Radiation dose fractionation and its potential hormetic effects on male Glossina palpalis gambiensis (Diptera: Glossinidae): a comparative study of reproductive and flight quality parameters.

One of the most critical factors for implementing the sterile insect technique for the management of tsetse is the production of large quantities of highly competitive sterile males in the field. Several factors may influence the biological quality of sterile males, but optimizing the irradiation protocols to limit unwanted somatic cell damage could improve male performance. This study evaluated the effect of fractionation of gamma radiation doses on the fertility and flight quality of male Glossina palpalis gambiensis. Induced sterility was assessed by mating irradiated males with virgin fertile females. Flight quality was assessed using a standard protocol. The male flies were irradiated as pupae on day 23-27 post larviposition with 110 Gy, either in a single dose or in fractionations of 10 + 100 Gy and 50 + 60 Gy separated by 1-, 2- and 3-day intervals or 55 + 55 Gy separated by 4-, 8-, and 24-hour intervals. All treatments induced more than 90% sterility in females mated with irradiated males, as compared with untreated males. No significant differences were found in emergence rate or flight propensity between fractionated and single radiation doses, nor between the types of fractionations. Overall, the 50(D0) + 60(D1) Gy dose showed slightly higher induced sterility, flight propensity, and survival of males under feeding regime. Dose fractionation resulted in only small improvements with respect to flight propensity and survival, and this should be traded off with the required increase in labor that dose fractionation entails, especially in larger control programs.

Title: Fractionnement de la dose de rayonnement et ses effets hormétiques potentiels sur les Glossina palpalis gambiensis mâles (Diptera : Glossinidae) : une étude comparative des paramètres de reproduction et de qualité de vol. Abstract: L'un des facteurs les plus critiques pour la mise en œuvre de la technique de l'insecte stérile pour la gestion des glossines est la production de grandes quantités de mâles stériles hautement compétitifs sur le terrain. Plusieurs facteurs peuvent influencer la qualité biologique des mâles stériles, mais l'optimisation des protocoles d'irradiation pour limiter les dommages indésirables aux cellules somatiques pourrait améliorer les performances des mâles. Cette étude a évalué l'effet du fractionnement de la dose d'irradiation gamma sur la fertilité et la qualité de vol des mâles de Glossina palpalis gambiensis. La stérilité induite a été évaluée en accouplant des mâles irradiés avec des femelles vierges et fertiles. La qualité du vol a été évaluée à l'aide d'un protocole standard. Les mouches mâles ont été irradiées sous forme de pupes agées de 23 à 27 jours après la larviposition avec 110 Gy, soit en dose unique, soit en fractions de 10 + 100 Gy et 50 + 60 Gy séparées par 1, 2 et 3 jours ou 55 + 55 Gy séparés par des intervalles de 4, 8 et 24 heures. Tous les traitements ont induit plus de 90 % de stérilité chez les femelles accouplées avec des mâles irradiés par rapport aux mâles non traités. Aucune différence significative n'a été trouvée dans le taux d'émergence ou la propension au vol entre les doses d'irradiation fractionnées et uniques ni entre les types de fractionnements. Dans l'ensemble, la dose de 50 (J0) + 60 (J1) Gy a montré une stérilité induite, une propension à voler et une survie légèrement plus élevées chez les mâles sous régime alimentaire. Le fractionnement de dose n'a entraîné que de légères améliorations en ce qui concerne la propension à voler et la survie, et cela devrait être compensé par l'augmentation nécessaire du travail qu'implique le fractionnement de dose, en particulier dans les programmes de contrôle de grande envergure.

Animal trypanosomosis eliminated in a major livestock production region in Senegal following the eradication of a tsetse population.

African animal trypanosomosis (AAT) was one of the main disease-related constraints to the development of intensive livestock production systems in the Niayes region of Senegal, a 30 km wide strip of land along the coast between Dakar and Saint-Louis. To overcome this constraint, the Government of Senegal initiated an area-wide integrated pest management programme combining chemical control tactics with the sterile insect technique to eradicate a population of the tsetse fly Glossina palpalis gambiensis Vanderplank, 1949 (Diptera, Glossinidae) in this area. The project was implemented following a phased conditional approach, and the target area was divided into three blocks treated sequentially. This study aims to assess the temporal dynamics of the prevalence of Trypanosoma spp. during the implementation of this programme. Between 2009 and 2022, 4,359 blood samples were collected from cattle and screened for trypanosomes using both the buffy coat and ELISA techniques, and PCR tests since 2020. The seroprevalence decreased from 18.9% (95%CI: 11.2-26.5) in 2009 to 0% in 2017-2022 in block 1, and from 92.9% (95%CI: 88.2-97) in 2010 to 0% in 2021 in block 2. The parasitological and serological data confirm the entomological monitoring results, i.e., that there is a high probability that the population of G. p. gambiensis has been eradicated from the Niayes and that the transmission of AAT has been interrupted in the treated area. These results indicate the effectiveness of the adopted approach and show that AAT can be sustainably removed through the creation of a zone free of G. p. gambiensis.

Title: Trypanosomose animale éliminée dans une importante région de production d'élevage au Sénégal suite à l'éradication d'une population de glossines. Abstract: La trypanosomose animale africaine (TAA) était l'une des principales contraintes pathologiques au développement de systèmes de production animale intensifs dans les Niayes du Sénégal, une bande de terre large de 30 km longeant la côte entre Dakar et Saint-Louis. Pour surmonter cette contrainte, le Gouvernement du Sénégal a lancé un programme de lutte intégrée à l'échelle de la zone combinant lutte chimique et technique de l'insecte stérile pour éradiquer une population de Glossina palpalis gambiensis Vanderplank, 1949 (Diptera, Glossinidae). Le projet a été mis en œuvre selon une approche conditionnelle progressive, et la zone cible a été divisée en trois blocs, traités de manière séquentielle. L'objectif de cette étude était d'évaluer la dynamique temporelle de la prévalence de Trypanosoma spp. au cours de la mise en œuvre du programme. Entre 2009 et 2022, 4 359 échantillons de sang ont été prélevés sur des bovins et ont fait l'objet d'un dépistage des trypanosomes à l'aide des techniques du buffy-coat et ELISA, ainsi que de test PCR depuis 2020. Dans le bloc 1, la séroprévalence est passée de 18,9 % (IC 95 % : 11,2­26,5) en 2009 à 0 % entre 2017­2022 et de 92,9 % (IC 95 % : 88,2-97) en 2010 à 0 % en 2021 pour le block 2. Les données parasitologiques et sérologiques confirment les résultats du suivi entomologique selon lesquels il est très probable que la population de Glossina palpalis gambiensis soit éradiquée des Niayes, et que la transmission de la TAA a été interrompue dans la zone traitée. Elles indiquent l'efficacité de l'approche adoptée, et montrent que la TAA peut être durablement éliminée grâce à la création d'une zone exempte de G. p. gambiensis.

Development and characterization of microsatellite markers for population genetics of the cocoa pod borer Conopomorpha cramerella (Snellen) (Lepidoptera: Gracillaridae).

The cocoa pod borer (CPB) Conopomorpha cramerella (Snellen) (Lepidoptera: Gracillaridae) is one of the major constraints for cocoa production in South East Asia. In addition to cultural and chemical control methods, autocidal control tactics such as the Sterile Insect Technique (SIT) could be an efficient addition to the currently control strategy, however SIT implementation will depend on the population genetics of the targeted pest. The aim of the present work was to search for suitable microsatellite loci in the genome of CPB that is partially sequenced. Twelve microsatellites were initially selected and used to analyze moths collected from Indonesia, Malaysia, and the Philippines. A quality control verification process was carried out and seven microsatellites found to be suitable and efficient to distinguish differences between CPB populations from different locations. The selected microsatellites were also tested against a closely related species, i.e. the lychee fruit borer Conopomorpha sinensis (LFB) from Vietnam and eight loci were found to be suitable. The availability of these novel microsatellite loci will provide useful tools for the analysis of the population genetics and gene flow of these pests, to select suitable CPB strains to implement the SIT.

Mating harassment may boost the effectiveness of the sterile insect technique for Aedes mosquitoes.

The sterile insect technique is based on the overflooding of a target population with released sterile males inducing sterility in the wild female population. It has proven to be effective against several insect pest species of agricultural and veterinary importance and is under development for Aedes mosquitoes. Here, we show that the release of sterile males at high sterile male to wild female ratios may also impact the target female population through mating harassment. Under laboratory conditions, male to female ratios above 50 to 1 reduce the longevity of female Aedes mosquitoes by reducing their feeding success. Under controlled conditions, blood uptake of females from an artificial host or from a mouse and biting rates on humans are also reduced. Finally, in a field trial conducted in a 1.17 ha area in China, the female biting rate is reduced by 80%, concurrent to a reduction of female mosquito density of 40% due to the swarming of males around humans attempting to mate with the female mosquitoes. This suggests that the sterile insect technique does not only suppress mosquito vector populations through the induction of sterility, but may also reduce disease transmission due to increased female mortality and lower host contact.

Prevalence of Spiroplasma and interaction with wild Glossina tachinoides microbiota.

Tsetse flies (Diptera: Glossinidae) are vectors of the tropical neglected diseases sleeping sickness in humans and nagana in animals. The elimination of these diseases is linked to control of the vector. The sterile insect technique (SIT) is an environment-friendly method that has been shown to be effective when applied in an area-wide integrated pest management approach. However, as irradiated males conserve their vectorial competence, there is the potential risk of trypanosome transmission with their release in the field. Analyzing the interaction between the tsetse fly and its microbiota, and between different microbiota and the trypanosome, might provide important information to enhance the fly's resistance to trypanosome infection. This study on the prevalence of Spiroplasma in wild populations of seven tsetse species from East, West, Central and Southern Africa showed that Spiroplasma is present only in Glossina fuscipes fuscipes and Glossina tachinoides. In G. tachinoides, a significant deviation from independence in co-infection with Spiroplasma and Trypanosoma spp. was observed. Moreover, Spiroplasma infections seem to significantly reduce the density of the trypanosomes, suggesting that Spiroplasma might enhance tsetse fly's refractoriness to the trypanosome infections. This finding might be useful to reduce risks associated with the release of sterile males during SIT implementation in trypanosome endemic areas.

Title: Prévalence de Spiroplasma et interaction avec le microbiote des Glossina tachinoides sauvages. Abstract: Les mouches tsé-tsé (Diptera : Glossinidae) sont les vecteurs de maladies tropicales négligées, la maladie du sommeil chez l'homme et la nagana chez les animaux. L'élimination de ces maladies est liée à la lutte contre le vecteur. La technique de l'insecte stérile (TIS) est une méthode respectueuse de l'environnement qui s'est révélée efficace lorsqu'elle est appliquée dans le cadre d'une approche de lutte antiparasitaire intégrée à l'échelle d'une zone. Cependant, comme les mâles irradiés conservent leur compétence vectorielle, il existe un risque potentiel de transmission des trypanosomes lors de la libération des mâles sur le terrain. L'analyse de l'interaction entre la mouche tsé-tsé et son microbiote, et entre différents microbiotes et le trypanosome, pourrait fournir des informations importantes pour améliorer la résistance de la mouche à l'infection trypanosomienne. Cette étude sur la prévalence de Spiroplasma dans les populations sauvages de sept espèces de glossines d'Afrique de l'Est, de l'Ouest, centrale et australe a montré que Spiroplasma est présent uniquement chez Glossina fuscipes fuscipes et Glossina tachinoides. Chez G. tachinoides, un écart significatif par rapport à l'indépendance dans la co-infection par Spiroplasma et Trypanosoma spp. a été observé. De plus, les infections à Spiroplasma semblent réduire considérablement la densité des trypanosomes, ce qui suggère que Spiroplasma pourrait renforcer le caractère réfractaire de la mouche tsé-tsé aux infections trypanosomiennes. Cette découverte pourrait être utile pour réduire le risque associé à la libération de mâles stériles lors de la mise en œuvre de la TIS dans les zones d'endémie trypanosomienne.