CONSIDERAÇÕES SOBRE O MELHORAMENTO DE ABELHAS COM BASE NO COMPORTAMENTO HIGIÊNICO
K. P. Gramacho
Faculdade de Tecnologia e Ciências (FTC-Salvador) Curso e Ciências Biológicas. gramacho.ssa@ftc.br
O melhoramento genético das abelhas é um processo que tem por finalidade aperfeiçoar a produção das abelhas que apresentam interesse para o homem em equilíbrio com a natureza. Sabe-se que o fenótipo (F) de um indivíduo nada mais é que o produto da interação entre o Genótipo (G) e o Meio ambiente (A). Sendo assim, pode-se elevar a produção de animais domésticos através de dois tipos diferentes de melhoramento, isto é, melhorando-se tanto o genótipo como o meio ambiente. Se a produção depende do patrimônio genético do indivíduo e do ambiente em que vive, está claro que se for aperfeiçoado o meio ambiente (manejo, alimentação, florada, etc.), a produção sofrerá um acréscimo relativo àquela modificação. As características a serem melhoradas podem ser morfológicas, fisiológicas ou comportamentais. Estas características consideradas fenotípicas resultam da ação do genótipo mais o meio ambiente, mas sua manifestação pode resultar também da ação do genótipo + meio ambiente + interação genotipo/ambiente. Temos também que considerar os efeitos epistáticos e quantitativo na manifestação fenotípica de uma característica.
Assim, ao se levar em conta o aprimoramento do genótipo de um animal, esta se fazendo melhoramento genético. Assim, tanto um melhoramento como o outro deve ser considerado, pois nada se obteria no resultado se o indivíduo fosse melhorado sob o ponto de vista genético com o objetivo de torná-lo mais produtivo, se não se fornecessem às condições ambientais consoantes com as suas necessidades. Exemplificando, pode-se obter, por meio de trabalhos de melhoramento genético, abelhas mais produtoras de geléia real, graças à alimentação estimulante com proteínas. Por outro lado, uma significativa melhora nas condições ambientais, como por exemplo, uma dieta ou alimentação estimulante com proteínas não responderia a um programa de aumento de produção de geléia real se as abelhas fossem "fracas" geneticamente, uma vez que não teriam capacidade de aproveitar ao máximo as vantagens do meio. Portanto, não devemos nos esquecer que a interação entre os fatores genéticos e ambientais exerce influência em qualquer desempenho das colônias de abelhas.
Com relação às abelhas africanizadas é de extrema importância o melhoramento do ambiente como, por exemplo, o manejo, pois sabe-se que elas são mais sensíveis aos estímulos mecânicos, sonoros e químicos (odores) sendo, portanto, de fundamental importância os cuidados especiais no manejo das colméias. Por exemplo, elas requerem mais espaço que as européias são mais sensíveis a ruídos e a cheiros fortes etc. Por este motivo, para um melhor controle de sua agressividade demandam mais cuidados, requerem mais uso de fumaça, roupas adequadas, o uso de cavaletes individuais e um maior espaçamento entre as colméias.
No melhoramento genético em abelhas, o principal objetivo é a obtenção, por meio de seleção, de linhagens que apresentem características desejáveis escolhidas pelos apicultores. As características de maior interesse para os apicultores são: aumento da produtividade de mel, própolis, geléia real, pólen ou cera, aumento da resistência a doenças, redução da atividade enxameatória, boa atividade de postura das rainhas, baixa agressividade. Todavia, consideramos como mais importante a resistência a doenças e defesa contra parasitas.
A primeira observação sobre o comportamento higiênico em Apis mellifera foi registrada na década de 1930, quando se tentava determinar se existia resistência à bactéria causadora da Cria Pútrida Americana (AFB) nas abelhas da colônia (PARK et al. 1937). O comportamento higiênico das abelhas foi descrito por ROTHENBUHLER (1964 a, b,) o qual consiste em uma defesa natural dirigida principalmente contra as doenças de crias como a Cria Pútrida Americana, Cria Pútrida Européia, Cria Giz e contra parasitas como a Varroa destructor. As abelhas que apresentam os genes para o comportamento higiênico possuem a capacidade de detectar as crias mortas, enfermas, com danos ou com parasitas que se encontram no interior de células de crias tanto de operárias como de zangões e eliminar tanto essas crias anormais como os parasitas (ex. Varroa destructor) . ROTHENBUHLER descreveu 2 pares de genes como responsável pelo comportamento higiênico ou de limpeza das operárias. Este modelo foi contestado por MORITZ (1988). Todavia, GRAMACHO (1999) com base em trabalhos experimentais apresentou uma la hipótese de 3 pares de genes recessivos (genes desoperculadores d1 e d2, e o gene removedor r) para controlar este comportamento tendo concluído
que são 3 as etapas principais do comportamento higiênico: a pontuação ou perfuração dos opérculos com crias operculadas, desoperculação ou abertura dos opérculos e remoção das crias “ anormais”. Mais recentemente LAPIDGE et al (2002), utilizando metodologias envolvendo biologia molecular e mapas de ligação concluíram que são sete os genes envolvidos no controle do comportamento higiênico nas abelhas.
Após os trabalhos iniciais da década de 30, outros importantes trabalhos nas décadas de 60 e 70 foram executados objetivando conhecer os mecanismos de resistência à Cria Pútrida Americana (AFB), bem como o papel do comportamento higiênico como um dos mecanismos de resistência a esta doença e hoje, está sendo utilizado em projetos de melhoramento tendo como objetivo o controle das doenças e parasitoses (MESSAGE & GONÇALVES, 1976, 1980; SPIVAK 1996, GRAMACHO & GONÇALVES, 1994, 1998; SPIVAK & GILLIAM, 1998ab, GRAMACHO, 1999).
A Cria Pútrida Americana é considerada hoje um dos problemas mais sérios da apicultura mundial (DE JONG, 1994). Ela existe na maior parte do mundo. Na Europa, EUA e Austrália são gastos milhões de dólares ao ano para fiscalizar e controlar esta doença, sem contar as perdas diretas com colmeias improdutivas, a necessidade de se queimar colmeais, gastos com medicamentos, mão de obra para efetivar os tratamentos e perdas devido a contaminação dos produtos apícolas com antibióticos (MESSAGE & DE JONG, 1999).
Apesar destes gastos para o combate da AFB, infelizmente hoje já existem evidências, em algumas regiões nos EUA, de que a bactéria causadora da AFB (Paenibacillus larvae) pode ter desenvolvido resistência à oxitetraciclina (Terramicina®), um dos antibióticos mais usados contra essa doença (SPIVAK & GILLIAM, 1998a).
Na América do Sul a Cria Pútrida Americana foi encontrada pela primeira vez na Argentina, em 1989 (ALIPPI, 1990) sendo que, hoje, naquele país, um dos maiores problemas apícolas é a resistência da bactéria Paenibacillus larvae aos antibióticos. Acredita-se que a rápida expansão desta doença na Argentina seja devido a política adotada pelos apicultores os quais administram os antibióticos no sentido preventivo (MESSAGE & DE JONG, 1999) fato que, ao contrário do esperado, causou uma resistência da bactéria aos antibióticos, alastrando-se a doença rapidamente por todo o país.
O Brasil, é um dos poucos países entre os produtores de mel que ainda está livre da Cria Pútrida Americana. No entanto, está ameaçado, pois não há uma política adequada no país no que diz respeito ao controle da entrada de mel e produtos apícolas estrangeiros, podendo a importação vir a ser uma das maneiras de introdução da doença em nosso país. Esta suspeita foi levantada por COSTA (1995), que analisou e detectou a presença de esporos de Paenibacillus larvae em 4 (2 amostras de mel Argentino e 2 de mel Espanhol) das 16 amostras de mel importado no País.
Nos Estados Unidos, enquanto apicultores e pesquisadores estavam preocupados com a Cria Pútrida Americana, outra doença, a Cria Giz, causada pelo fungo Ascosphaera apis, foi introduzida entre as décadas de 60 e 70 e hoje está disseminada também na Ásia, Europa e América do Sul, trazendo efeitos negativos nas colônias de abelhas, embora não tão graves como a AFB. Até o momento não há registro de tratamento eficaz contra esta doença.
No Brasil o primeiro registro desta doença foi em 1998, por SATTLER et al. (1998) no Rio Grande do Sul e ROCHA et al. (1998) no Estado de São Paulo.
Para agravar ainda mais o quadro da patologia apícola mundial, registramos também a praga varroatose causada pelo ácaro Varroa destructor, que vem causando sérios danos à apicultura mundial e que também já desenvolveu resistência ao fluvalinato, um dos acaricidas largamente utilizado em vários países, inclusive nos EUA (EISCHEN, 1997; LODESANI et al., 1992).
Como conseqüência de todos estes problemas, tem aumentado o interesse dos técnicos, pesquisadores e apicultores em outras alternativas, destacando-se em especial a necessidade de se realizar o controle biológico e o desenvolvimento de linhagens resistentes a doenças etc. Portanto, o comportamento higiênico das abelhas melíferas passou a ser visto como uma das melhores alternativas no controle destas doenças de crias. TABER (1982) comenta, ao analisar os resultados descobertos por ROTHENBUHLER (1964a,b), que os dois genes descritos para o comportamento higiênico (r= removedor e d= desoperculador) conferem às abelhas uma resistência a todas as doenças de crias. Portanto, abelhas portadoras desses dois genes em homozigose, são capazes de eliminar as crias doentes ou mortas de uma colônia. O estudo do comportamento higiênico primeiramente foi apontado como um mecanismo de resistência à Cria Pútrida Americana, à Cria Pútrida Européia e posteriormente à Cria Giz. Porém, mais recentemente tem sido apontado também como um dos mecanismos de defesa contra ao ácaro Varroa jacobsoni.
Alguns países já estão realizando a seleção e o melhoramento utilizando-se como base o comportamento higiênico como os trabalho de KEFUSS (1995, 1998), KEFUSS et al. (1996 a, b), realizados no Norte do Chile, Tunisia e França; ARANEDA & GRAMACHO (in press), vêm realizando um programa de melhoramento genético com base no CH desde 2000 até os dias de hoje na Nona Região do Chile (Centro, região de Temuco) os trabalhos de PALACIO et al. (1995) e PALACIO et al. (1996) na Argentina; trabalhos na Russia ( DE GUZMAN et al. 2002), trabalhos de OLDROYD (1996) na Austrália e, nos EUA, os trabalhos de TABER (1996), HOOPINGARNER (1997), SPIVAK & ROUTER (1998a), SPIVAK & GILLIAM (1993), SPIVAK (1998, 1999). Os trabalhos acima relacionados, apesar de que alguns ainda possuam resultados preliminares, são bastante promissores, representando um excelente estímulo aos apicultores em relação a aplicabilidade desta característica no melhoramento de abelhas e seleção para resistência a doenças de crias e redução do efeito da praga Varroatose na apicultura.
Um programa de melhoramento genético com abelhas envolve "um conjunto de processos que visam a aumentar a freqüência dos genes desejáveis ou das combinações genéticas boas em uma população". De um modo geral é um processo moroso, de elevado custo e que requer um bom entrosamento entre os produtores e os pesquisadores vinculados a universidades ou instituições governamentais que, de modo geral, são melhores aparelhadas para estes objetivos. No caso de um programa de melhoramento genético de abelhas, mediante seleção, para se evitar o “inbreeding” ou consangüinidade, devido ao elevado número de alelos sexuais , o ideal é a colaboração entre vários apicultores e uma instituição universitária ou governamental para que se atinja um razoável número de colônias matrizes com a variabilidade necessária.
Antes de se iniciar um programa de melhoramento genético com base no comportamento higiênico, tem-se que necessariamente, fazer uso da seleção. A seleção consiste basicamente na escolha das colônias que apresentem um comportamento higiênico elevado, ou seja, acima de 80%, no mínimo.A escolha pode ser feita entre as colônias de um apiário ou de vários apiários, o que importa que deve ser feita a seleção em apiários com um número de colônias superior a 20 para evitar inbreeding dos alelos sexuais que são em torno de 18. Para avaliação das colônias quando ao comportamento higiênico, recomendamos que seja usado o método de perfuração ou congelamento de crias de acordo com as metodologias aparentada por GRAMACHO & GONÇALVES (1994), GONÇALVES & GRAMACHO (1999, 2003 e GRAMACHO (1999).
Segundo GONÇALVES & KERR (1970) as seguintes características das abelhas devem ser levadas em conta para se selecionar as colônias para produção de rainhas matrizes: Alta produtividade da colônia; Alta capacidade de postura da rainha; Alta resistência a doenças (comportamento higiênico como indicador); Baixa capacidade de defesa (agressividade); Baixa tendência a enxameação (seleção negativa); Polinização direcionada e Outras características de interesse ao apicultor.
Cada vez que introduzimos uma rainha em uma colônia de abelhas estamos introduzindo uma nova fonte de germoplasma. Portanto, a rainha é considerada uma das peças fundamentais em qualquer programa de seleção e melhoramento genético de abelhas, porém não devemos nos esquecer da importância dos zangões nos acasalamentos. Para isso, é importante termos colônias matrizes, cujas rainhas serão escolhidas para a produção de zangões para os acasalamentos. Uma rainha pode ser fecundada por até 18 zangões em vôo livre e o germoplasma produto desses acasalamentos naturais estará representando a soma dos genomas dela e de todos os zangões que a fecundaram. Portanto, uma colônia de abelhas é uma super-família constituída por várias sub-famílias originadas de cada zangão que a fecundou.
Segundo ROTHENBUHLER (1960), uma colônia de abelhas não é um indivíduo nem uma população (no sentido genético de ambos os termos), é uma família composta por uma única mãe (rainha, única fêmea fértil da colônia) e vários pais (zangões) e sua progênie (as operárias). Assim, a rainha origina várias subfamílias e cada zangão (pai) é o responsável por cada subfamília. Cada subfamília apresenta sua constituição genética que pode ser igual ou diferente entre elas, dependendo da origem de cada zangão pai. A colônia é, portanto, um complexo “pool” de genes ou conjunto de genomas e o conjunto das colônias de um apiário constitui o germoplasma disponível.
O sucesso da apicultura está diretamente relacionado ao desenvolvimento e a produtividade das colônias de abelhas, características que dependem basicamente da idade e do desempenho de suas rainhas. Em igualdade de condições, rainhas jovens são mais prolíferas e enxameiam menos do que as rainhas velhas. Por outro lado, os enxames variam grandemente, não somente na aparência como no temperamento, resistência a doenças, longevidade, etc. Segundo GONÇALVES & KERR (1970) a vida média das rainhas em condições tropicais brasileiras é em torno de oito meses, o que significa que o apicultor terá suas rainhas substituídas naturalmente, no mínimo uma vez ao ano. Portanto, é desejável que as colônias do apiário possuam rainhas jovens e portadoras de boas qualidades. Para isso, o apicultor necessita constantemente criar ou adquirir rainhas selecionadas, pois se não o fizer as próprias abelhas das colônias produzirão novas rainhas naturalmente. Constata-se que os apicultores brasileiros, de um modo geral, não substituem suas rainhas, ocorrendo, no entanto, a substituição espontânea das rainhas velhas pelas próprias abelhas. Esta situação leva a colônia, muitas vezes, a ficarem improdutivas por um longo tempo. Por outro lado, deixando de substituir as rainhas velhas por rainhas novas selecionadas o apicultor perde a oportunidade de melhorar a qualidade genética de suas abelhas e de evitar o “inbreeding” ou acasalamento consangüíneo que causa a baixa viabilidade da colônia. Assim, é de extrema importância que sejam introduzidas rainhas selecionadas no apiário uma vez por ano para aumentar a variabilidade genética e a qualidade das abelhas.
Fatores como identificação de matrizes e o controle das populações de um apiário também são importantes. Deste modo, antes de iniciar qualquer programa de melhoramento é importante à organização do apiário, identificação das rainhas com o sistema de cores internacional para controlar a idade, padronização do apiário, colméias numeradas etc. Toda colmeia deve ter sua ficha individual para anotação de todas as ocorrências, como informações sobre comportamento das abelhas, produtividade de mel, geléia real, cera, pólen, própolis etc. bem como características da rainha como o peso e tamanho, ocorrência de doenças, prolificidade, dentre outras. O controle deve ser simples e de acordo com os objetivos do apicultor, sendo mais importante à confiabilidade dos dados, como também a fácil compreensão da situação de cada colônia, o que permitirá a tomada de decisões adequadas. Foi constatado por WOYKE (1967) que o peso das rainhas é importante numa seleção, pois quanto mais pesada maior é a espermateca e maior será o volume da mesma para estocar os espermatozóides. Como a vida das rainhas na colônia depende do tempo em que estará realizando as posturas dos ovos fecundados (que depende dos espermatozóides estocados na espermateca). KERR et al., (1970) verificaram que há um peso ótimo para rainhas e que este é ao redor de 210 a 240 mg. Portanto, GONÇALVES & KERR (1970) sugerem que sejam introduzidas em colméias apenas as rainhas que apresentem no mínimo 200 mg de peso para garantir uma maior longevidade das rainhas e sugerem também uma maneira prática de se obter rainhas mais pesadas mediante a utilização do método de dupla-transferência de larvas.
O comportamento higiênico é uma das características mais importantes a selecionar, pois, ao se obter colônias sadias essas tendem a ser mais populosas e, conseqüentemente, boas produtoras de mel. De acordo com GONÇALVES & GRAMACHO (1999) uma colônia higiênica é aquela em que as abelhas removem 80 a 100% das crias mortas em 24 horas após o teste por perfuração (GRAMACHO & GONÇALVES, 1998). È importante mencionar que o sucesso de um programa de seleção e melhoramento genético tomando por base o comportamento higiênico ou outra característica, depende principalmente do objetivo e cumprimento da programação, importa também delinear os objetivos, as metas e etapas para que o apicultor não se perca. Resumidamente, podemos destacar, pelo menos cinco etapas principais que devem ser seguidas para a execução e sucesso de um programa de melhoramento genético com base no comportamento higiênico: 1) Seleção de colônias matrizes baseadas no CH (para produção de rainhas e zangões para a próxima geração); 2) Produção de machos; 3) Produção de núcleos de fecundação; 4) Acasalamentos controlados; 5) Avaliação individual das progênies das novas rainhas acasaladas naturalmente ou por inseminação instrumental e 6) Produção de rainhas selecionadas .Além disso, fatores externos também devem ser considerados, pois, a expressão das qualidades e dos defeitos das rainhas é consideravelmente afetada pelo ambiente, inclusive o do interior da colmeia. A avaliação em geral deve ser feita em relação à média do que ocorre no apiário na época da observação. Outros fatores que precisam ser corretamente avaliados, sob o risco de se cometerem grandes erros de julgamento, são: Ocorrências de doenças de pragas na colônia; Favos muito velhos e defeituosos, que impedem que a postura seja feita livremente; Defeitos na colmeia; Efeitos de operações de manejo, como alimentação, retirada de cria e mudanças de local, ausência de água potável; Variações nas condições climáticas externas, como onda de frio, período de chuva, insolações, umidade ou outras condições ambientais como escassez de pólen, néctar, dentre outras.
Portanto, um programa de melhoramento de abelhas que pode se resumir, por exemplo, na formação de um Banco de Rainhas Selecionadas requer uma série de cuidados especiais e implica não apenas na manipulação do germoplasma disponível e sim no perfeito uso das técnicas apícolas adequadas, no perfeito uso das condições ambientais e na aplicação dos conhecimentos da genética de abelhas e domínio das metodologias relacionadas à inseminação instrumental, conservação de sêmen etc. para que sejam obtidas linhagens de abelhas de elite.
Como as doenças de crias e os parasitas (ex. Varroa destructor) causam danos à colônia e, conseqüentemente, prejuízos econômicos ao apicultor, torna-se importante a eliminação das doenças de crias e desses parasitas porém, se possível, sem o uso de tratamento com produtos químicos. Nesse sentido recomenda-se a aplicação de métodos de melhoramento que utilizam o comportamento higiênico como uma característica a ser adicionada para resistência á doenças. Em caso de pequenos apicultores, importa realizar seleção massal com base no comportamento higiênico e a realização de troca de material genético (rainhas ou colônias) entre eles para evitar a consangüinidade e aumentar a variabilidade genética.
Finalmente, vale ressaltar que o apicultor deve procurar ao máximo padronizar os materiais e equipamentos apícolas, pois o manejo adequado é uma das principais chaves para o sucesso de um programa de melhoramento genético com abelhas, aumento de produtividade e qualidade dos seus produtos. Considero também importante que o apicultor procure se integrar com pesquisadores, instituições governamentais ou não, centros de pesquisa para que juntos possam somar esforços em prol de um único objetivo,uma vez que pelas características de um programa de melhoramento genético com abelhas, pelo tempo de investimento que requer para seu desenvolvimento, recursos necessários e peculiaridades técnico-científicas, somente com a união de esforços e recursos poder-se-á alcançar o sucesso tão almejado não só para os apicultores mas também para as abelhas e para a natureza.
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