Disease management in commercial bumble bee mass rearing, using production methods, multiplex PCR detection techniques, and regulatory assessment

Abstract

AbstractRecent concerns about the potential for pathogens to be transmitted from managed bumble bees and honey bees to local natural populations of bumble bees and other native pollinators have resulted in questions about the role of pathogen introductions in declines of some native Bombus species. It is in the interest of the bumble bee rearing industry, which succeeds best when managed colonies are healthy and vigorous, and the safety of the environment into which the bees are introduced, to ensure that managed bees are not foci of disease. Visual detection methods using gross pathology and light microscopy, while generally efficacious if a thorough inspection routine is followed, have the disadvantage of detecting most pathogens only after maturation to the transmissible stage. Koppert Biological Systems, the only company currently rearing bumble bees in the US, has instituted a detection method using multiplex real-time PCR to evaluate colonies for presence of three pathogens, Nosema bombi, Crithidia bombi, and Apicystis bombi, all chronic pathogens with potential to build to high prevalence in rearing facilities. Added to a rigorous inspection system, PCR methods ensure that these pathogens are detected quickly and are eliminated.Las recientes preocupaciones sobre la posibilidad de que los agentes patógenos se transmitan desde abejorros y abejas manejadas a poblaciones naturales locales de abejorros y otros polinizadores nativos han dado lugar a preguntas sobre el papel de las introducciones de patógenos en el declive de algunas especies nativas de Bombus. Esta cuestión es de interés en la industria de la cría de abejorros, la cual tiene más éxito cuando las colonias manejadas son sanas y vigorosas, y se tiene en cuenta la seguridad del medio ambiente en el que se introducen, para asegurar que las abejas manejadas no son focos de enfermedades. Aunque en general, los métodos de detección visual utilizando la patología macroscópica y la microscopía son eficaces si se sigue una rutina minuciosa de inspección, tienen la desventaja de detectar la mayoría de los agentes patógenos sólo después de la maduración de la fase contagiosa. Koppert Biological Systems, es la única empresa que actualmente cría abejorros en los EE.UU., ha establecido un método de detección utilizando una PCR múltiple en tiempo real para evaluar las colonias para la presencia de tres agentes patógenos, Nosema bombi, Crithidia bombi y Apicystis bombi, todos los patógenos crónicos con potencial para generar altas prevalencias en las instalaciones de cría. Junto con un sistema de inspección rigurosa, los métodos de PCR aseguran que estos patógenos sean rápidamente detectados y eliminados.Keywords: Bombus spp.bumble beesquality controlmass rearingpathogen detectionNosema bombiCrithidia bombiApicystis bombimultiplex real-time PCR AcknowledgmentsThe authors thank E. Martin, M. Bammer, and S. Schaffer for technical assistance, and gratefully acknowledge support from the Illinois Natural History Survey, University of Illinois, and Koppert.