Instrumental insemination and reproductive incompatibility between the European honeybee, Apis mellifera and Asian honeybee species

• Main Authors: Mananya Phiancharoen (Author), Siriwat Wongsiri (Author)
• Other Authors: Nikolaus Koeniger (Contributor), Chulalongkorn University. Faculty of Science (Contributor)
• Format: Book
• Published: Chulalongkorn University, 2013-11-15T11:00:55Z.
• Subjects: Thesis
• Online Access: Connect to this object online.
• Other title: การผสมเทียมและการไม่เข้ากันทางการสืบพันธุ์ระหว่างผึ้งพันธุ์ยุโรป Apis mellifera และผึ้งเอเซีย
• Notes: 9741740751

Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2003

The aim of instrumental insemination is to investigate reproductive incompatibility between the European honeybee, Apis mellifera and Asian honeybee species. By this research, spermatozoa of the Asian honeybee species were injected into an A. mellifera queen and survival of spermatozoa in spermatheca was monitored. First, the technique of sperm collection had to be adjusted to the small number of drones per colony, and the spermatozoa per drone as found in Asian Apis species. It made no significant difference whether sperm was collected from the drone's ejaculation or from seminal vesicles. The diluents, however, had a significant effect on survival (motility) of spermatozoa: Tris buffer diluent proved to be the best diluent for storing honeybee spermatozoa. The technique of centrifugation for spermatozoa reconcentration affected on spermatozoa motility and the number of spermatozoa reaching the spermatheca of queens. A low speed at 1,000 g for 10 min had the highest motility rate. The combination of these 3 techniques such as collecting spermatozoa from seminal vesicles, dispersed in Tris buffer diluent and reconcentrated at 1,000 g for 10 min was used successfully for instrumental insemination. Sixty-three queens of A. mellifera were inseminated each with about 8 million spermatozoa from either 1 A. mellifera, 8 A. cerana, 5A. dorsata or 20 A. florea drones. Between 1.4% and 2.8% of the spermatozoa reached the spermatheca. Motility of spermatozoa of A. mellifera and A. cerana did not change within 4 weeks, it was96.9% and 93.8%, respectively. The motility of A. florea spermatozoa decreased to 83.4% after 3 days and to 33.9% after 4 weeks, and of A. dorsata spermatozoa it decreased to 61.2% after 3 days and to 26% after 4 weeks. Fertilization of A mellifera eggs was 57% by A mellifera spermatozoa. Calculation based on non hatching eggs showed that 44%, 41% and 18% were fertilized by A. cerana, A. florea and A. dorsata spermatozoa, respectively.

จุดประสงค์ของการวิจัยเพื่อศึกษาความเข้ากันทางการสืบพันธุ์ระหว่างผึ้งพันธุ์ยุโรป (Apis mellifera) และผึ้งเอเชีย โดยการผสมเทียมนางพญาผึ้งพันธุ์กับอสุจิของผึ้งเอเชีย เพื่อดูการมีชีวิตของตัวอนุจิในถุงเก็บน้ำเชื้อของนางพญาผึ้งพันธุ์ ขั้นแรกได้ทำการศึกษาเทคนิคการเก็บอสุจิที่ต้องมีการปรับให้เหมาะสมกับจำนวนของผึ้งตัวผู้และจำนวนอสุจิที่มีน้อยในผึ้งตัวผู้ของผึ้งเอเชีย ผลการทดลองพบว่าการมีชีวิตของตัวอสุจิไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างวิธีการเก็บตัวอสุจิจากการหลังอสุจิและจากการเก็บจากถุงเก็บน้ำเชื้อ แต่พบว่าสาราละลายที่ใช้เก็บรักษาตัวอสุจิมีผลต่อการมีชีวิต (การเคลื่อนที่) ของตัวอสุจิ โดยพบว่าสารละลายที่เหมาะสมในการเก็บรักษาตัวอสุจิคือ Tris buffer diluent ส่วนเทคนิคการนำตัวอสุจิมาปั่นโดยใช้เครื่องปั่นเพื่อแยกตัวอสุจิออกจากสารละลายที่ใช้ระหว่างการเก็บ มีผลต่อการเคลื่อนที่ของตัวอสุจิและจำนวนของตัวอสุจิที่เข้าไปในถุงเก็บน้ำเชื้อของนางพญา พบว่าตัวอสุจิมีอัตราการเคลื่อนที่สูงที่สุดเมื่อนำอสุจิไปปั่นที่ 1,000 ɡ เป็นระยะเวลา 10 นาที เทคนิคการเก็บตัวอสุจิจากถุงเก็บน้ำเชื้อในสารละลาย Tris buffer และนำตัวอสุจิมาปั่นที่ 1,000 ɡ เป็นเวลา 10 นาที ตัวอสุจิที่ได้จากเทคนิคนี้สามารถนำไปใช้ในการผสมเทียมได้อย่างประสบความสำเร็จ จากการศึกษาการผสมเทียมนาพญาของผึ้งพันธุ์ 63 ตัว โดยนางพญาผึ้งพันธุ์แต่ละตัวผสมกับอสุจิของผึ้งตัวผู้เพียง 1 ชนิดในปริมาณของตัวอสุจิ 8 ล้านตัวที่เท่ากันซึ่งได้จากผึ้งพันธุ์ (Apis mellifera) ตัวผู้ 1 ผึ้งโพรง (A. cerana) ตัวผู้ 8 ตัว ผึ้งหลวง (A. dorsata) ตัวผู้ 5 ตัวและผึ้งมิ้ม (A. florea) ตัวผู้ 20 ตัว โดยพบจำนวนเปอร์เซ็นต์ตัวอสุจิเข้าไปในถุงเก็บน้ำเชื้อของพญาผึ้งพันธุ์ระหว่าง 1.4 - 2.8 % นอกจากนี้ยังพบว่าจำนวนเปอร์เซ็นต์ตัวอสุจิที่เคลื่อนที่ของผึ้งพันธุ์และผึ้งโพรงในถุงเก็บน้ำเชื้อของนางพญาผึ้งพันธุ์ไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากการผสมเทียมภายใน 4 สัปดาห์ พบว่าตัวอสุจิของผึ้งตัวผู้ทั้ง 2 ชนิดยังคงเคลื่อนที่ 96.9% และ 93.8% ตามลำดับ แต่พบจำนวนเปอร์เซ็นต์ตัวอสุจิของผึ้งมิ้มเคลื่อนที่ลดลง คือ 83.4% ภายหลังจากการผสมเทียมเป็นเวลา 3 วัน และหลังการผสมเทียม 4 สัปดาห์การเคลื่อนที่ลดลงเป็น 33.9% นอกจากนี้พบว่าจำนวนเปอร์เซ็นต์ตัวอสุจิของผึ้งหลวงเคลื่อนที่ลดลง คือ 61.2% ภายหลังจากการผสมเทียมเป็นเวลา 3 วัน และหลังการผสมเทียม 4 สัปดาห์การเคลื่อนที่ลดลงเป็น 26% จากการศึกษาผลของการปฏิสนธิ พบว่าไข่ของนางพญาผึ้งพันธุ์ได้รับการปฏิสนธิกับอสุจิของผึ้งพันธุ์ 57% และจากการคำนวณจากจำนวนไข่ที่ไม่ฟัก พบว่าไข่ของนางพญาผึ้งพันธุ์ปฏิสนธิกับอสุจิของผึ้งโพรง ผึ้งมิ้มและผึ้งหลวง 44% 41% และ 20% ตามลำดับ