, Volume 38, Issue 2, pp 136-140

Spatial distribution of Melissococcus plutonius in adult honey bees collected from apiaries and colonies with and without symptoms of European foulbrood

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Abstract

In Switzerland, the incidence of European foulbrood (EFB), caused by the Gram-positive bacterium Melissococcus plutonius, has increased dramatically between 1997 and 2005 but the epidemiology, including the transmission of M. plutonius, remains poorly understood. In this study, the distribution of M. plutonius among bees originating from apiaries and colonies with and without symptoms of EFB was evaluated using a specific and sensitive hemi-nested PCR. In more than 90% of colonies without EFB symptoms located in apiaries with EFB symptoms, the bees were carriers of M. plutonius. In apiaries without EFB symptoms, but near apiaries with EFB symptoms, bees carrying M. plutonius were detected in about 30% of the colonies. In regions without European foulbrood history, all bee samples were negative. The proportion of adult bees carrying M. plutonius in colonies without symptoms appeared to increase when the distance to apiaries with clinical EFB symptoms decreased.

Zusammenfassung

Die Anzahl Fälle europäischer Faulbrut (EFB), ausgelöst durch das Bakterium Melissococcus plutonius, haben in der Schweiz seit 1997 stark zugenommen. Die bis dahin publizierten wissenschaftlichen Beiträge beschreiben vor allem die Symptome der EFB und/oder die Analyseverfahren zur Bestimmung des Erregers M. plutonius. Über die Epidemiologie der Krankheit hingegen ist wenig bekannt. Die selektive Infektion von Larven und die sporadische Kontamination von Honig durch M. plutonius innerhalb eines Volkes sind bekannt. In dieser Untersuchung wurde die Verteilung des Erregers auf Bienen aus Völkern ohne klinische Symptome und solchen mit eindeutigem Krankheitsbild mit Hilfe einer sensitiven “heminested” PCR Methode (Djordjevic, 1998; McKee, 2002) untersucht.

In einem Gebiet mit starkem EFB Befall wurden auf 11 Bienenständen aus 64 Völkern Brutnest- und Flugbienenproben gesammelt. In analoger Weise wurden Proben von 16 Völkern auf zwei Ständen einer sauerbrutfreien Region erhoben. Die DNA des Bakteriums wurde aus einer Probe von 25 Bienen extrahiert und durch eine “heminested” PCR-Methode amplifiziert.

In allen Bienenproben aus Völkern mit Symptomen konnte der Erreger mittels PCR nachgewiesen werden. 90 % der Bienen gesunder Völker auf Ständen, die auch Völker mit klinischen EFB Symptomen beherbergten, waren Träger von M. plutonius. Auch in unauffälligen Nachbarständen enthielten 30 % der Bienenproben EFB Erreger. Der Befall der Bienen scheint mit zunehmender Distanz zum Infektionsherd abzunehmen. Auf den Bienenständen aus der Region ohne EFB-Geschichte konnte das Bakterium in keiner Bienenprobe nachgewiesen werden. Dies zeigt, dass M. plutonius nicht ubiquitär vorhanden ist. Zum gleichen Resultat führte eine Untersuchung von Forsgren et al. (2005) bei Brut- und Futterkranzproben.

Zwei Faktoren, welche die Verbreitung einer Krankheit innerhalb einer Population beeinflussen, sind einerseits die Wirtesdichte und anderseits die räumliche Verteilung. Das grösste Befallsrisiko tragen deshalb die Völker des gleichen Standes, gefolgt von denjenigen der Nachbarstände je nach Distanz (Abb.). Die relativ hohe Bienendichte in gewissen Regionen der Schweiz könnte die Verbreitung des Erregers unterstützen und teilweise auch die aktuelle, epidemische Ausbreitung der EFB in der Schweiz erklären. Die Bienen sind Träger und Überträger von M. plutonius. Deshalb trägt mit Sicherheit Räuberei zur Verbreitung der Krankheit bei. Um die epidemiologischen Kenntnisse über EFB zu verbessern und im speziellen das Übertragen innerhalb eines Volkes und zwischen den Völkern zu studieren, ist ein quantitatives Erfassen des Erregers mit “realtime” PCR notwendig.

Manuscript editor: Maria Spivak