützen. Arista beteiligt sich an einem Projekt über genetische Marker (mit der Fachhochschule Inholland und Bejo Seeds, finanziell unterstützt durch NL-EU-Mittel) und an Fanny Mondets VPS-Duft-Schnelltestprojekt (mit finanzieller Unterstützung der Stichting Goeie Grutten). Wir werden über diese Projekte berichten, sobald wir einen wichtigen Meilenstein erreicht haben.
Finanzielle Unterstützung
Wir möchten unseren Spendern, Sponsoren und Zuschussgebern für ihre Unterstützung in den letzten 10 Jahren sehr herzlich danken. Ohne diese Unterstützung würden wir immer noch mit zunehmend minderwertigen chemischen Behandlungen „hantieren“. Es bedarf nun aber einer breiten Unterstützung, um die Zucht auf eine (viel) größere Gruppe von Imkern auszudehnen, mit dem Ziel, auch „normalen“ Imkern eine breite Vielfalt an Linien zur Verfügung zu stellen. Dies ist das Ziel für die nächsten 10 Jahre!
BartJan Fernhout