Parâmetros de avaliação quantitativas e qualitativas de rainhas Apis mellifera (Hymenoptera:Apidae) uma abordagem experimental e revisão cienciométrica

Abstract

Resumo: A abelha rainha é fundamental para a saúde, produtividade e sobrevivência das colônias, sendo a única responsável pela postura de ovos férteis. Sua qualidade reprodutiva influenciada por fatores como genética, condições ambientais e práticas de manejo do apicultor, que impactam diretamente o desempenho da colônia. Assim, investir na seleção e produção de rainhas de qualidade é crucial para o sucesso da atividade e a sustentabilidade das colônias de abelhas. Por outro lado, a falha ou a baixa qualidade das rainhas é uma causa significativa de perdas nas colônias de abelhas melíferas no mundo. Nesse sentido, definir parâmetros quantitativos e qualitativos que permitam avaliar o desempenho da rainha, é indispensável para o sucesso econômico da apicultura. Os objetivos desta tese foramdeterminar o panorama de pesquisa em relação a características qualitativas das abelhas rainhas em termos de ano, países, instituições,áreas de pesquisa, revistas, autores e palavras-chave envolvidas na pesquisa cientifica com abelhas, por meio de um estudo cienciométrico no banco de dados Web of Science no período de 1997 a 2023. Além disso, selecionamos as seguintes características: peso da rainha e peso dos ovários em conjunto com a contagem de ovaríolos, como variáveis quantitativas destacadas na cienciometria para serem avaliadas a campo em abelhas rainhas descartadas, provenientes de apiários comerciais localizados no estado de Santa Catarina- BR. Depois de avaliar 278 registros com 6979 citações, os resultados indicam que a maioria destes registros foram publicados em inglês, o país com o maior número e a maior relevância de pesquisas publicadas sobre qualidade de rainhasfoi Estados Unidos, enquanto a principal instituição também localizada neste país foi a North Carolina StateUniversitye o autor associado a esta universidade, David Tarpy com o maior número de publicações. A área que mais se interessa neste tipo de pesquisa é a entomologia,com avaliações que envolvem a idade e o peso a emergência da rainha, dentro desta área, a revista Apidologie lidera o ranking com 37 artigos publicados. Além disso, foram identificados hot spots nesta área de conhecimento relacionados com evolução da abelha, comportamento da rainha, armazenamento de espermatozoides e expressão gênica. Em relação a avaliação quantitativa das rainhas, 137 abelhas rainhas Apis mellifera africanizadas de descarte provenientes de 28 apiários comerciais localizados nos municípios de Jupiá, São Lourenço do Oeste e Novo Horizonte, estado de Santa Catarina- Brasil, foram avaliadas durante o ano de 2021. A coleta seguiu as orientações dos apicultores, descartando principalmente, rainhas com baixa produção de mel na safra, rainhas com falha na postura, rainhas que vieram de coleta de enxames ou rainhas de colônias fracas. As características de peso da rainha, peso do ovário direito e esquerdo e a contagem de ovaríolos de ambos os ovários foram avaliadas sem encontrar diferenças estatísticas entre apiários (Kruskal Wallis, p>0,05). O peso das rainhas variou entre 115,5 e 230,4 mg, com mediana de 191,4 mg. O peso do ovário esquerdo variou de 2 a 37,70 mg com mediana de 22,70 e de 1,90 a 39,7 com mediana de 39,79mg para o ovário direito. Quanto à contagem de ovaríolos, os valores variaram de 58 a 340ovaríolos para o ovário esquerdo e de 68 a 290 para o direito. Esses resultados, quando comparados a estudos prévios, indicam que as rainhas descartadas ainda podem ser consideradas como de boa qualidade e sugerem cautela na hora de descartar as rainhas para evitar atraso nas colônias devido á troca e possíveis perdas econômicas.

Abstract: The queen bee is fundamental to the health, productivity, and survival of colonies, being the only individual responsible for laying fertile eggs. Her reproductive quality is influenced by factors such as genetics, environmental conditions, and beekeeping management practices, which directly affect colony performance. Thus, investing in the selection and production of high-quality queens is crucial for the success of the activity and the sustainability of bee colonies. On the other hand, queen failure or low queen quality is a significant cause of losses in honeybee colonies worldwide. In this sense, defining quantitative and qualitative parameters that allow for the assessment of queen performance is essential for the economic success of beekeeping. The objectives of this thesis were to determine the research panorama regarding the qualitative characteristics of queen bees in terms of year, countries, institutions, research areas, journals, authors, and keywords involved in scientific studies on bees, through a scientometric analysis using the Web of Science database from 1997 to 2023. In addition, the following characteristics were selected: queen weight and ovary weight, together with the number of ovarioles, as quantitative variables highlighted in the scientometric study to be evaluated in the field in discarded queen bees from commercial apiaries located in the state of Santa Catarina, Brazil. After evaluating 278 records with 6,979 citations, the results indicated that most of these records were published in English. The country with the largest number and highest relevance of studies on queen quality was the United States, while the main institution, also located in that country, was North Carolina State University. The author associated with this university, David Tarpy, had the highest number of publications. The field most interested in this type of research is entomology, with evaluations involving the queen's age and weight at emergence. Within this field, the journal Apidologie leads the ranking with 37 published articles. Furthermore, hot spots were identified in this area of knowledge related to bee evolution, queen behavior, sperm storage, and gene expression. Regarding the quantitative evaluation of queens, 137 discarded Africanized Apis mellifera queens from 28 commercial apiaries located in the municipalities of Jupiá, São Lourenço do Oeste, and Novo Horizonte, in the state of Santa Catarina, Brazil, were evaluated during 2021. Sampling followed the beekeepers' guidelines, mainly discarding queens with low honey production during the season, queens with laying failure, queens originating from swarm captures, or queens from weak colonies. The characteristics of queen weight, right and left ovary weight, and the number of ovarioles in both ovaries were evaluated, with no statistical differences found among apiaries (Kruskal-Wallis, p > 0.05). Queen weight ranged from 115.5 to 230.4 mg, with a median of 191.4 mg. The left ovary weight ranged from 2.0 to 37.7 mg, with a median of 22.7 mg, while the right ovary weight ranged from 1.9 to 39.7 mg, with a median of 39.79 mg. Regarding the number of ovarioles, values ranged from 58 to 340 for the left ovary and from 68 to 290 for the right ovary. When compared with previous studies, these results indicate that the discarded queens can still be considered of good quality and suggest caution when replacing queens, to avoid colony delays due to replacement and potential economic losses.