Investigation of the Variation on Colony Development Traits in Colonies Founded by Super Sister Queens in Bumblebee

Abstract

Studies examining the factors affecting the variation in terms of colony life and development characteristics are up to date in Bombus terrestris. Queens only mates with a male in B. terrestris, which has a haplodiploid reproductive system. Therefore, there is only one group of super sisters in the colonies founded by the queen and all females have %75 genetic relatedness. In this study, it was aimed to examine the variation in terms of development characteristics among colonies in four different super sister queen groups, which were formed by using the genetic similarity of queens produced in same colony. In colonies, time of the first worker emergence varied between 22 - 38 days, switch point varied between 3 - 34 days, competition point varied between 20 - 43 days, total number of workers varied between 14 - 239, total number of males varied between 5 - 446 and total number of young queens varied between 2 - 239. The results of this study revealed the variation in terms of developmental characteristics even between colonies founded by genetically highly related queens.

Keywords

• Bombus terrestris
• colony development
• life cycle
• variation

Bombus Arılarında Koloni Gelişim Özellikleri Bakımından Varyasyonun Süper Kız Kardeş Ana Arıların Oluşturduğu Kolonilerde İncelenmesi

Öz

Bombus terrestris kolonileri arasında koloni yaşamı ve gelişim özellikleri bakımından gözlenen varyasyona etki eden faktörlerin incelendiği araştırmalar güncelliğini korumaktadır. Haplodiploid üreme sistemine sahip olan B. terrestris ana arısı sadece bir erkek arı ile çiftleşmektedir. Ana arının kurduğu kolonilerde tek bir süper kız kardeş grubu bulunmakta ve bu grubu oluşturan tüm dişi bireyler arasında %75 düzeyinde genetik benzerlik görülmektedir. Bu çalışmada, aynı kolonide üretilen ana arıların genetik benzerliğinden faydalanılarak oluşturulan dört farklı süper kız kardeş ana arı grubundaki koloniler arasında gelişim özellikleri bakımından varyasyonun incelenmesi amaçlanmıştır. Kolonilerdeki ilk işçi arı çıkış zamanı 22 - 38 gün, dönüşüm noktası 3 - 34 gün, rekabet noktası 20 - 43 gün, üretilen toplam işçi arı sayısı 14 - 239 adet, toplam erkek arı sayısı 5 - 446 adet ve toplam ana arı sayısı ise 2 - 239 adet arasında değişim göstermiştir. Sonuçlar yüksek genetik benzerliğe sahip ana arıların oluşturduğu kolonilerde bile gelişim özellikleri bakımından önemli varyasyon olduğunu göstermiştir

Anahtar Kelimeler

• Bombus terrestris
• koloni gelişimi
• varyasyon
• yaşam döngüsü

References

1. Alaux C, Savarit F, Jaisson P, Hefetz A (2004). Does the queen win it all? Queen–worker conflict over male production in the bumblebee, Bombus terrestris. Naturwissenschaften, 91 (8): 400-403.
2. Alaux C, Jaisson P, Hefetz A (2005). Reproductive decision-making in semelparous colonies of the bumblebee Bombus terrestris. Behavioral Ecology and Sociobiology, 59 (2): 270-277.
3. Amin MR, Than KK, Kwon YJ (2010). Mating status of bumblebees, Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae) with notes on ambient temperature, age and virginity. Applied Entomology and Zoology, 45 (3): 363-367.
4. Batra SWT (1995). Bees and pollination in our changing environment. Apidologie, 26 (5): 361-370.
5. Beekman M, van Stratum P (1998). Bumblebee sex ratios: why do bumblebees produce so many males?. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 265 (1405): 1535-1543.
6. Beekman M, Lingeman R, Kleijne FM, Sabelis MW (1998). Optimal timing of the production of sexuals in bumblebee colonies. Entomologia Experimentalis et Applicata, 88 (2): 147-154.
7. Beekman M, van Stratum P (2000). Does the diapause experience of bumblebee queens Bombus terrestris affect colony characteristics?. Ecological Entomology, 25 (1): 1-6.
8. de Luca PA, Vallejo-Marin M (2013). What's the ‘buzz’about? The ecology and evolutionary significance of buzz-pollination. Current Opinion in Plant Biology, 16 (4): 429-435.

9. Duchateau MJ, Velthuis HHW (1988). Development and reproductive strategies in Bombus terrestris colonies. Behaviour, 107 (3-4): 186-207.
10. Duchateau MJ, Marien J (1995). Sexual biology of haploid and diploid males in the bumble bee Bombus terrestris. Insectes Sociaux, 42 (3): 255-266.
11. Duchateau M J, Velthuis H H W, Boomsma J J (2004). Sex ratio variation in the bumblebee Bombus terrestris. Behavioral Ecology, 15(1): 71-82.
12. Gösterit A 2009. Bombus Arısı (Bombus terrestris) Kolonilerinde Dönüşüm Noktasına Göre Yapılan İki Yönlü Seleksiyonun Koloni Gelişimi Üzerine Etkileri. Doktora Tezi. Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Zootekni Anabilim Dalı, Antalya.
13. Gösterit A, Gürel F (2009). Effect of different diapause regimes on survival and colony development in the bumble bee, Bombus terrestris. Journal of Apicultural Research, 48 (4): 279-283.
14. Gösterit A (2011). Effect of different reproductive strategies on colony development characteristics in Bombus terrestris L. Journal of Apicultural Science, 55, 45-51.
15. Gösterit A, Gürel F, Alagöz M, Türk M (2017). Determination of pollination effectiveness of different pollinators on alfalfa in Lakes Region of Turkey, 45. Apimondia Uluslararası Arıcılık Kongresi, 29 Eylül-4 Ekim 2017, s.125, İstanbul.
16. Gösterit A, Erkan C, Gürel F (2018). Laboratuvar koşullarında bombus arısı yetiştirme yöntemi, 6. Uluslararası Muğla Arıcılık ve Çam Balı Kongresi, 15-19 Ekim 2018, s.5-9, Muğla.
17. Hristov P, Neov B, Shumkova R, Palova N (2020). Significance of Apoidea as main pollinators. Ecological and economic impact and implications for human nutrition. Diversity, 12 (7): 280.
18. Moerman R, Vanderplanck M, Fournier D, Jacquemart AL, Michez D (2017). Pollen nutrients better explain bumblebee colony development than pollen diversity. Insect Conservation and Diversity, 10 (2):171-179.
19. Moritz RFA, Heisler T (1992). Super and half-sister discrimination by honey bee workers (Apis mellifera L.) in a trophallactic bioassay. Insectes Sociaux, 39 (4): 365-372.
20. Özbek H (2002). Arılar ve doğa. Uludağ Arıcılık Dergisi, 2 (3): 22-25.
21. Sağlam Ş, Gösterit A (2015). Bombus arısında (Bombus terrestris L.) soya unu ve süt tozu içeren polenin yarayışlılığının belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 10 (1): 90-96.
22. Tuna B, Gösterit A (2017). Diyapoz öncesi beslemenin Bombus terrestris ana arılarının diyapoz sonrası koloni oluşturma başarısı üzerine etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12 (1): 49-55.
23. Türk M, Gösterit A, Alagöz M, Buluş İY (2018). Korunga tohum üretiminde bal arıların rolü, 6. Uluslararası Muğla Arıcılık ve Çam Balı Kongresi, 15-19 Ekim 2018, s. 698, Muğla.
24. Velthuis HH, van Doorn A (2006). A century of advances in bumblebee domestication and the economic and environmental aspects of its commercialization for pollination. Apidologie, 37 (4): 421-451.
25. Wahengbam J, Raut AM, Satinder P, Banu AN (2019). Role of bumble bee in pollination. Annals of Biology, 35 (2): 290-295.
26. Yeninar H, Duchateau MJ, Kaftanoğlu O. Velthuis H. (2000). Colony developmental patterns in different local populations of the Turkish bumble bee, Bombus terrestris dalmatinus. Journal of Apicultural Research, 39 (3-4), 107-116.