Züchtungskunde, 94, (1) S. 47-59, 2022, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
DGfZ-Preis 2021 (Dissertationen)
Stochastische Simulationsstudien zur Honigbienenzucht
Manuel Du1 ; Richard Bernstein1 ; Andreas Hoppe1 ; Kaspar Bienefeld1 ; 1 Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e. V.; E-Mail: Manuel.du@hu-berlin.de
Um neue Zuchtstrategien für die Honigbiene zu evaluieren, wurde das stochastische Simulationsprogramm BeeSim entwickelt. Dies erlaubt die Darstellung der genetischen Entwicklung von Zuchtpopulationen auf der Basis einzelner Königinnen, Arbeiterinnengruppen und Drohnen. In drei aufeinanderfolgenden Studien wurde das Programm angewandt um die Auswirkungen unterschiedlicher genetischer Modelle aufzuzeigen, den Einfluss der kontrollierten Anpaarung auf die Zucht darzustellen und um verschiedene Zuchtstrategien langfristig auf Erfolg und Nachhaltigkeit zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass die Anwendung des Infinitesimalmodells im Vergleich zu Finite-Locus-Modellen langfristig zu übermäßig optimistischen Voraussagen über den Erhalt der genetischen Varianz führt und daher nur für kurzfristige Studien verwendet werden sollte. Ferner wurde festgestellt, dass die kontrollierte Anpaarung für eine erfolgreiche Zucht unerlässlich ist, da die freie Anpaarung mit Erfolgseinbußen von bis zu 99% einhergeht. Schließlich konnten optimale Zuchtintensitäten für die nachhaltige Zucht hergeleitet werden: Die Geschwistergruppengröße für Zuchtköniginnen sollte je nach Populationsgröße zwischen drei und sieben liegen; zudem sollte eine breite Auswahl an Belegstellen bereitstehen. Durch die vorgetellten drei Studien wird ein Einblick gegeben, wie vielfältig die Bienenzucht von stochastischen Simulationsstudien profitieren kann.
Honigbiene; Simulationsstudien; kontrollierte Anpaarung; maternale Effekte; Inzucht
Stochastic simulation studies for honeybee breeding
The stochastic simulation program BeeSim was developed to evaluate new breeding strategies for the honeybee. It allows to illustrate the genetic development of breeding populations based on individual queens, worker groups, and drones. In three consecutive studies, the program was applied to demonstrate the influences of different genetic models, to investigate the influence of mating control on honeybee breeding, and to derive selection strategies that are both successful and sustainable. We found that the application of the infinitesimal model in comparison with finite locus models yielded overly optimistic prognoses regarding the maintenance of genetic variance. Therefore it should only be used for short-term studies. Furthermore, we found that controlled mating is crucial for successful breeding, since free mating reduces the breeding success by up to 99%. Finally, we derived optimal selection intensities for sustainable breeding. Depending on the population size, honeybees should be bred in sister groups of three to seven queens and a broad supply of mating stations should be guaranteed. These three studies give an insight into the manifold ways in which honeybee breeding can benefit from stochastic simulations.
honeybee; simulation studies; controlled mating; maternal effects; inbreeding