La spermathèque des reines d’abeilles

La survie de la reine et de sa colonie dépend en partie de sa capacité à maintenir une population nombreuse. Au pic de la saison, elle peut pondre environ 1 500 à 2 000 œufs par jour, pour un poids total supérieur au sien. Ses deux ovaires comptent au total environ 360 ovarioles où se forment les œufs (Snodgrass, 1956). Une réserve suffisante de spermatozoïdes lui permet de féconder les œufs à un rythme élevé. Elle peut conserver des spermatozoïdes viables pendant des années.

Le rôle de la spermathèque

La spermathèque est un organe de stockage des spermatozoïdes chez de nombreux insectes et autres invertébrés. Chez la reine d’abeille mellifère, c’est une sphère d’environ un millimètre de diamètre remplie de liquide. Sa paroi comprend une couche de cellules épithéliales et sa surface est entourée d’un réseau de trachées.

Les spermatozoïdes stockés sont largement immobiles et gardent leur capacité fécondante dans un milieu spécialisé. Le réseau trachéen entoure l’organe et les glandes de la spermathèque contribuent à son liquide (Fyg, 1983, et Koeniger, 1986, cités dans l’article d’origine). Paynter et al. (2017) ont mesuré une très faible teneur en oxygène, compatible avec un recours accru au métabolisme non aérobie pendant le stockage.

Après l’accouplement, les spermatozoïdes migrent des oviductes vers la spermathèque en un à deux jours environ. Les soins des ouvrières, la nutrition et la population de la colonie peuvent influer sur ce processus (Woyke, 1983). L’apiculteur peut agir sur ces conditions par la conduite de la colonie.

Au retour du vol nuptial, les ouvrières prêtent une grande attention à la reine. Elles la suivent sur les rayons, la touchent de leurs antennes, la lèchent, la nourrissent et l’aident à retirer le signe d’accouplement. Leurs soins et l’activité de la reine peuvent favoriser la migration des spermatozoïdes. La ponte débute généralement quelques jours après le dernier accouplement.

L’état de la colonie et la saison influencent la ponte. Une nutrition suffisante favorise le développement des œufs. Des ouvrières saines et assez nombreuses réchauffent le nid à couvain, soignent la reine et élèvent le couvain. La ponte varie avec les ressources, les besoins de la colonie et la saison.

En vieillissant, la reine peut libérer moins de spermatozoïdes par œuf fécondé (Harbo, 1979). Les reines âgées peuvent produire moins d’ouvrières et davantage de couvain mâle. Fyg (1983) a décrit sur la spermathèque des dépôts complexes de protéines associées à des glucides, qui peuvent apparaître vers deux ans. Il a proposé qu’ils puissent altérer les cellules de la paroi et affecter les spermatozoïdes.

L’importance du statut reproducteur

Pour maintenir des colonies productives et rentables, les apiculteurs doivent connaître l’origine, l’âge et le statut reproducteur des reines. Un remplacement imprévu peut réduire la production et entraîner la perte de caractères recherchés.

L’examen de la spermathèque au rucher aide à préciser le statut reproducteur. Comparer le résultat aux observations de la colonie facilite la détection des problèmes et les décisions de conduite.

J’examine généralement les reines âgées au moment du remplacement ou quand une reine paraît peu performante. L’examen aide à savoir si des spermatozoïdes ont été stockés et à étayer le diagnostic d’une reine vierge ou mal accouplée. Plusieurs œufs dans une cellule ou des œufs sur sa paroi peuvent motiver l’examen d’une jeune reine. Des ouvrières pondeuses ou un espace de ponte insuffisant peuvent aussi donner ces signes. L’aspect seul ne prédit pas la durée productive restante. Certains traitements contre Varroa peuvent influer sur la fertilité des reines et des mâles, selon la substance et l’exposition.

Pour les éleveurs, l’examen aide à évaluer si les mâles matures sont assez nombreux pour obtenir la qualité d’accouplement et les réserves recherchées. Les réserves de spermatozoïdes et la diversité génétique comptent toutes deux. Taylor et Rowell (1988) ont recommandé, dans les conditions étudiées, de placer les colonies productrices de mâles à un ou deux kilomètres des stations de fécondation.

Par météo défavorable, l’examen peut indiquer si les reines ont réussi à stocker du sperme. Associé à d’autres critères de qualité, il aide à évaluer et sélectionner les souches.

L’examen donne aussi un retour lors de l’apprentissage de l’insémination instrumentale. Dans mes cours, il permet d’évaluer rapidement les progrès. Après l’insémination, les reines restent un à deux jours dans une banque de reines avant de vérifier la migration des spermatozoïdes vers la spermathèque.

Attendre environ deux jours après l’insémination laisse aux spermatozoïdes le temps de quitter les oviductes. Après un jour, la migration peut être incomplète et les oviductes encore chargés de sperme. Un aspect trouble peut toutefois signaler que des spermatozoïdes ont atteint la spermathèque.

Examen de la spermathèque au rucher

La spermathèque peut être examinée au rucher avec les doigts ou une pince fine. Il faut sacrifier la reine. L’examen peut se faire sur une reine déjà destinée au remplacement.

Tuer rapidement la reine en écrasant la tête et le thorax. Avec l’ongle du pouce ou une pince, saisir le dernier segment abdominal par ses faces dorsale et ventrale et le séparer du reste du corps.

L’intestin et un grand sac à venin translucide et irrégulier apparaissent. Parmi ces tissus se trouve une petite sphère résistante d’environ un millimètre de diamètre. C’est la spermathèque, dont le revêtement chitineux est transparent.

Le réseau de trachées lui donne d’abord un aspect blanchâtre et rugueux. Dégager délicatement la spermathèque des tissus voisins avec l’ongle du pouce.

Pour enlever le réseau, rouler doucement la spermathèque entre les doigts. Les trachées forment une masse blanche distincte et l’organe apparaît.

La couleur et l’opacité donnent une indication approximative du statut reproducteur. Comparer des spécimens aide à distinguer une reine vierge d’une reine qui a stocké des spermatozoïdes et à repérer une réserve faible ou épuisée. L’appréciation reste qualitative.

La présence et l’intensité de la couleur dépendent du contenu de la spermathèque. Chez la reine vierge, l’organe est généralement clair et laisse voir sa paroi transparente.

Chez une reine dont la réserve est abondante, la spermathèque est crème ou café au lait, avec des marbrures plus claires et plus foncées qui rappellent la couleur du sperme des mâles. Des bandes denses de spermatozoïdes forment le motif. Les photos comparent une reine vierge et une reine bien accouplée.

Un aspect trouble ou laiteux peut indiquer une réserve plus faible. Les nuances reflètent différentes densités de spermatozoïdes. Le comptage et les tests de viabilité sont nécessaires pour une mesure quantitative.

L’absence de marbrures contrastées peut suggérer une réserve réduite. Une reine qui épuise ses spermatozoïdes viables peut pondre davantage d’œufs non fécondés, qui donnent des mâles. Observer des reines à différents stades aide à reconnaître ces aspects.

Évaluation des reines

L’évaluation des reines fait partie de la conduite du rucher. L’observation de chaque colonie et l’examen occasionnel d’une reine destinée au remplacement peuvent éclairer les décisions et aider à anticiper certains problèmes coûteux.

Un examen au rucher permet de lever certains doutes sans matériel spécialisé. Avec l’habitude, on apprend à distinguer les différences de couleur et d’opacité.

Évaluer la reine avec le profil du couvain et l’état de la colonie. Une baisse durable de la ponte aide à déterminer si elle répond encore aux besoins de la colonie. L’examen peut préciser si une reine supposée vierge ou mal accouplée a stocké des spermatozoïdes.

Une bonne conduite inclut le remplacement des reines dont les performances baissent durablement. La qualité des reines de remplacement varie. Les accouplements non contrôlés peuvent modifier l’expression des caractères sélectionnés au fil des générations, avec des conséquences sur le travail et la production.

Employé à bon escient, l’examen de la spermathèque aide à comprendre les performances de la reine et à étudier plus tôt les problèmes. C’est un outil pour maintenir des colonies fortes et dotées des caractères de production souhaités.

Conclusion

Varroa a profondément changé l’apiculture. Des traitements chimiques répétés peuvent sélectionner des acariens résistants. La bactérie responsable de la loque américaine peut aussi développer une résistance à certains antibiotiques. Résistance et virulence sont des caractères distincts. Les traitements de routine peuvent laisser persister la vulnérabilité de la colonie.

L’article appelle à sélectionner des abeilles productives et naturellement résistantes aux maladies et parasites. Cette approche demande de comprendre les liens entre la biologie de l’abeille et l’élevage.

Le généticien Rob Page compare la sélection à une pression exercée sur un ballon. Appuyer à un endroit peut provoquer des changements inattendus ailleurs. La complexité et la dynamique du comportement de l’abeille posent des difficultés particulières, et de nombreuses interactions restent à comprendre.

De nombreux progrès agricoles sont issus de la sélection des animaux et des plantes. La sélection de l’abeille présente des contraintes propres. Les accouplements entre apparentés peuvent fixer des caractères et améliorer l’uniformité, mais les abeilles mellifères sont sensibles à la consanguinité, notamment en raison de la détermination complémentaire du sexe.

La diversité et la souplesse comportementales aident la colonie à fonctionner comme un superorganisme. Les reines de production doivent être sélectionnées sur plusieurs caractères à la fois. Les caractères économiques sont souvent comportementaux, polygéniques et très influencés par le milieu, ce qui complique leur évaluation.

La maîtrise des accouplements est une autre difficulté. Les souches sélectionnées sont difficiles à maintenir quand les reines s’accouplent avec plusieurs mâles d’origine inconnue. Les stations isolées approvisionnées en mâles sélectionnés et l’insémination instrumentale permettent de maîtriser la filiation. Les programmes demandent aussi du travail spécialisé et un engagement durable.

L’article reflète l’état de l’élevage pratique à son époque. La recherche s’est souvent centrée sur des caractères isolés. Les souches sélectionnées pour la résistance à Varroa peuvent servir de point de départ pour introduire ce caractère dans des ruchers professionnels. L’autrice indique que les informations pratiques sur la conduite des programmes étaient alors limitées.

Le programme de sélection en population fermée de Page et Laidlaw offre une approche pratique pour améliorer les souches commerciales (Page et Laidlaw, 1982). Leur livre Queen Rearing and Bee Breeding présente les bases techniques.

L’intérêt croissant des apiculteurs et les nouvelles méthodes de recherche ouvrent des possibilités d’amélioration des souches commerciales. Cet article introduit les éléments de base de l’élevage pratique. L’accès à une large gamme de souches de qualité peut contribuer à une filière plus saine et plus résiliente.

La spermathèque, par Susan Cobey (traduction italienne de Gabriele Milli, American Bee Journal, mars 2003)