Sva živa bića imaju sposobnost razmnožavanja, dajući potomstvo slično sebi, koje poseduje broj hromozoma karakterističan za vrstu. Uspješno oplodjenje je završna procedura parenja, odnosno spajanje muške i ženske polne ćelije, što predstavlja fenomen ponašanja koji je adaptiran na uslove oplodnje kod svake vrste.
Na teritoriji naše zemlje uzgaja se medonosna pčela Apis mellifera carnica – Kranjska pčela. Ova pčela je vitkog tela, sive boje, tihi i najmirniji tip pčele. Njihov ritam proizvodnje legla je vrlo visok, a prezimljavaju u malim društvima sa ekonomičnom potrošnjom hrane. Prolećni razvoj društva počinje pojavom polena. Pčele imaju dobro razvijen instinkt za orijentaciju i nemaju naklonost za grabež. Negativna karakteristika Kranjske pčele je sklonost ka rojenju.
Pčele u prirodi ne žive solitarno. One su socijalni insekti i žive u uređenom društvu (porodici), gde svaki član ima određene dužnosti, a od izvršenja tih dužnosti zavisi opstanak celog društva. Pčelinju zajednicu čine: matica, nekoliko desetina hiljada pčela radilica i nekoliko hiljada trutova.
Stari Sloveni su maticu nazivali majkom, matkom ili maticom, čime su odredili njenu ulogu koja se ogleda u nošenju jaja i održavanju društva, a samim tim i vrste. Ona je najvažniji član društva, reproduktivno sposobna ženka koja, zahvaljujući svojim feromonima, „vlada košnicom“. Njenu genetsku strukturu čini 32 hromozoma (30 autozoma i dva polna hromozoma). Svi članovi pčelinjeg društva imaju osobine koje potiču od matice.
Radilice su stalni i najmnogobrojniji članovi društva i čine njegovu glavnu snagu. Radilice obavljaju sve poslove u košnici i van nje. One su kćeri matice i trutova i poseduju njihove gene, a samim tim i karakteristike. Radilice su sterilne ženske jedinke.
Trutovi su mužjaci i imaju 16 hromozoma. Nastali su partenogenetski (bespolno) iz neoplođenih jaja. Njihove osobine zavise od osobina njihove majke (matice), tj. od osobina matice – „babe“ i truta „dede“. Genetska struktura im se razlikuje od genetske strukture njihovih sestara radilica u košnici koje, za razliku od trutova, imaju očeve i diploidni set hromozoma (2n=32).
Prenošenje naslednih osobina
Razvitak, ponašanje i produktivnost pčelinjih društava zavise od naslednih karakteristika njihovih članova, kao i od uticaja spoljašnje sredine (klima, pčelinja pasa i dr.) i uslova u košnici (hrana, temperatura, vlažnost, sastav vazduha i dr.).
Za razliku od selekcije drugih životinja, kod pčela objekat selekcije je pčelinje društvo koje se sastoji od nekoliko desetina članova sa heterogenom genetskom strukturom, uslovljenom načinom sparivanja matice. Pčelinje društvo čine sestre radilice, ako su kćeri jednog truta, i polusestre koje su kćeri različitih očeva. To znači da je u različitim periodima sezone sastav radilica različit, sa različitim osobinama uslovljenim njihovom naslednom osnovom. Takođe, pčelinje društvo ima svoju individualnost koja ga odvaja od drugih društava (količina meda, količina legla i dr.). Kada se menja matica u društvu, izgled društva se ne menja, ali pčelinje društvo postaje u selekciono-genetskom pogledu novi objekat selekcije.
Produktivnost pčelinjeg društva zavisi od mnogih faktora, kako u košnici, tako i van nje (količina pčela, količina slobodnog saća za lagerovanje i dr.). Takođe, medonosne pčele, za razliku od drugih domaćih životinja, same sakupljaju i pripremaju hranu, uređuju svoje stanište i održavaju ga (održavaju optimalnu temperaturu legla i dr.). Zbog toga se najbolje prilagođavaju uslovima koji vladaju na određenom staništu. Pre nego što se započne selekcioni rad, neophodno je dobro upoznati karakteristike pčela koje se uključuju u selekciju, kao i karakteristike klime i flore područja na kojem se sprovodi selekcija medonosne pčele.
Matica i trutovi (osam i više trutova) sparuju se u vazduhu, što otežava kontrolu sparivanja, a samim tim i selekciju medonosne pčele. Selekciju otežava i to što se različite dužine razvojnih stadijuma matica (16 dana), radilica (21 dan) i trutova (24 dana), i što u različito vreme matice i trutovi dostizu polnu zrelost. Međutim, to ima i dobru stranu, koja se ogleda u mogućnosti dobijanja nekoliko generacija pčela tokom sezone, jer pčele radilice tokom letnjeg perioda žive oko 35 dana.
Selekcijom pčela postiže se očuvanje karakteristika rase, bolja produktivnost, smanjuje se rojidbeni nagon, povećava otpornost na bolesti i drugo. Veštačka selekcija dovodi do sistemskih promena, favorizovanja određenih genotipova i mogućnosti njihovog ukrštanja. U pčelarstvu selekcija može biti masovna i individualna.
Kod masovne selekcije posmatraju se određene osobine (jačina društva, produktivnost, zdravstveno stanje i dr.). Za razmnožavanje se odabiru i koriste društva sa najboljim osobinama (ocenama).
Kod individualne selekcije, osim odabranog društva, posmatra se i njegovo potomstvo, i to u dve etape. Prvo se analiziraju podaci iz masovnog odabiranja – odabiru se najbolja društva i formira plemenita grupa. Od svake odabrane matice proizvede se deset i više kćeri matica, koje se dodaju društvima iste jačine, sa istom količinom hrane, i prate se naredne dve godine. Zatim se odabira društvo sa najboljim karakteristikama i njegova matica postaje matica – majka za proizvodnju matica.
Od plodnosti matice zavisi tempo razvoja pčelinjeg društva. Što je veća nosivost, to je više pčela, a samim tim i više meda. U uslovima slobodnog, prirodnog sparivanja, da bi se dobila čista linija pčela, potreban je dugogodišnji rad, pri čemu se matice sparuju sa braćom – trutovima. Ovaj način može dovesti do inbred depresije i gubitka cele linije pčela, ili pak do pojave nekih neželjenih karakteristika. Brži način za dobijanje i održavanje čistih linija je veštačka oplodnja.
Veštačka oplodnja matice
Veštačkom oplodnjom matice postiže se kontrola sparivanja matica sa trutovima. Odabrana neoplođena matica sparuje se sa trutovima iz izabranog pčelinjeg društva. Matica se sparuje u prirodi sa više trutova kako bi sakupila veliku količinu spermatozoida i sa njima napunila spermateku. Za sakupljanje dovoljne količine sperme za oplodnju potrebno je nekoliko desetina polno zrelih trutova.
Veštačka oplodnja matica zahteva veliku stručnost i obavlja je obučeni specijalista u laboratoriji, koji ima sve uslove i potreban pribor. U sterilnim uslovima laboratorije temperatura treba da bude 25 stepeni. Oplodnja matice obavlja se pomoću instrumenata za veštačku oplodnju matica, aparata za anesteziju i binokularnog mikroskopa. Matica treba da bude stara sedam do deset dana, a trutovi 14 i više dana. Pre sparivanja trutovima treba obezbediti pročišćeni let. Sledeći korak je da se trutu izbace polni organi i da ejakulira, a sperma se sakuplja uz pomoć šprica. Za prvo osemenjavanje potrebno je sakupiti četiri mililitara sperme. Sakupljena sperma se ubacuje u vaginu matice pomoću šprica i specijalnih igala (kireta). Osemenjena matica se stavlja u kavez sa pčelama i vraća u inkubator. Posle 48 sati matica se ponovo oplodi na isti način kao i prvog dana. Može se oploditi i odjednom, ali sa osam mililitara sperme uz dodatno anesteziranje.