Memoire Online - Etude de développement ovarien chez l'abeille ouvrière "Apis Mellifera "

L'abeille est un insecte social appartenant à l'ordre des hyménoptères (PLATAUX et QUENU, 1972 ; MEDORI et COLIN, 1982). Ils sont apparus il y a 45 millions d'années, nettement avant l'homme (DANIEM, 1983) Cependant, certains paléontologues découvrirent leurs fossiles dans les ambres de la baltique depuis plus de 60 millions d'années (WINSTON, 1993).

Les mieux connus et les plus utilisées en apiculture sont dans le genre Apis et font partie de l'espèce Apis mellifera mellifera comportant plusieurs races géographiques qui peuplent actuellement l'Europe, l'Afrique, l'Asie occidentale, l'Amérique du nord, l'Amérique sud, l'Australie et la Nouvelle Zélande (GIRAUDET, 2008).

I-2-Taxonomie

Les abeilles font partie du règne animal
	Principaux
Clase	Insectes (plus de 800 000 espèce différentes) La classe des insectes se subdivise en 32 ordres
Ordre	Hyménoptères -Apocrites (abdomen réuni aux thorax par un pédoncule) -Aculéates (abdomen terminé par un dard ou un aiguillon
Super famille	Apoïdea -Abeilles diverses (20 000 espèces)
Famille	Apidae -abeilles sociales ou solitaires (langue longue- nidification variable)
Genre	*Apis* (abeilles sociales se multiplie par essaimage)
Espèce	*Apis mellifica* (abeilles domestique)

I-3) Répartitions géographiques des abeilles mellifères en Algérie

L'élevage des abeilles est répandu dans l'ensemble des zones agro écologiques et s'insère harmonieusement dans les systèmes de production arboricoles des zones de montagne, des oasis et des plaines.

- Apis mellifica intermissa, dite « abeille tellienne » ou « abeille noire du Tell » dont l'aire de distribution se confond avec l'atlas tellien.

- Apis mellifica sahariensis, encore appelée « abeille saharienne » implantée au sud ouest de l'Algérie (Béchar, Ain Sefra) de couleur noir, productive, prolifique, résistante aux maladies et aux prédateurs mais néanmoins fort agressive et présentant une propension à l'essaimage, l'abeille tellienne est la race dominante en Algérie où elle se présente sous la forme de plusieurs variétés (dont cinq identifiées par les apiculteurs : « Anzi », « Ghalmi », « Begri », ainsi que deux variantes sauvages kabyles : « Thih Arzine»et «harezzine » adaptées aux divers biotopes (ABDELGUERFI et RAMDANE, 2003)

II- la colonie d'abeilles

II-1- Définition

Elle est constituée d'une reine unique, d'ouvrières et de faux bourdons. La reine est la seule femelle fertile de la colonie. Les ouvrières sont les individus les plus nombreux, les mâles, sont plus volumineux que les femelles. On compte jusqu'à 2500 par colonie (LARAME, 2007)

Chez l'abeille, la vie commune est permanente. Il n'existe aucune période de repos ou d'hibernation au sens propre du mot. En plein coeur de l'hiver l'abeille vit dans la ruche, se nourrit, se déplace, crée la chaleur indispensable à la vie du groupe, seule l'activité est ralentit et ne reprend que sous certaines conditions (REGARD, 1988).

La reine commence la ponte au printemps, le nombre d'abeilles augmente alors considérablement dans la colonie (HAUBRUGE, 1998).

II-2-Les membres de la colonie

II-2-1-La reine

II-2-1-1- Morphologie

La reine est l'organe féminin de la reproduction dans la colonie. En fait c'est la mère commune à tout ce qui vit dans la ruche (REGARD, 1988).elle est presque deux fois plus long et 2.8 fois plus lourde qu'une ouvrière (LOIRICHE, 1979) et se reconnaît par son abdomen allongée qui dépasse largement la pointe des ailes au repos(SEGEREN et al, 2004) aussi par des ailes plus courtes, des pattes sans brosses ni corbeilles, une langue plus courte, des glandes cirières et salivaires non fonctionnelles, elle est aussi muni d'un dard qu'elle n'utilise que très rarement ou pour détruire les autres reines(MEDORI et COLIN, 1982).

L'unique alimentation de la larve destinée à devenir des larves reine est la gelée royale déposée en grande quantité dans la cellule royale (LAYENS et BONNIER, 1987).

II-2-1-2- Appareil reproducteur

Occupe presque toute la cavité abdominale. Il est formé de deux ovaires comprenant chacun 150 à 200 ovarioles prolongés par deux oviductes (MEDORI et COLIN, 1982) dont leurs rôle est d'acheminer les oeufs jusqu'à la cavité vaginale qui débouche dans la chambre de l'aiguillon de la reine ((HAUBRUGE, 1998) qui est largement ouverte entre les courbures des soies de l'aiguillon et le dernier sternite (RUTTNER et TRYASKO, 1968).

II-2-2- L'ouvrière

II-2-2-1- Morphologie

L'ouvrière est une femelle atrophié, ou encore ayant évolué différemment (REGARD, 1988) elle naît à partir d'un oeuf fécondé mais il s'agit d'une femelle incapable de se reproduire (ROMANO et TECINES, 2009).

Elles vivent de trente à quarante cinq jours en moyenne pendant la belle saison, elle est plus petite et plu légères que les mâles et la reine (DANIEM, 1983). De face la tête de l'ouvrière est triangulaire le bout de ses ailes au repos touche l'extrémité de son abdomen (SEGEREN, 2004) (figure 03).

II-2-2-2- Appareil reproducteur

Il est formé de deux ovaires atrophiés prolongés par deux oviductes débouchant dans le vagin (MEDORI et COLIN, 1982) (figure 03). Les ouvrières peuvent pondre mais sans faire féconder. Elles ne peuvent en effet pas s'accoupler. Leurs oeufs donneront toujours des mâles (HAUBRUGE, 1998).

Le nombre des ovarioles est très variable, il oscille entre 2 et 12 et peut allez dans certaines cas jusqu'au 20 ovarioles (PAIN, 1968).

III- Nutrition des abeilles

III-1-Nutrition des larves d'ouvrières

Les larves d'abeilles reçoivent une nourriture spéciale ou gelée royale qui est une sécrétion des glandes hypo pharyngiennes des abeilles ouvrières. Cette sécrétion se distingue des sécrétions des glandes hypo pharyngiennes des reines, à la foie par sa consistance et par ses propriétés biologiques (BOGDANOVSKY ,1963) .

Les nourrices commencent les visites d'inspection dés que l'oeuf est pondu et les continuent à intervalles rapprochés pendant les stades ovulaire et larvaires

Les nourrices visitent les larves à peu prés 1300 fois par jour, soit plus d'une fois par minute (CHAUVIN ,1958).

Les jeunes larves, de petite taille, sont toujours entourées d'un excès de nourriture ou même flottent dessus ; elle est d'une teinte grisâtre uniforme et de consistance pâteuse.

La nourriture consommée par la larve constitue le facteur le plus important jusqu'à la période entre le second, et le troisième jour, la nourriture laissée non consommée dans la cellule, dépasse de beaucoup le poids de la larve elle-même ; presque quatre fois le poids de la larve d'un jour. En fait, il n'est distribué que peu ou pas de nourriture à la larve le second jour (HAYDAK, 1968).

Le troisième jour, la distribution est reprise et il se produit une augmentation considérable de la quantité de nourriture dans les cellules des larves de trois jours par rapport à la quantité donnée aux larves de deux jours. La composition de la nourriture est aussi modifiée le troisième jour elle contient beaucoup de carbohydrates. Les grains de pollen digérés se trouvent régulièrement dans la nourriture de la larve (HAYDAK, 1968) qui est de 68- 73mg durant la vie larvaire d'une ouvrière (KELLER, 2003).

Le poids moyen de nourriture par cellule pourvue d'une larve d'ouvrière était de 3.69mg dans les cellules avec des larves de 1jour ; de 8,76mg dans les cellules de 4,4jour ; la plus grande quantité (9,10 mg à 11,79mg) se trouvant dans les cellules avec des larves de 2jours et demi à trois jours (HAYDAK, 1968).

III-1-2-Nutrition des larves de reines

Les larves destinées à devenir des reines sont élevées dans des cellules spéciales et pourvues, durant leur vie, d'une abondance de nourriture ; elles en ont suffisamment même après leurs operculation. Il y a peu de variations dans la composition de la gelée donnée aux larves jeune et vielles. Les nourrices de larves de reines déposent alternativement deux types de sécrétions : une lacté opaque et une claire et aqueuse. La larve de reine jusqu'au 3 jours reçoit plus de sécrétion blanche, celle de 4 jours et au-dessus, plus de sécrétion claire.

Pendant les trois ou quatre premiers jours de leurs vie, les larves de reines grandissent plus lentement que les larves d'ouvrières d'age correspondant (HAYDAK, 1968).

III-2-Nutrition des jeunes abeilles et des abeilles adultes par les plantes mellifères

III-2-1-Définition des planes mellifère

Le mot mellifère provient du latin mellis qui signifie miel. Les plantes mellifères sont des plantes qui produisent un suc avec lequel les abeilles produisent le miel. Ce suc est le nectar des plantes. En mythologie, le nectar était considéré comme un breuvage divin à base de miel qui procurait l'immortalité à ceux qui en buvaient (COUPLAN et MARMY, 2002).

III-2-2-Les principales plantes mellifères en Algérie

Les plantes mellifères appartiennent à différentes familles, dont la famille des Rosaceae est plus représentée par huit espèce mellifères, la deuxième position est occupée par les Fabaceae qui sont caractérisées par leurs richesse en protéines, la même position est aussi occupée par les Astéraceae représenté par les plantes se développant dans les rives. Les Laminaceae et les Barassicaceae occupent la troisième position (CHEFROUR et TAHAR, 2006)

	Nom commun	Nom latin
Plantes de plaines	Acacia (Robinier « faux acacia ») Coquelicot Houx Moutarde blanche Noisetier Trèfle blanc	Robinia pseudoacaia Papaver Rhoes Ilex aquifolium Sinapsis alba Corylus avellana Trifolium repens
Plantes méditerranéennes	Amandier Arbousier Laurietin Romarin	Prumus dulcis Arbutus unedo Viburmum tinus Rosmarinus oficinalis
Plantes de culture	Tournosol lavandin	Helianthus annuus Lavadula intermedia

III-2-2-1-Le nectar

Le nectar est composé principalement de sucres (saccharose, fructose, glucose), et constitue la principale source de glucides chez les abeilles en apportant 80% des sucres nécessaires à leur alimentation. Globalement, la concentration en sucre varie de 15 à 75% selon les espèces végétales (ROTRAIS et al, 2005).

Le nectar est donc la principale source d'énergie des insectes pollinisateurs. Les sucres interviennent également dans la synthèse des lipides. Chez l'abeille domestique, le nectar est transformé en miel par déshydratation, et est consommé sous cette forme par toutes les castes et tous les stades de développement. La consommation de sucre maximale chez les ouvrières butineuses pour lesquelles l'activité de vol requiert des besoins énergétiques accrus, et les ouvrières d'hiver qui doivent accumuler des réserves (DERELLE, 2008).

III-2-2-2-Le pollen

Contenu dans les fleurs, le pollen est l'unique et indispensable source de protéines, de minéraux, de graisses et de plusieurs autres éléments pour les abeilles (KELLER et al, 2003).Les besoins sont très importants puisqu'une colonie en consomme en moyenne entre 20 et 40 kg par an. L'alimentation pollinique des larves et des jeunes abeilles influe directement sur le développement, la taille, la durée de vie des abeilles ouvrières et leur immunité. (MONTEZ, 2009) en effet un pollen de qualité accroît la résistance des abeilles aux produits toxiques (AUBERT, 2007).

Des travaux récents montrent qu'il y a une relation entre la teneur en protéines de certains pollens, la quantité ingérée et le développement des glandes hypo pharyngiennes et des ovaires des abeilles nouvellement émergées (PIERRE et CHAUZAT, 2005).

Une grande quantité de pollen est consommée entre le troisième et le sixième jour de la vie des abeilles et cette consommation s'étend jusqu'au dixième jour : elle est de 60mg/abeille (BRUNEAU, 2006).

CHAPITRE II: DEVELOPPEMENT OVARIEN CHEZ L'ABEILLE "APIS MELLIFERA"

Les organismes vivants n'existent que dans un temps limité connaissant une échéance finale. Inéluctablement, une déchéance régulière des fonctions vitales après la maturité va entraîner la mort. En effet, les individus possèdent un potentiel biotique c'est: l'acte de reproduction (LAMY, 2001 ; THIERRY, 2001)

1- La reproduction des insectes

Chez la plupart des insectes, la reproduction est biparentale (Raccaud -SCHOELLER, 1980), essentiellement sexuée, Mâles et femelles doivent se retrouver. La reproduction sexuée peut être totalement remplacée par une reproduction sans mâle, la parthénogenèse (LAMY, 2001). Dans la ruche des abeilles l'ouvrière est la résultat d'un oeuf fécondé c'est-à-dire reproduction sexuée, et le faux bourdon c'est le résultat de la parthénogenèse (SELIEMANAISSA et al, 1994)

La reproduction naturelle de l'abeille a lieu au cours du mois de mai principalement et plus exceptionnellement en juillet (DI-RUGGIERO, et al 2009).

2- La fécondation

Chez les abeilles, la fécondation dite indirecte, se fait par l'intermédiaire d'un spermathèque (HANOT, 2004).

Lorsqu'elle atteint sa maturité sexuelle et que les conditions atmosphériques sont favorables, la reine quitte la colonie pour son premier vol nuptial. Il y a trois facteurs atmosphériques importants pour ce vol: température plus haute que 20°C ; absence ou peu de nuages, très peu de vent (DEROTH, 1980). Une bonne fécondation assure d'une part le remplissage de la spermathèque par les spermatozoïdes et d'autre part une diversité génétique maximale dans les conditions naturelles. Les reines peuvent se faire féconder par plusieurs males c'est la polyandrie, les males qui réussissent à féconder une reine meurent (DEROTH, 1980; LAMY, 2001; E.COLIN et al, 2006; DI-RUGGIERO, 2009).

I- L'ovogenèse

I-1- L'ovaire et son fonctionnement

Les ovaires des insectes ainsi que des abeilles sont composés d'un nombre variable d'ovarioles formés de deux parties essentielles: le germarium et le vitellarium. (RAABE, 2009)

Le germarium se différencie le premier. Il contient les cellules germinales, des cellules mésodermiques qui vont devenir les cellules folliculaires et dans certains cas des cellules soeurs des ovogonies qui joueront un rôle nutritif et que l'on appelle les trophocytes.

Le vitellarium représente la majeure partie de l'ovariole; c'est à son niveau que se réalise la vitellogenése (RACCAUD -SCHOELLER, 1980; RAABE, 2009).Il existe chez les insectes plusieurs types d'ovarioles selon la présence ou l'absence de trophocytes (Figure 04).

Les ovarioles panoïstiques sont dépourvus de cellules nourricières; les ovarioles méroïstiques, des trophocytes sont présents; les ovarioles méroïstiques polytrophiques, l'ovocyte reste associé à un certain nombre de cellules soeurs et descend avec elles dans le vitellarium; les ovarioles méroïstiques acrotrophiques, les cellules nourricières restent dans le germarium où elles constituent un tissu trophique central. (RACCAUD-SCHOELLER, 1980; KHALIFA, 1990 ; RAABE, 2009).

Selon LOUVEAUX (1976) et (1985) chaque ovariole produit environ quatre à cinq oeufs par 24 heures en saison active.

L'ovariole de l'abeille, ainsi que tous les Apidés, est de type méroïstiques polytrophiques (BEAUMONT et CASSIR, 1983; KHALIFA, 1990).

I-2- Les étapes de l'ovogenèse

I-2-1- Différenciation des ovocytes et des trophocytes

Lorsque l'ovogenèse débute il y a multiplication des ovogonies et des cellules folliculaires à la partie basale du germarium (RAABE, 1964).

Les cellules germinales se divisent pour donner des ovogonies primaires subit un nombre précis de mitoses; Après une deuxième division mitotique, chaque ovogonie donne naissance à un seul oocyte et trois cellules nutritives (RACCAUD-SCHOELLER, 1980).

Ces dernières se multiplient jusqu'à arriver à 48 trophocytes par ovocyte (LOUVEAUX, 1976; KHALIFA, 1990).

I-2-2- Vitellogenése

A l'extrémité antérieure du vitellarium, l'ovocyte commence à se charger de réserves nutritives qui peuvent avoir différentes origines: exogènes et endogènes.

D'après LOUVEAUX (1976) et RACCAUD -SCHOELLER (1980), les réserves vitellines s'accumulent d'abords dans les trophocytes, et puis passent dans l'ovocyte à travers une ouverture qui subsiste lors de la séparation des deux types de cellules, et lorsque l'ovule devient mûr les trophocytes seront entièrement résorbées.

A la fin de la vitellogenése, l'ovocyte est entouré alors qu'il est encore dans l'ovariole par deux enveloppes: la membrane vitelline, la plus interne, très fine, et le chorion plus épais (RACCAUD-SCHOELLER, 1980).

I-2-3- Ovulation

Lorsque l'ovocyte qui se trouve à la base de l'ovariole est arrivé à maturité, le follicule se rompt et l'ovocyte doit traverser le bouchon épithélial. Après l'ovulation le follicule vide ou follicule résiduel s'effondre, ses cellules dégénèrent puis disparaissent (RACCAUD - SCHOELLER, 1980).

I-3- Contrôle endocrine de l'ovogenèse

I-3-1- Contrôle endocrine de la vitellogenése

La périodicité que manifeste fréquemment l'activité ovarienne un contrôle hormonal (RACCAUD -SCHOELLER, 1980).les hormones de contrôle et de régulation interne sont généralement produites par le système endocrine retro-cérébrale.

D'après RACCAUD-SCHOELLER(1980). BEAUMONT et CASSIER (1983) la sécrétion endocrine est assurée par deux types de glandes:

· Corpora allata, en produisant l'hormone juvénile qui à la fois une fonction juvénillisante au stade larvaire, et une fonction gonadotrope au stade imaginal, ainsi que son action sur l'activité des glandes annoncées à l'appareil génital.

Le cerveau, par l'intermédiaire des cellules neurosécrétrices et par l'excitation nerveuse du corpora allata, peut aussi agir sur la formation des oeufs et par conséquent sur la fécondité des insectes (KHALIFA, 1990).

En effet, l'activité des cellules neurosécrétrices du cerveau augmente au cours de la maturité sexuelle de la reine d'abeille mellifique (KHALIFA, 1986).

Les recherches relatives au contrôle endocrine de la vitellogenése des insectes ont été effectuées sur des espèces de plusieurs ordres différents, les seules données développées seront celles obtenues sur les criquets locusta migrtoria, celles-ci permettent de formuler un schéma général assez simple qui s'applique dans ses grandes lignes à de nombreuses espèces (Figure 05) (JOLY, 1968).

Des informations externes et internes variées (photopériode, phéromones excitatrices mâles, copulation, alimentation) sont transmises par les organes sensoriels au cerveau, soit directement, soit par l'intermédiaire de la chaîne nerveuse ventrale. Le cerveau les intègre et élabore dans ses cellules neurosécrétrices deux substances différentes: la sécrétion des cellules A-B et la sécrétion des cellules C (GIRARDIE, 1966).

Lorsque les conditions externes sont favorables, ces deux substances sont déchargées dans l'hémolymphe à partir des corpora cardiaca.

Figure 05: Représentation schématique du contrôle endocrine de l'ovogenèse

La sécrétion des cellules A-B a une action gonadotrope directe sur l'ovaire (GIRARDIE, 1966) et stimule les synthèses protéiques au niveau d'un tissu d'une grande importance métabolique, le tissu adipeux (RAABE, 2009).

La sécrétion des cellules C joue un rôle gonadotrope indirect : elle active les corpora allata (GIRARDIE, 1966, 1967). Ces organes sont soumis, par ailleurs, à un contrôle inhibiteur cérébral (CASSIER, 1967).

Les corpora allata, à leur tour, exercent une action gonadotrope (JOLY 1960; CASSIER, 1964) qui revêt deux aspects différents. Ils interviennent d'une part en contrôlant dans le tissu adipeux la synthèse des protéines nécessaires à la vitellogenése (RAABE, 2009) .Il favorisent d'autre part, au niveau du follicule, le passage des protéines hémolymphatique dans l'ovocyte en induisant un élargissement des espaces extracellulaires (BENTZ, 1970).

I-3-2- contrôle endocrine des premiers stades de l'ovogenèse

On s'est souvent demandé pourquoi l'ovaire était incapable de fonctionner chez les larves puisque celles-ci étaient riches en hormone des corpora allata et la notion de puberté à été formulée. Selon cette conception l'ovaire devrait pour pouvoir se développer passer par une étape particulière réalisée au cours de la vie nymphale (JOLY, 1960, RAAB, 2009).

II- Nutrition et développement des organes sexuels adulte

L'importance du facteur trophique, capable de transformer les abeilles en ouvrières ou en reines, de déterminer des caractères spécifiques, par abondance ou par carence, et surtout d'agir sur la maturation sexuelle (PAIN, 1968).

Les deux principales substances alimentaires récoltées par les abeilles butineuses sont, d'une part, le pollen, de nature essentiellement azotée ; d'autre part, le nectar, sécrété par les fleurs ou la feuille des végétaux, essentiellement sucré .Le nectar ne parait pas constituer un facteur de croissance, pour l'abeille ; et par conséquent, il ne peut contribuer à l'ovogenèse (PERNAL et CURRIE, 2000). C'est un composé plus ou moins concentré de différents sucres, glucose, lévulose, saccharose, assez pauvre en protéines, en lipides et en sels minéraux.

Le pollen conditionne non seulement l'élevage des larves mais aussi la capacité des jeunes ouvrières à élever le couvain.

Les ouvrières possèdent grâce leur corps adipeux, des réserves pour la croissance des oeufs. Pour démontrer l'action de ces substances réservées, plusieurs biologistes sont attachés à nourrir des ouvrières de miel et de sucre, en les privant de protéines. Ils obtinrent pourtant des ouvrières à gros ovaires, c'était la preuve que les oeufs ne peuvent se former sans protéines (PAIN, 1968).

Quant au rôle de l'effet des protéines du pollen sur le déclenchement de l'ovogenèse. C'est au delà des trois premiers jour de l'alimentation larvaire que se fait la distinction entre alimentation des ouvrières et des reines .Un apport alimentaire plus pauvre, ou le pollen prend une certaine part (environ 5%), entraine une régression des ovarioles chez les ouvrières (PIERRE et CHAUZAT, 2005) .

III- Développement chez l'abeille ouvrière «Apis mellifera»

Dans une société d'abeille de 40000 à 50000 ouvrières, il n'ya qu'une seule reine (BRIEN, 1966), qu'est l'organe féminin de la reproduction dans la colonie (REGARD, 1988à), la présence d'une reine provoque des phénomènes internes plus complexes. La reine empêche l'apparition d'autres individus reproducteurs (HESS, 1942), émettait une substance chimique qui avait pour effet de freiner le développement des ovaires chez les ouvrières (BRIEN, 1966, LOIRICHE, 1979; KIEVITS, 2003; DOMBROSKI, 2002) ce médiateur chimique à été effectivement révélé et isolé on lui à donné le nom de phéromone (BRIEN, 1966).

III-1-cycle biologique de l'abeille ouvrière

L'ouvrière est une femelle atrophiée, ou encore ayant évolué différemment. En effet l'atrophie dans son développement ne concerne que les organes de reproduction (Regard, 1988).

L'ouvrière nait à partir d'un oeuf pondu dans l'une des cellules hexagonales constituant les rayons (GIRAUDET, 2008).

L'évolution de l'oeuf en larve, nymphe, insecte parfait s'effectue en 21 jours (Figure 06).

Figure06: développement de l'ouvrière d'abeille de l'oeuf jusqu'à la mort

III-1-1- L'oeuf

En forme de bâtonnet de 1,4 à 1,6 millimètres légèrement courbé enveloppé d'une membrane blanc nacré poreuse.

L'oeuf est placé verticalement sur le fond de l'alvéole par l'extrémité postérieure lors de la ponte, il s'incline peu à peu jusqu'à se coucher complètement à la fin du troisième jour (MEDORI et COLIN, 1982).

La membrane qui entoure l'oeuf : le chorion est percée, du coté antérieur, par un orifice minuscule: le micropyle; c'est par le que le spermatozoïde pénètre dans l'oeuf lors de la fécondation (CHAUVIN, 1999).

III-1-2- La larve

Entourée d'une cuticule inextensible, elle doit subir des mues pour se développer.

D'abord couchée au fond de la cellule sur un lit de gelée royale, aliment essentiel des trois premiers jours, elle reçoit ensuite une pâtée de miel et de pollen si elle est destinée à être ouvrière. Après six jour, la larve de l'ouvrière tisse un cocon et se transforme en nymphe (MEDORET et COLIN, 1982; Regard, 1988).

III-1-3- La nymphe

C'est une phase de la vie caractérisée par de grands changements de structure, la plupart des tissus larvaires sont détruits, c'est l'histolyse suivie d'une reconstruction de tissu propre à l'imago donnant à l'insecte son aspect définitif. Cette phase due de 12 à 21 jours (MEDORET et COLIN, 1982).

III-2- l'effet de la phéromone

Une ruche comporte un très grand nombre d'individus, et la survie de la colonie dépend de la coordination des activités au sein de celle-ci, en liaison avec les conditions du milieu (KIEVIIS, 2003).Une colonie d'abeille domestique (Apis mellifera) dont la réussite sociale est en partie due à la communication chimique par l'utilisation de phéromones (KIEVITS, 2003; MAISONNASSE, 2009).

III-2-1- Définition de la phéromone

Les phéromones sont des substances sécrétées par des individus et qui, reçues par d'autres individus de la même espèce, provoquent une réaction spécifique, un comportement ou une modification biologique (CHAUVIN, 1960; DUPONT, 2002).

III-2-2- Localisation de la phéromone

La phéromone est produite ou entreposée dans la glande mandibulaire des reines, (CHAUVIN, 1960); la reine la sécrète par ses téguments, léchées sans cesse par les ouvrières qui la prélèvent, l'absorbent et, par la voie des incessants échanges de nourriture la transmettent à toute la ruche (BRIEN, 1966), produite aussi par les glandes tarsales (empreinte du pied) ou par les glandes tergites (dos de l'abdomen) (KIEVITS, 2003).

III-2-3- Action de la phéromone

Par l'action de la phéromone, la reine dirige l'activité de toutes ses soeurs de la ruche. On a pu établir également que la reine agirait de différente façon sur les ouvrières (LOIRICHE, 1979):

1)-Les attirerait vers elles, comme l'aimant attire le fer; 2)- les empêcherait d'édifier de nouvelles cellules royales; 3)- freinerait chez elles le développement des ovaires ; 4)- elles attirent les males et stimulent la monte au cour de l'accouplement; 5)- les susciterait constamment à construire des rayons de cire avec des cellules ordinaires; 6)- elles motivent la récolte du pollen chez les ouvrières (CHAUVIN,1960; LOIRCHE , 1979; WOSSLER et CREWE , 1999; KIEVITS,2003).

Le monde de transmission des phéromones est double, d'une part ce sont des substances volatiles; d'autre part elles sont transmises par contact entre les abeilles (KIEVITS, 2003).

III-2-4- Autres phéromones

Les phéromones de couvain stimulent le butinage surtout le pollen et préviennent le développement ovarien des ouvrières.

Les abeilles reconnaissent à l'odeur leur colonie, et sont capables de différencier leurs soeurs de leurs demi-soeurs, elles élèvent de préférence une reine qui est leur vraie soeur. Cette reconnaissance n'empêche pas les abeilles de se tromper assez de ruche; elles rentrent alors sans difficulté dans les ruches voisines.

Peut fausser l'appréciation de la qualité des colonies quand il favorise systématiquement les mêmes ruches (WINSTON, 1993), ce phéromone s'appelle: La dérive

Le rôle de la reine est primordial dans la société d'abeille Apis mellifera, elle permet la cohésion et la stabilité de la colonie. La reine contrôle la physiologie et le comportement des ouvrières, par le biais de phéromones modificatrices et incitatrices. La phéromone des glandes mandibulaires (Queen Manibular Pheromone, QMP) a un rôle majeur dans ces régulations (MAI SONNASSE et al, 2009).

IV-3- L'ouvrière Pondeuse

La reine diffère des autres par sa structure générale et son apparence, bien que les ouvrières soient des femelles tout comme la reine, leurs ovaires ne sont pas développés. En d'autres termes, les abeilles ouvrières sont stériles (DEMIRSOY et al).

Tant que la colonie possède une reine, l'apiculture peut très bien ne pas noter de différence (MORITZ et al, 2001), mais dés que la reine disparaît (ruche orpheline) l'ouvrière peut devenir pondeuse, ses organes génitaux atrophiés se développent c'est-à-dire lorsque la reine est enlevée, il se produit une carence de la phéromone (BRIEN, 1966; MEDORI et COLIN, 1982; JEAN-PROST, 1987; MORTIZ et NEUMANN, 2001).

L'ouvrière pondeuse prenant la relève de la reine ne produira jamais que des mâles, et la colonie sera très rapidement bourdonneuse (MEDORI et COLIN, 1982; CHIRON, 2008).

II-4-3-1- la ponte des ouvrières

La ponte des ouvrières à ce quelle est irrégulière, les oeufs sur le bord de la cellule et non au fond; parfois deux ou plusieurs oeufs par cellule. Il est rare qu'une telle ruche puisse être récupérée, le mieux est de la disperser complètement (WINSTON, 1993; BEAUMONT et CASSIER, 1996).

II-4-3-2- l'ovaire des ouvrières

Les ovaires des ouvrières s'étirent depuis la hauteur du jabot jusqu'au sixième ganglion abdominale. Les deux oviductes disposés latéralement ont aussi l'aspect de deux filaments blanchâtres, qui se réunissent en un oviducte commun sous les sixième et septième ganglions abdominaux.

Le nombre des ovarioles constituant les ovaires d'une ouvrières adulte est très variable (PAIN, 1968).

Selon MEIER(1916), il oscille entre 2 et 12 ovarioles; d'après ZANDER (1922) et KOSCHEVNIKOV (1905) entre 1 à 20. Selon VONRHIEN (1933), les ovaires se composent le plus souvent de 5 à 6 tubes ovariques. HESS (942) compte aussi en moyenne 4 à 6 ovarioles par ovaire.et, dans certains cas, leur nombre peut aller de 1 à 21.

Dans 13% de cas, l'ovaire droit et le gauche comprennent le même nombre d'ovarioles. Dans 76% des cas, l'ovaire gauche contient un nombre d'ovarioles plus élevé que celui de l'ovaire droit (PAIN, 1968).

Le diamètre des ovaires d'une ouvrière adulte d'abeille est très petit. La largeur de chaque ovariole varie de 0.059 à 0.080mm (PAIN.1968).

CHAPITRE I : MATERIELS ET METHODES

1- Recherche du couvain naissant

Le couvain naissant doit être prélevé au stade nymphal prêt à l'éclosion, dans une ruche peuplée et indemne de toutes maladies et parasites

2-l'émergence

L'émergence des abeilles ouvrières a eu lieu après vingt quatre heures d'incubation à 34#177;1°C et 75%d'Hr

Les abeilles ouvrières sont encagées par petits groupes de 120. Elles sont introduites par 20 à l'aide d'un tube à essai d'une façon assez rapide pour que les abeilles ne s'échappent pas.

Le prélèvement est effectué toutes les 24 heures. PAIN (1960) les encage de la même façon pour que les individus les plus nombreux se répartissent plus facilement et d'une manière plus homogène.

3- description des cagettes :

La cagette est constituée est constituée d'un plateau en bois et d'un couvercle en verre plexiglas.

L'un des deux côtés parallèles est pourvu d'un nourrisseur à candi et d'un abreuvoir.

4- nourriture

5- candi

Le pollen doit être séché préalablement dan une étuve à 50° ensuite trituré à l'aide d'un mortier à l'aide d'un pilon.

Les composés sont mélangés et pétris en vue d'obtenir une pâte non collante

6-L'élevage

Deux élevages successifs sont réalisés le premier du 15 mars au 22 avril 2010 avec 08 répétitions, le second du 25 avril au 28 mai avec 07 répétitions.

24 heures après l'émergence, 120 abeilles par cagette sont maintenue dans une étuve, en conditions constantes d'élevage : 34 #177;1°C ; humidité relative 70 #177;5 %.

7- La mortalité

Durant la première semaine d'élevage le taux de mortalité était normale 3 abeilles par cagette soit 2.5% ensuite le taux a atteint 30% dans certains cagettes.

8-prélèvement des abeilles

Pour l'étude de chaque stade de développement, nous avons prélevé 20 abeilles à partir de chaque cagette

9- Pesage des abeilles

Les abeilles sont pesées dans une balance de précision puis placées ces abeilles dans des eppendorphes numérotés

10- dissection des abeilles

· Chlorure de sodium

· Chlorure de potassium

· Bicarbonate de sodium

· Chlorure de calcium

· Eau distillée

8,5 g

0,25 g

0,20 g

0,30 g

1000 g

Ajouter le chlorure de calcium, seulement après dissolution des autres sels (PH 7- 7,4), stériliser par filtration ou autoclavage, Conservation limitée (MARCHAL et al, 1987).

La dissection a été effectuée sous une loupe binoculaire. L'abeille ouvrière est fixée à l'aide d'aiguilles entomologiques dans une boite de pétri de 9 cm de diamètre contenant la cire solidifiée.

Après la fixation on pratique une incision de chaque coté de l'abdomen par un ciseau pointu, et à l'aide de pince on enlève les huit segments abdominaux. Il apparaît la masse énorme de l'intestin postérieure, le rectum, l'intestin grêle et une partie de l'intestin moyen qui de chaque coté de celui-ci. On trouve les ovaires au niveau du huitième au neuvième sternite (KOUDIL et DOUMANDJI, 2008) alors que chez les glossines on le trouve au niveau du sixième sternite (WILFRID et al, 2005).

La paire d'ovaires est coupée à la base de l'oviducte médian, essoré et pesé dans une balance de précision.

Après étalonnage du stéréoscope binoculaire monté d'un micromètre objectif, les longueurs de l'ovariole et de l'ovocyte basal le plus développé sont mesurées

Sous un microscope, de grossissement (X10), on dénombre les ovarioles par ovaire gauche ainsi que par ovaire droit.

Dénombrement des follicules : on dénombre les follicules par l'ovariole le plus développé

CHAPITRE II : RESULTATS ET DISCUSSIONS

I- Résultats

I-1- Caractérisation biométrique des stades de l'ovariole et de son ovocyte basal

Le nombre moyen d'ovarioles par ovaires gauche et droit est variable au cours des mois ; il est faible en mai et maximal en mars et avril. Le nombre d'ovarioles n'est pas significativement différent entre l'ovaire gauche et l'ovaire droit durant les mois, mars et avril (P>0,05), mais significativement différent en mai (P<0,05). Le nombre total d'ovarioles des deux ovaires de l'ouvrière est significativement différent entre les mois d'avril et mai (P<0,05) ; mais, la différence n'est pas significative entre mars et avril (P>0,05). (Tableau 03, figure 17).

Une corrélation significativement marquée entre le poids de l'abeille, la longueur de l'ovariole et celle de son ovocyte basal (r<0.05), le même pour la longueur de l'ovaire doit et gauche (r<0.05)

Durant la phase de maturation des ouvrières orphelines, la longueur de l'ovariole mesure 1,28#177;0.25 mm et la croissance folliculaire est constante et lente. A la fin de la vitellogenèse, la longueur de l'ovariole s'accroît rapidement et atteint 5,05 #177; 0,067 mm. L'ovariole comporte, à ce stade 11 follicules (Tableau 04, figure 18). La longueur de l'ovariole et celle de son ovocyte basal peuvent caractériser les différents stades de développement:

Le stade 1 correspond à un ovariole de 1,05 #177; 0,10 mm de long comportant 1 à 2 follicules basaux de 0,041#177; 0,018mm. Le stade 2 qualifie l'ovariole de 1,32 #177; 0,21mm de long et comporte un ovocyte basal de 0,089 #177; 0,03mm de long. C'est à ce moment que commence le gonflement et la constriction entre l'ovocyte et la grappe de trophocytes. Le stade 3 se caractérise par une longueur de la grappe de trophocytes supérieure ou approximativement égale à celle de l'ovocyte de 0,35 #177; 0,038mm; la longueur de l'ovariole mesure à ce stade 1.64#177; 0,34 mm. Le stade 4 ou début de la vitellogenèse apparaît à partir du 12^ème jour de l'âge adulte des ouvrières. Pour une longueur ovariolaire de 2,98 #177; 1mm, celle de l'ovocyte basal est supérieur à 0,4mm laquelle devient plus longue que celle de sa grappe de trophocytes. Durant le dernier stades de la vitellogenèse (5), l'ovariole atteint 5,05 #177; 0,067 mm de long, ce qui correspond à un ovocyte basal de 1.30#177; 0.21 mm de long (Tab.2, fig.2)

Mois	mars (n=120)	avril (n= 220)	mai (n=215)
poids des ouvrières	112,233 #177; 0,028	112,759 #177; 0,019	98,729 #177; 0,016
Nombre d'ovariole/ ovaire gauche	12,608 #177; 4,255	14,432 #177; 2,872	12,009 #177; 3,522
Nombre d'ovariole/ ovaire droit	11,275 #177; 4,290	13,114 #177; 2,833	10,879 #177; 3,522
Nombre d'ovariole / ouvrière	11,942 #177; 0,0245	13,773 #177; 0,0270	11,444 #177; 0,004
Nombre d'abeilles pourvues de 10 à 12 ovariole/ovaire	20/120	46/220	58/215
Nombre d'abeilles pourvues de 14 à 21 ovariole/ ovaire	62/120	120/220	75/215

Figure 17 : Evolution du nombre d'ovariole par ovaire droit et gauche (ANOVA, n=555, moyenne#177; écart type)

Tableau 04 : Evolution de la longueur de l'ovariole et de l'ovocyte basal correspondant (mm)

nombre de follicule/ ovariole	longueur de l'ovocyte basal	longueur de l'ovariole (mm)
1	0,026	0,91
2	0,056	1,10
3	0,088	1,20
4	0,093	1,45
5	0,123	1,63
6	0,187	1,84
7	0,28	2,24
8	0,35	3,10
9	0,65	3,31
10	0,98	4,10
11	1,15	5,71

Figure 18 : Evolution de la longueur de l'ovariole et de l'ovocyte basal (mm)

I-2- Caractérisation biométrique des stades ovariens et leur pourcentage

Pour caractériser les stades ovariens, nous avons calculé leur signification biométrique et évalué leur pourcentage avec l'âge. La longueur de l'ovocyte basal de même que le poids ovarien, ne sont pas significativement différents entre les abeilles, en prévitellogenèse, âgées de 12 jours et celles âgées de 18 jours ; par contre, ils sont très significativement différents entre l'âges de 18 et 24 jours.

Pour les abeilles en vitellogenèse, il y une différence significative dans la longueur de l'ovocyte basal mais pas dans le poids ovarien entre les abeilles âgées de 12 jours et celles âgées de 18 jours. Entre ces dernières et celles âgées de 24 jours, il n'y a pas de différence observée ni dans la longueur de l'ovocyte basal ni dans le poids ovarien. Le stade de la fin vitellogenèse et celui de la maturation ovocytaire ne sont pas significativement différents tant au niveau du poids ovarien qu'au niveau de la longueur ovocytaire (Tableau 05, figure 20 a et b).

Quant au taux des différents stades de développement ovarien, le pourcentage des abeilles en prévitellogenèse demeure en régression au profit de celui des abeilles en vitellogenèse, et ce, avec la progression d'âge. Finalement, à l'âge adulte de 18 jours, 22.53 #177; 6,4% des abeilles sont en fin de la vitellogenèse et à l'âge de 24 jours 08,5 #177; 2,34 % arrivent à la maturation ovarienne (Tableau 05, figure 18).

Dans l'ensemble, à l'âge de 6 jours, la totalité des abeilles ouvrières orphelines sont en prévitellogenèse (figure 18); leurs ovocytes basaux ont 0,049 #177; 0,058 mm de long (figure 19). Ce qui correspond à un poids ovarien de 0,624 #177; 0,120 mg (figure 21).

A l'âge de 12 jours, 22,7 #177; 12,7 % des abeilles sont en vitellogenèse (figure 19). Leurs ovocytes basaux mesurent 0.94 #177; 0,352 mm de long (figure 20) et leur poids ovarien est de 1,78 #177; 1,12 mg (figure 21). A l'âge de 18 jours, 22.52 #177; 5,3% des abeilles atteignent la fin de la vitellogenèse ou stade 4 (fig.3). La longueur de leur ovocyte basal est de 1,28 #177; 0,281 mm (figure 20 a) et le poids ovarien est de 3.76 #177; 1,19 mg (figure 21).

Le 5 ^ème stade ou maturation ovocytaire est atteint chez 08.25 #177; 2,34 % des ouvrières âgées entre 18 et 20jours (figure 19). La longueur de leurs ovocytes basaux est de 1,32 #177; 0,215 mm (figure 20). Ceci correspond à un poids ovarien de 4,25 #177; 1,25 mg (figure 21).

FV : 22.52#177;5.3 des abeilles sont en Fin de vitellogenèse à l'âge de 18 jours

Figure 20 : Evolution du poids ovarien à différents stades de développement du poids ovarien en fonction de l'age.

Figure 21 : Evolution de la longueur de l'ovocyte basal à différents stades de développement en fonction de l'âge

I-3- Longueur de l'ovocyte basal et poids ovarien tout stade confondu

La longueur de l'ovocyte basal tout stade confondu est significativement différente entre les abeilles âgées de 6 à 12 jours, de 18 à 24 jours (P<0.05) ; depuis l'âge de 12 jusqu'à 18 jours, il n'y a pas de différence significative dans la longueur ovocytaire (P>0,05) (Tableau 06, figure 22). Parallèlement, le poids ovarien tout stade confondu est significativement différent entre les abeilles âgées de 6 à 12 jours (P<0 .05). Par contre, il n'y a pas de différence significative de poids ovarien entre celles âgées de18 à 24 jours (P>0,05), (Tableau 05, figure 23). À partir de la troisième semaine de la vie adulte des abeilles, la moyenne de la longueur ovocytaire et celle du poids ovarien sont en régression continue.

II-2-Discussion

Lors d'un orphelinage les ouvrières stériles peuvent activer leurs ovaires et devenir des ouvrières pondeuses (PIRK et al, 2002 ; SHELLEY et al, 2004 ; LUBBE, 2005). Le développement ovarien passe par plusieurs stades identifiés pour la première fois par HESS en 1942, ainsi le stade I période de prévitellogenèse qui a lieu essentiellement dans le germarium, qui comprend l'extrémité antérieure de l'ovariole qui contient les cellules germinales et de leurs dérivés (PATRICIO et GRUZ-LANDIM, 2002). Les ovarioles ont l'aspect de deux filaments transparents, à ce stade ils ne sont pas devisés en chambres (PAIN, 1961).

Le stade II considéré comme non développé (FLEIG, 1995), à ce stade un étranglement commence à apparaître au niveau du follicule.

Le stade III : est qualifié d'ovaire appartenant à la classe 3 puisque les oeufs ont la forme d'une saucisse et sont plus allongés, les ovocytes sont distincts, sont considérés de degré II (KOUDJIL et DOUMANDJI, 2008).

Le processus vitellogénique commence à ce stade les ovaires sont donc vitellogène avec des trophocytes en développement (WHEELER et KAWOOYA, 1990)

Le stade IV : encore en vitellogenèse, l'ovaire est mature avec au moins un oeuf (WHEELER et KAWOOYA, 1990). Le nombre de follicules est de six à neuf follicules.

Le stade VI fin de vitellogenèse la croissance folliculaire est maximale (GRUDU et GLUZZARO, 2008)

La phase de maturation ovocytaire est caractérisée par la diminution du poids moyen chez les abeilles peut être expliquée par la présence de 8.5#177;2.5% des ouvrières ayant développé leurs ovaires de façon optimale ; leurs poids ovarien est plus élevé mais non significativement de celui des abeilles aboutissant à la fin de vitellogenèse (KOUDJIL et DOUMANDJI, 2008).

Le développement ovarien est en fonction de la nourriture durant le stade larvaire et adulte, ainsi des abeilles qui reçoit de grandes quantités de protéines durant le stade larvaire et adulte développent leurs ovaires de façon optimales (SHELLY et al, 2005) ceci implique un pollen de qualité de haute valeur nutritionnel (AUBERT, 2006) le pollen d'Aloé permet un développement ovarien supérieure à celui du pollen de tournesol (HUMMAN et al, 2007).

La régression ovarienne est observée chez Apis capensis en présence des ouvrières pondeuses qui sont beaucoup plus proche des reines que des ouvrières des autres races (MONNIN et PETTER, 1977) et qui peuvent pondent des oeufs parthénogénétiquement diploïdes par un processus d'autofécondation (MORITZ et al, 2001).

L'acide -9-oxo-2- décénoique inhibe le développement ovarien des ouvrières (CHAUVIN, 1966), ainsi les ouvrières pondeuses du cap Apis capensis produit un bouquet phéromonal dont l'acide -9-oxo-2- décénoique ou phéromone mandibulaire des reines d'abeilles (RAABE, 2009).

La quantité de cet acide est en moyenne de 12.5 ug par ouvrière du cap de quatre jours, ensuite la qualité a augmenté continuellement pour atteindre chez les ouvrières âgée de plus 100 jours une valeur moyenne de 413ug par ouvrière du cap valeurs qui se situe dans la fourchette des quantités trouvées chez les reines (HUMLING, 1979).

Etude de développement ovarien chez l'abeille ouvrière "Apis Mellifera "

CHAPITRE I : BIOLOGIE DES ABEILLES

I- Généralités

I-1- Définition