Les pères qui viennent du froid

Par adminITSAP, le 30 septembre 2016

Le mode de reproduction des abeilles induit des difficultés pour le sélectionneur. La production de sperme limitée à quelques jours doit en effet suffire pour la fécondation des oeufs durant toute la vie de la reine. Les récents progrès dans le domaine de cryoconservation apportent ici des réponses prometteuses.

Le contexte

L’idée première est de conserver après leur mort les allènes des reines les plus performantes en les cryogénisant. L’enjeu est la préservation de la biodiversité et des caractères rares, comme la résistance au varroa. Le nombre d’accouplements serait accru et le risque de consanguinité réduit.

Des spermes très performants

Le spermatozoïde des abeilles possède une caractéristique remarquable puisqu’il reste vivant et fertile de longues semaines, une propriété indispensable à l’insémination des reines qui « piochent » au fur et à mesure dans sa spermathèque pour féconder ses oeufs.
En collaboration avec l’Institut de Recherches sur les Animaux Sauvages de Berlin ainsi que l’université de Leipzig, le laboratoire d’Hohen Neuendorf (Allemagne) a démontré que cette longévité est probablement due en partie à la composition des membranes cellulaires, extrêmement pauvres en acides gras polyinsaturés.

La cryogénisation, une préoccupation des chercheurs depuis 1970

Les chercheurs soviétiques puis américains se sont très vite intéressés à cette technique de conservation par le froid. Le sperme du faux-bourdon est ainsi congelé à -160° (azote) puis décongelé vivant. Étonnamment, celui-ci est alors beaucoup plus actif. Mais, après insémination, le nombre de cellules retrouvées dans la spermathèque était faible et la durée de vie de la reine réduite. L’Université de Washington a ensuite amélioré le processus, puis l’INRA d’Avignon dans les années 2000.

Des spermes trop actifs ?

En 2009, l’Institut de Recherches Apicoles de Hohen Neuendorf s’est intéressé au sujet avec l’appui de PME locale (AMP-Lab GmbH) et du Ministère de l’Agriculture allemand. Ils se sont alors demandé si l’état très actif des spermatozoïdes après décongélation n’était pas un problème (voir article complet). La solution a donc consisté à mettre en place une méthode pour ajouter les cryoprotectants (additif évitant aux cellules de geler) non pas par dilution, mais par dialyse.

Le taux d’ouvrières pondu par les reines inséminées est alors supérieur à 50 %. « Ces résultats ne permettent évidemment pas encore l’utilisation de sperme décongelé pour l’insémination de reines « de production », mais ils sont suffisants pour les inséminer avec du sperme congelé et obtenir qu’elles-mêmes produisent des oeufs fécondés. »

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Un kit de cryogénisation

En 2014, l’institut d’Hohen Neuendorf a développé un kit commercial de cryoconservation. Mais compte tenu de la complexité du procédé et des risques liés à la manipulation de l’azote, il est plutôt conseillé aux sélectionneurs intéressés de s’adresser soit à un institut public, soit aux futures cryobanques privées. La première a été créée aux États-Unis. En Europe, des discussions sont en cours pour en ouvrir une nouvelle.

L’auteur principal de cet article est le Dr Jakob Wegener, ingénieur en agriculture diplômé de l’Institut Supérieur Agricole de Beauvais.

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Cet été, l’ITSAP-Institut de l’abeille a organisé, en collaboration avec l’Anercea, une cession d’échanges de 3 jours entre des apiculteurs inséminateurs confirmés et deux experts européens, Jakob Wegener, l’auteur de ces lignes et Malgorzta Bienkowska, chercheuse polonaise de l’institut de Pulawy qui consacre l’essentiel de ces recherches à l’optimisation des méthodes d’insémination. L’objectif de ces rencontres a été d’améliorer encore les connaissances et compétences de patriciens experts.