Künstliche Besamung

Die künstliche Besamung (instrumentelle Besamung, künstliche Insemination) ist die Befruchtung einer unbegatteten Königin mit Sperma ausgewählter Drohnen mithilfe eines speziellen Geräts unter dem Stereomikroskop. Sie ist die einzige Methode, mit der sich genau steuern lässt, mit welchen Drohnen sich die Königin paart; deshalb ist sie das Hauptwerkzeug von Zuchtprogrammen, von Projekten zur Erhaltung heimischer Bienenrassen und der Forschung. Diese Seite beschreibt, wann die Methode sinnvoll ist, die Vorbereitung von Drohnen und Königinnen, die Arbeitsschritte, die Pflege nach der Besamung und ihre Grenzen.

Warum werden Königinnen künstlich besamt?

Bei der natürlichen Paarung paart sich die Königin auf Drohnensammelplätzen, die Kilometer vom Stock entfernt liegen, meist mit etwa 10–20 Drohnen. Aus welchen Völkern diese Drohnen stammen, ist nicht bekannt; die Hälfte der Genetik der Arbeiterinnen liegt damit außerhalb der Kontrolle des Imkers. Die künstliche Besamung beseitigt diese Unsicherheit:

• Zuchtprogramme: Bestimmte Linien werden gezielt gekreuzt, um Merkmale wie Sanftmut, Leistung, Hygieneverhalten und Widerstandsfähigkeit gegen Varroa destructor zu fördern.
• Erhaltung heimischer Rassen: Reine Linien lokaler Bienenrassen, die durch Verkreuzung bedroht sind, werden erhalten.
• Wissenschaftliche Arbeiten: Verfahren wie die Einzeldrohnenbesamung liefern für Vererbungs- und Verhaltensstudien Völker mit bekanntem Vater.
• Sicherung wertvoller Genetik: Von wenigen Elitelinien wird sicher Nachzucht gewonnen.

Was braucht man für die künstliche Besamung?

Wie werden die Drohnen vorbereitet?

Der Erfolg der Besamung hängt weitgehend davon ab, dass geschlechtsreife Drohnen zur Verfügung stehen. Ein Drohn schlüpft 24 Tage nach der Eiablage und muss danach noch etwa zwei Wochen reifen, bevor er Sperma abgeben kann; deshalb beginnt man mit der Drohnenaufzucht 5–6 Wochen vor dem Besamungstermin.

• Drohnenvölker: Völker der ausgewählten Vaterlinie erhalten Drohnenwaben; die Völker müssen stark und gut versorgt sein.
• Flugkäfige: Damit sich die Drohnen nicht mit anderen Bienenständen vermischen und keine unerwünschten Drohnen hinzukommen, können auf der Beute Flugkäfige aus Drahtgaze errichtet werden.
• Einsammeln: Am Besamungstag werden die Drohnen zu warmen Tageszeiten am Flugloch oder von den Waben gesammelt; ein geschlechtsreifer Drohn stülpt bei leichtem Druck auf die Brust sein Begattungsorgan aus.

Wie werden die unbegatteten Königinnen vorbereitet?

Bis zur Besamung dürfen die Königinnen keinen Hochzeitsflug machen. Deshalb werden sie nach dem Schlupf in kleinen Begattungskästen gehalten, deren Flugloch mit einem Absperrgitter versehen ist; die Arbeiterinnen fliegen ungehindert, die Königin kann nicht heraus. Besamt werden die Königinnen meist im Alter von etwa einer Woche (überwiegend mit 5–10 Tagen). Jeder Kasten wird nummeriert, und es wird festgehalten, welche Königin mit welcher Drohnenlinie besamt wurde.

Wie läuft die künstliche Besamung ab?

1. Spermagewinnung: Das cremefarbene Sperma an der Spitze des ausgestülpten Organs eines geschlechtsreifen Drohns wird unter dem Mikroskop in die Spritzenspitze aufgezogen. Mit jeweils etwas Salzlösung dazwischen wird nacheinander Sperma mehrerer Drohnen gesammelt.
2. Betäubung: Die unbegattete Königin wird in das Halteröhrchen gesetzt und mit einem schwachen Kohlendioxidstrom betäubt.
3. Öffnen der Stachelkammer: Mit Stachelhaken und Bauchhaken (oder pinzettenartigem Öffner) wird die Stachelkammer geöffnet; der Eingang des Geschlechtswegs wird sichtbar.
4. Überwinden der Klappe: An der Klappe (valvula), die den Eingang des Eileiters verschließt, vorbei wird die Spritzenspitze auf die richtige Tiefe vorgeschoben.
5. Abgabe des Spermas: Standardmäßig erhält eine Königin etwa 8–12 Mikroliter Sperma; das entspricht grob dem Sperma von 8–12 Drohnen.
6. Zweite Kohlendioxidbehandlung: Einen Tag vorher oder nachher erhält die Königin ein zweites Mal kurz Kohlendioxid; dies regt den Beginn der Eilage an.
7. Rückkehr in den Kasten: Die Königin kommt zurück in ihren nummerierten Kasten oder wird im Käfig einem Volk zugesetzt.

Pflege nach der Besamung

• Ausflug verhindern: Die besamte Königin bleibt weiter im Kasten mit vergittertem Flugloch; fliegt sie zum Hochzeitsflug aus, verfälscht eine natürliche Paarung das Ergebnis.
• Eilage: Besamte Königinnen beginnen meist nach einigen Tagen bis zwei Wochen zu legen. Verzögert sich die Eilage, wird geprüft, ob die zweite Kohlendioxidbehandlung erfolgt ist.
• Beurteilung: Das Bild der verdeckelten Brut, Drohnenbrut in Arbeiterinnenzellen und die Legeleistung werden beobachtet; die Ergebnisse werden aufgezeichnet.
• Einweiseln: Wertvolle Königinnen werden großen Völkern auf dem sichersten Weg zugesetzt (über einen Ableger oder mit einem Aufsteckkäfig auf der Wabe).

Wo liegen die Grenzen der künstlichen Besamung?

• Umfang: Da jede Königin einzeln behandelt wird, eignet sie sich nicht für die kommerzielle Massenproduktion; sie dient Zucht und Erhaltung.
• Kosten: Wegen Ausrüstung, Ausbildung, Drohnenhaltung und Arbeitsaufwand sind die Kosten je Königin hoch.
• Können: In unerfahrenen Händen kann die Königin verletzt, zu wenig Sperma abgegeben werden oder eine Infektion entstehen. Bei gut ausgeführter Besamung kommt die Leistung der Königin der natürlich begatteter nahe; bei fehlerhaftem Eingriff kann es zu früher Umweiselung kommen.
• Hygiene: Sperma und Instrumente können Krankheitserreger übertragen; Drohnen dürfen nur aus gesunden Völkern stammen, und die Instrumente müssen nach jeder Königin gereinigt werden.

Für wen ist sie geeignet? Alternativen

Die künstliche Besamung ist sinnvoll für Zuchtorganisationen, Forschungseinrichtungen, Verbände, die heimische Rassen erhalten, und kommerzielle Königinnenzüchter, die in Zucht investieren. Für Imker, die Königinnen für den Eigenbedarf ziehen, ist sie nicht notwendig.

• Drohnensättigung: Am Stand und in der Umgebung in ausgewählten Völkern reichlich Drohnen zu ziehen, erhöht bei freier Paarung den Anteil der gewünschten Genetik.
• Isolierte Belegstelle: An einen Ort ohne andere Völker in der Umgebung werden nur ausgewählte Drohnenvölker und die zu begattenden Kästen gebracht. Die Kontrolle ist nicht vollständig, aber deutlich besser als bei freier Paarung und für viele Königinnen anwendbar.