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Toluidine blue staining as a rapid measure for initiation of oocyte growth and fertility in Varroa jacobsoni Oud

Authors
Publication Date
Identifiers
DOI: 10.1051/apido:2000146
Keywords
  • [Sdv:Ba:Zi] Life Sciences/Animal Biology/Invertebrate Zoology
  • [Sdv:Ba:Zi] Sciences Du Vivant/Biologie Animale/Zoologie Des Invertébrés
  • [Sdv:Bid] Life Sciences/Biodiversity
  • [Sdv:Bid] Sciences Du Vivant/Biodiversité
  • [Sdv:Ee] Life Sciences/Ecology
  • Environment
  • [Sdv:Ee] Sciences Du Vivant/Ecologie
  • Environnement
  • [Sdv:Sa:Spa] Life Sciences/Agricultural Sciences/Animal Production Studies
  • [Sdv:Sa:Spa] Sciences Du Vivant/Sciences Agricoles/Science Des Productions Animales
  • Host-Parasite Relationship
  • Vitellogenesis
  • Oogenesis
  • Fertility<Br>---<Br>Varroa Jacobsoni
  • Relation Hôte Parasite
  • Vitellogenèse
  • Ovogenèse
  • Fertilité
  • Reproduction

Abstract

A whole mount method was used to determine the moment of activation of oocyte growth in Varroa jacobsoni females. Ovaries of the mites were dissected and stained with toluidine blue. The coloration of the terminal oocyte indicates the uptake of euplasmatic and/or yolk material and, therefore, the initiation of the reproductive phase. In phoretic mites from adult bees, no staining of the ovary could be detected. V. jacobsoni females artificially introduced into freshly capped brood cells and removed for dissection 6 h later already showed clear blue staining of the terminal oocyte. The ovaries of V. jacobsoni females introduced 14 h after capping of the brood cell, however, remained uncolored after incubation in toluidine blue. We conclude that, in phoretic mites, oogenesis is arrested at a previtellogenic phase. Immediately after invasion of the brood cell, reproduction is activated by an as yet unknown host factor. This factor is present in freshly capped brood cells but not in brood cells 14 h after capping. Our new method offers new possibilities for the exact determination of oocyte growth and, therefore, for the study of V. jacobsoni fertility in different host and parasite populations.---Coloration au bleu de toluidine pour une détermination rapide du début de la croissance des ovocytes et de la fertilité chez Varroa jacobsoni Oud. La fertilité réduite des acariens Varroa jacobsoni dans les cellules de couvain d'ouvrières (Apis mellifera L.) est l'un des facteurs clés liés à la tolérance à la varroose, comme cela a été montré chez l'hôte d'origine Apis cerana Fabr. et chez les abeilles africanisées du Brésil. Les signaux qui déclenchent l'activation de la reproduction de l'acarien après l'invasion de la cellule de couvain restent à ce jour inconnus. Nous avons utilisé une nouvelle méthode de coloration in toto pour déterminer avec précision le début de la croissance des ovocytes. Des femelles phorétiques de V. jacobsoni ont été prélevées sur des abeilles adultes et introduites artificiellement dans des cellules de couvain fraîchement operculées et dans des cellules de couvain operculées depuis 14-16 h. Toutes les 6 h, les acariens ont été retirés des cellules et pesés sur une balance de précision. Immédiatement après la pesée, les ovaires ainsi que la spermathèque et l'organe en forme de lyre, ont été soigneusement disséqués, fixés dans la formaline à 4 % et colorés durant 30 min au bleu de toluidine à 0,005 % . Les ovocytes ont été lavés dans un tampon PBS et leur coloration a été analysée au microscope. La coloration de l'ovocyte dépend de l'incorporation de vitellus ou d'autres constituants euplasmatiques et marque donc l'activation de l'ovaire. Tous les acariens présents sur le couvain ont vu leur poids augmenter d'environ 325 $\mu$g à plus de 400 $\mu$g durant les 24 h qui ont suivi l'introduction (Fig. 1), quel que soit le moment de l'introduction. Ce comportement alimentaire indique une disposition générale des femelles phorétiques de V. jacobsoni à entrer dans la phase de reproduction. Mais chez tous les acariens phorétiques examinés (n = 18) aucune coloration au bleu de toluidine n'a été détectée (Tab. I ; Fig. 2a). Ceci confirme les observations antérieures selon lesquelles l'ovaire des acariens phorétiques est bloqué à un stade de prévitellogenèse. Pourtant, dans les ovaires des acariens présents sur le couvain, une coloration bleu clair de l'ovocyte terminal était déjà visible 6 h après l'introduction artificielle des acariens dans les cellules fraîchement operculées (n = 41 ; Tab. I ; Fig. 2b). Sur les 10 femelles de V. jacobsoni introduites 14 à 16 h après l'operculation, nous n'avons trouvé un ovocyte coloré que dans un seul ovaire (Tab. I), c'est-à-dire que, chez 90 % des acariens de ce groupe, la maturation des ovocytes n'avait pas commencé. En conclusion, la reproduction de V. jacobsoni doit être stimulée par un signal qui n'est présent que dans les cellules fraîchement operculées. Si les femelles de V. jacobsoni sont introduites dans des cellules operculées depuis 14 h, la croissance des ovocytes n'est pas du tout démarrée, ce qui indique l'absence de signal d'activation à ce stade de l'hôte. La nature du signal et les mécanismes de stimulation de la reproduction de V. jacobsoni restent inconnus. Notre nouvelle méthode offre la possibilité de déterminer avec précision la croissance des ovocytes dans de grands échantillons de femelles de V. jacobsoni. C'est donc un outil approprié pour des études en conditions semi-naturelles de la fertilité de V. jacobsoni dans des populations qui présentent divers degrés de tolérance à la varroose.

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