Vývojový cyklus včelí matky je jedním z nejlépe prostudovaných biologických procesů v entomologii. Přesné pochopení délky jednotlivých fází a jejich biologické podstaty je nezbytné pro úspěšný odchov matek a správné načasování všech manipulací s matečníky.
Délky vývojových stádií matky
Matka se vyvíjí celkem 16 dní od kladení vajíčka po vylíhnutí dospělce. Porovnejme s dělnicí (21 dní) a trubcem (24 dní). Kratší vývojový čas matky je způsoben zejména intenzivnějším krmením mateří kašičkou a výrazně větším prostorem matečníku (objem matečníku je přibližně 10× větší než dělničí buňka). Přesný rozpis: vajíčko 3 dny → larva (otevřená buňka, krmena mateří kašičkou) 5 dní → předzapečetěná předkuklice 1 den → zapečetěná kukla 7–8 dní → vylíhnutí dospělé matky 16. den.
Kritické fáze – co se děje uvnitř matečníku
V larvální fázi (3.–8. den od kladení) je larva krmena mateří kašičkou bez omezení – buňka s larvou je vždy naplněna kašičkou. Toto nepřetržité krmení způsobuje, že vaječníky v larvě zůstávají aktivní a neregredují (u dělnic jsou vaječníky potlačeny nedostatkem kašičky a přítomností matečných feromonů). V předzapečetěné fázi larva přestane klesnout a nakupí enormní zásoby živin. Po zapečetění (8.–16. den) larva přetvoří svoji morfologii v úplnou metamorfózou – z larvy vzniká kuklička a poté dospělá matka. V tomto období je matečník extrémně citlivý na teplotní výkyvy – teplota pod 30°C nebo nad 38°C způsobí poškození nebo smrt.
Rozdíly ve vývoji matky vs. dělnice
Zásadním rozdílem je krmení. Matka je krmena výhradně a hojně mateří kašičkou po celý larvální vývoj. Dělnice dostává mateří kašičku jen prvních 36–48 hodin, poté přechází na směs pylu a medu (bee bread). Tato změna stravy způsobuje aktivaci různých epigenetických mechanismů – u dělnic se vypíná expresie genů pro reprodukci a aktivují se geny pro sběrné funkce, u matek je opak. Hormonální dráhy (juvenilní hormon) jsou rovněž regulovány rozdílně. Výsledkem je dramaticky odlišná morfologie: matka má funkční vaječníky (200–300 trubic), plnou spermatéku po oplodnění, delší zadeček bez pylových košíčků, kratší křídla proporčně k tělu. Dělnice má rudimentární vaječníky, pylové košíčky, větší hormonální žlázy pro produkci vosku a stavbu díla.
Oplodnění matky a jeho načasování
Čerstvě vylíhlá matka potřebuje přibližně 5–7 dní k dozrání před oplodňovacím letem. Pohlavního letem je 7.–14. den po vylíhnutí – v teplé a klidné době (typicky odpoledne 13:00–16:00). Matka podnikne 1–3 oplodňovací lety, během nichž se páří s 10–20 trubci ve vzduchu (v tzv. DCA – Drone Congregation Areas – místech, kde se shromažďují trubci). Po oplodnění trubci zahynují a matka se vrátí do úlu. Spermatéka – nádobka v reprodukčním systému matky – shromáždí 6–7 milionů spermií, které vystačí pro celoživotní kladení.