Project VIMM | Arista Bee Research

Project Scope	Meetmethoden voor Varroa besmetting (VIMM)
Doel van het Project	Vaststellen en verbetering van methoden om het niveau van Varroabesmetting in een volk te bepalen.
Huidige Status, veronderstellingen en voorgestelde oplossing – Probleemstelling – Huidige oplossingen – Verwachte toekomstige oplossingen, trends. – Voorgestelde oplossing	Om het niveau van Varroaresistentie van een volk te bepalen, is het van groot belang dat men de hoeveelheid Varroa in het volk kan meten (het besmettingsniveau). De meeste van de huidige technieken zijn ofwel tijdrovend of geven variabele resultaten. Er kunnen verschillende doelstellingen zijn voor het meten van de Varroamijt: – Bepalen van het juiste moment voor – of het effect van – de behandeling. – Bepalen van de effectiviteit van de behandeling. – Bepalen van de groei van de Varroamijt in het volk in de loop van de tijd (als indicatie voor Varroaresistentie). – Bepalen van het niveau van Varroaresistentie van een specifieke eigenschap (zoals verwijdering van Varroa geïnfecteerd broed). Methoden kunnen ofwel worden aangepast voor gebruik door instellingen of door imkers of beide. Op dit moment zijn de meest gebruikte methoden: – Tellen van de dode mijten op de bodemplaat in de loop van de tijd (imker, instituut). – Uit een steekproef mijten op de bijen tellen door wassen of met behulp van poedersuiker (imker, instituut) – Vaststelling van het aantal vruchtbare en onvruchtbare mijten in het broed (instituut). – Vaststellen van de mate waarin broed verwijderd wordt (hiervoor wordt broed van een zeer besmet volk met Varroa geïntroduceerd in het volk) door het openen van 200 cellen net nadat de cellen gesloten zijn en 200 andere cellen een week later (instituut). De eerste twee methoden vereisen voortdurende metingen om het niveau van Varroaresistentie te bepalen en zal daardoor een groot deel van een seizoen uitgevoerd moeten worden om tot een definitieve uitspraak te kunnen komen. De derde en vierde methode maken een snellere evaluatie mogelijk, maar vragen speciale training en voor de broedverwijderingsmethode zijn speciaal daarvoor gehouden volken met een hoge besmettingsgraad nodig. Arista Bee Research wil haar selectieprogramma vooral richten op de broedverwijderingseigenschap van resistente honingbijen waarvoor de 3e en 4e methode de standaardkeuzes zouden zijn. Deze methoden hebben hun waarde bewezen bij het tot stand komen van een Varroa Sensitieve Hygiënelijn bij de USDA in Baton Rouge. Deze methoden vragen echter ook veel werk en inzet en er moet op kunnen worden vertrouwd dat er continu hoog besmette volken zijn om mee te kunnen werken. De hoeveelheid arbeid en de aanwezigheid van zeer besmette volken zijn de grootste knelpunten in het teeltprogramma met een geplande selectie van honderden koninginnen. De beschreven methoden zullen worden opgezet in de nieuwe stichting om ervoor te zorgen dat lopende initiatieven ondersteund kunnen worden en dat veelbelovende leads kunnen worden onderzocht. Arista Bee Research zal er samen met haar partners aan werken om deze methoden op te zetten en waar mogelijk te verbeteren. Bovendien, om ervoor te zorgen dat een grote hoeveelheid koninginnen kan worden getest, zal onderzoek worden gestart voor het ontwikkelen van een nieuwe methode zonder de huidige beperkingen. De eerste leidraad die we zullen onderzoeken is het gebruik van een gecomputeriseerde tomografie (CT) scan. Idealiter zou men raampjes met broed kunnen scannen en de besmetting met Varroa vast kunnen stellen zonder opening / beschadiging van de cellen net nadat deze door de bijen gesloten zijn. Als het mogelijk is om de besmette cellen met behulp van deze CT scan (van gesloten broed) te lokaliseren, dan kunnen deze zelfde cellen een week later weer worden onderzocht en dan zou het mogelijk zijn om vast te stellen of elk van deze mijten/poppen verwijderd zijn. Aangezien dit een gepaarde observatie zou zijn, zou een relatief laag besmettingsniveau voldoende zijn (2-3% van 500-1000 cellen, vergeleken met 10-20% in 200 cellen). Op deze manier zouden er geen volken met een hoge besmettingsgraad (het grote knelpunt) meer nodig zijn en kan een groot aantal koninginnen/volken worden getest met zeer betrouwbare resultaten.
Wetenschap & technologie – Technologie: beschikbaar, vereist – Aanpak, methodologie, hulpmiddelen	De CT-scanner is hoofdzakelijk ontwikkeld voor de humane geneeskunde voor diagnostische doeleinden. De ontwikkeling van zeer snelle – betaalbare – PC-systemen heeft de ontwikkeling mogelijk gemaakt van kleinere scanners tegen acceptabele prijzen voor R&D-doeleinden. Een van de nieuwste modellen is door de Wageningen Universiteit (één van de partners) aangeschaft en kan door Arista Bee Research worden gehuurd. Gezien de omvang van de scanner zullen relatief kleine raampjes worden gebruikt (mini plus). In een eerst proefproject onderzoeken we of we Varroamijten in het broed zichtbaar kunnen maken en bepalen we de nauwkeurigheid van de scanresultaten door deze te valideren met een handmatige inspectie van het gescande broedraampje (op celniveau). Een volgende stap zou de automatisering en de interpretatie van de scanresultaten zijn: in feite een automatische bepaling van die cellen die met Varroa besmet zijn. Dit is voornamelijk software-ontwikkeling. We moeten daarnaast de minimale besmettingsgraad valideren/vaststellen waartegen we betrouwbare resultaten krijgen, aangezien er een drempelniveau van besmetting kan zijn waarop het VSH-gedrag tot uiting komt.
Projectevaluatie – Potentiële waarde – Kans op succes	Elke methode die de beoordeling van koninginnen en volken met betrekking tot Varroaresistentie kan versnellen of verbeteren is van zeer hoge waarde voor elk teelt- en selectieprogramma, zo niet de belangrijkste sleutel. De voorgestelde CT-technologie zelf is zeer goed uitgewerkt, beschikbaar in Wageningen en vormt geen risico voor het project. Deze bepaalde biologische toepassing echter moet nog worden aangetoond. De resolutie van de te gebruiken CT-scanner is ongeveer 0,1 mm. Een mijt is ongeveer 1 mm breed en minder dan een halve millimeter hoog. Dus de grootte van de mijt, met een soortgelijke dichtheid als een bij, zit op de grens van zichtbaarheid. We zullen de 3D-kenmerken van de CT-scanner nodig hebben om de resolutie en de kans op detectie te maximaliseren. Wij beoordelen de waarschijnlijkheid van succes als medium (‘3’ op een schaal van 5). In combinatie met de hoge potentiële waarde (‘5’ op een schaal van 5), wordt dit project een hoog prioriteitsproject.
Projectplanning en middelen – Planning – Middelen & Partners	CT-scan: De proeffase van het CT-deel van het project is begonnen en het zal ongeveer een jaar duren voor het is voltooid. Projectleider voor dit deel van het project is Hans Middelbeek. Hij zal samenwerken met de Wageningen Universiteit voor het scannen zelf en met het softwarebedrijf Nspyre, die ondersteuning heeft aangeboden bij de ontwikkeling van de, meest waarschijnlijk op een neuraal netwerk gebaseerde, software. Voor de vaststelling van de conventionele methoden, zijn onbehandelde volken ingewinterd en zijn kasten aangepast. Zodra financiering beschikbaar is, zal het totale project volledig draaien met 2 FTE en naar verwachting lopen voor een periode van ten minste 5 jaar. Partners voor dit project zijn: Wageningen Universiteit (CT-scan), het Kirchhain Instituut (besmet broed) en de USDA-Baton Rouge (besmet broed).

Project Scope

Meetmethoden voor Varroa besmetting (VIMM)

Doel van het Project

Vaststellen en verbetering van methoden om het niveau van Varroabesmetting in een volk te bepalen.

Huidige Status, veronderstellingen en voorgestelde oplossing

– Probleemstelling

– Huidige oplossingen

– Verwachte toekomstige oplossingen, trends.

– Voorgestelde oplossing

Om het niveau van Varroaresistentie van een volk te bepalen, is het van groot belang dat men de hoeveelheid Varroa in het volk kan meten (het besmettingsniveau). De meeste van de huidige technieken zijn ofwel tijdrovend of geven variabele resultaten. Er kunnen verschillende doelstellingen zijn voor het meten van de Varroamijt:

– Bepalen van het juiste moment voor – of het effect van – de behandeling.
– Bepalen van de effectiviteit van de behandeling.
– Bepalen van de groei van de Varroamijt in het volk in de loop van de tijd (als indicatie voor Varroaresistentie).
– Bepalen van het niveau van Varroaresistentie van een specifieke eigenschap (zoals verwijdering van Varroa geïnfecteerd broed).

Methoden kunnen ofwel worden aangepast voor gebruik door instellingen of door imkers of beide.

Op dit moment zijn de meest gebruikte methoden:

– Tellen van de dode mijten op de bodemplaat in de loop van de tijd (imker, instituut).
– Uit een steekproef mijten op de bijen tellen door wassen of met behulp van poedersuiker (imker, instituut)
– Vaststelling van het aantal vruchtbare en onvruchtbare mijten in het broed (instituut).
– Vaststellen van de mate waarin broed verwijderd wordt (hiervoor wordt broed van een zeer besmet volk met Varroa geïntroduceerd in het volk) door het openen van 200 cellen net nadat de cellen gesloten zijn en 200 andere cellen een week later (instituut).

De eerste twee methoden vereisen voortdurende metingen om het niveau van Varroaresistentie te bepalen en zal daardoor een groot deel van een seizoen uitgevoerd moeten worden om tot een definitieve uitspraak te kunnen komen. De derde en vierde methode maken een snellere evaluatie mogelijk, maar vragen speciale training en voor de broedverwijderingsmethode zijn speciaal daarvoor gehouden volken met een hoge besmettingsgraad nodig.

Arista Bee Research wil haar selectieprogramma vooral richten op de broedverwijderingseigenschap van resistente honingbijen waarvoor de 3e en 4e methode de standaardkeuzes zouden zijn. Deze methoden hebben hun waarde bewezen bij het tot stand komen van een Varroa Sensitieve Hygiënelijn bij de USDA in Baton Rouge. Deze methoden vragen echter ook veel werk en inzet en er moet op kunnen worden vertrouwd dat er continu hoog besmette volken zijn om mee te kunnen werken. De hoeveelheid arbeid en de aanwezigheid van zeer besmette volken zijn de grootste knelpunten in het teeltprogramma met een geplande selectie van honderden koninginnen.

De beschreven methoden zullen worden opgezet in de nieuwe stichting om ervoor te zorgen dat lopende initiatieven ondersteund kunnen worden en dat veelbelovende leads kunnen worden onderzocht. Arista Bee Research zal er samen met haar partners aan werken om deze methoden op te zetten en waar mogelijk te verbeteren. Bovendien, om ervoor te zorgen dat een grote hoeveelheid koninginnen kan worden getest, zal onderzoek worden gestart voor het ontwikkelen van een nieuwe methode zonder de huidige beperkingen.

De eerste leidraad die we zullen onderzoeken is het gebruik van een gecomputeriseerde tomografie (CT) scan. Idealiter zou men raampjes met broed kunnen scannen en de besmetting met Varroa vast kunnen stellen zonder opening / beschadiging van de cellen net nadat deze door de bijen gesloten zijn. Als het mogelijk is om de besmette cellen met behulp van deze CT scan (van gesloten broed) te lokaliseren, dan kunnen deze zelfde cellen een week later weer worden onderzocht en dan zou het mogelijk zijn om vast te stellen of elk van deze mijten/poppen verwijderd zijn. Aangezien dit een gepaarde observatie zou zijn, zou een relatief laag besmettingsniveau voldoende zijn (2-3% van 500-1000 cellen, vergeleken met 10-20% in 200 cellen). Op deze manier zouden er geen volken met een hoge besmettingsgraad (het grote knelpunt) meer nodig zijn en kan een groot aantal koninginnen/volken worden getest met zeer betrouwbare resultaten.

Wetenschap & technologie

– Technologie: beschikbaar, vereist

– Aanpak, methodologie, hulpmiddelen

De CT-scanner is hoofdzakelijk ontwikkeld voor de humane geneeskunde voor diagnostische doeleinden. De ontwikkeling van zeer snelle – betaalbare – PC-systemen heeft de ontwikkeling mogelijk gemaakt van kleinere scanners tegen acceptabele prijzen voor R&D-doeleinden. Een van de nieuwste modellen is door de Wageningen Universiteit (één van de partners) aangeschaft en kan door Arista Bee Research worden gehuurd. Gezien de omvang van de scanner zullen relatief kleine raampjes worden gebruikt (mini plus). In een eerst proefproject onderzoeken we of we Varroamijten in het broed zichtbaar kunnen maken en bepalen we de nauwkeurigheid van de scanresultaten door deze te valideren met een handmatige inspectie van het gescande broedraampje (op celniveau). Een volgende stap zou de automatisering en de interpretatie van de scanresultaten zijn: in feite een automatische bepaling van die cellen die met Varroa besmet zijn. Dit is voornamelijk software-ontwikkeling.

We moeten daarnaast de minimale besmettingsgraad valideren/vaststellen waartegen we betrouwbare resultaten krijgen, aangezien er een drempelniveau van besmetting kan zijn waarop het VSH-gedrag tot uiting komt.

Projectevaluatie

– Potentiële waarde

– Kans op succes

Elke methode die de beoordeling van koninginnen en volken met betrekking tot Varroaresistentie kan versnellen of verbeteren is van zeer hoge waarde voor elk teelt- en selectieprogramma, zo niet de belangrijkste sleutel. De voorgestelde CT-technologie zelf is zeer goed uitgewerkt, beschikbaar in Wageningen en vormt geen risico voor het project. Deze bepaalde biologische toepassing echter moet nog worden aangetoond. De resolutie van de te gebruiken CT-scanner is ongeveer 0,1 mm. Een mijt is ongeveer 1 mm breed en minder dan een halve millimeter hoog. Dus de grootte van de mijt, met een soortgelijke dichtheid als een bij, zit op de grens van zichtbaarheid. We zullen de 3D-kenmerken van de CT-scanner nodig hebben om de resolutie en de kans op detectie te maximaliseren. Wij beoordelen de waarschijnlijkheid van succes als medium (‘3’ op een schaal van 5). In combinatie met de hoge potentiële waarde (‘5’ op een schaal van 5), wordt dit project een hoog prioriteitsproject.

Projectplanning en middelen

– Planning

– Middelen & Partners

CT-scan: De proeffase van het CT-deel van het project is begonnen en het zal ongeveer een jaar duren voor het is voltooid. Projectleider voor dit deel van het project is Hans Middelbeek. Hij zal samenwerken met de Wageningen Universiteit voor het scannen zelf en met het softwarebedrijf Nspyre, die ondersteuning heeft aangeboden bij de ontwikkeling van de, meest waarschijnlijk op een neuraal netwerk gebaseerde, software.

Voor de vaststelling van de conventionele methoden, zijn onbehandelde volken ingewinterd en zijn kasten aangepast.

Zodra financiering beschikbaar is, zal het totale project volledig draaien met 2 FTE en naar verwachting lopen voor een periode van ten minste 5 jaar. Partners voor dit project zijn: Wageningen Universiteit (CT-scan), het Kirchhain Instituut (besmet broed) en de USDA-Baton Rouge (besmet broed).