Researc Article

Rearing of Glossina morsitans morsitans tsetse flies for the sterile insect technique: evaluating the impact of irradiation and transportation during early and late-stage pupal development on the quality of emerging adults

Élevage de mouches tsé-tsé Glossina morsitans morsitans pour la technique de l'insecte stérile : évaluation de l'impact de l'irradiation et du transport au cours des premiers et derniers stades de développement nymphal sur la qualité des adultes émergents

¹ Insect Pest Control Laboratory, Joint FAO, IAEA Division of Nuclear Techniques in Food & Agriculture, Vienna International Centre, P.O. Box 100, 1400, Vienna, Austria
² Laboratory of Virology, Wageningen University & Research, Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB, Wageningen, the Netherlands
³ ASTRE, CIRAD, INRAE, Plate Forme CYROI, 2 rue Maxime Rivière, 97491 Sainte-Clotilde, La Réunion, France
⁴ Department of Biomedical Sciences, Unit of Veterinary Protozoology, Institute of Tropical Medicine Antwerp (ITM), Antwerp, Belgium

*Corresponding author: a.m.m.abd-alla@iaea.org

Received: 11 July 2024
Accepted: 16 October 2024

Abstract

Human African trypanosomiasis (HAT) and African animal trypanosomosis (AAT) are devastating diseases spread by tsetse flies (Glossina spp.), affecting humans and livestock, respectively. Current efforts to manage these diseases by eliminating the vector through the sterile insect technique (SIT) require transportation of irradiated late-stage tsetse pupae under chilling, which has been reported to reduce the biological quality of emerged flies. We therefore evaluated the impact of irradiation and transportation (including vibration and shock) on pupae at early-stage development (22 days of age) under ambient temperature and compared it to that on pupae at the late-stage development (29 days of age) under chilling, the current practice for tsetse in SIT programs. The quality of flies emerging from these transported pupae was assessed by their emergence rates, flight propensity, mating ability, insemination rates and survival rates (over ca. 100 days, and after specified shorter periods). Generally, flies emerging from the 22-day-old pupae had significantly (p < 0.05) higher values for the tested quality parameters, as compared to those emerging from 29-day-old pupae. Irradiation, transportation and the combination thereof significantly (p < 0.05) reduced all the tested quality parameters as compared with the untreated control within the 22-day-old pupae group. Further, vibration had a significant negative effect on the quality of flies, notwithstanding the age of the pupae. Irradiation and transportation of pupae at 22 days of age resulted in a higher proportion of flies of good biological quality as compared to those of 29 days of age, and hence may be considered for future SIT programs.

Résumé

La trypanosomiase humaine africaine (THA) et la trypanosomose animale africaine (TAA) sont des maladies dévastatrices propagées par les mouches tsé-tsé (Glossina spp.), qui affectent respectivement les humains et le bétail. Les efforts actuels pour gérer ces maladies en éliminant le vecteur grâce à la technique de l'insecte stérile (TIS) nécessitent le transport de pupes de tsé-tsé irradiées au stade avancé sous réfrigération, ce qui réduirait la qualité biologique des mouches émergées. Nous avons donc évalué l'impact de l'irradiation et du transport (y compris les vibrations et les chocs) des pupes au stade précoce de développement (22 jours d'âge) à température ambiante et l'avons comparé à celui des pupes au stade avancé de développement (29 jours d'âge) sous réfrigération, la pratique actuelle pour les mouches tsé-tsé dans les programmes de TIS. La qualité des mouches émergeant de ces pupes transportées a été évaluée par leurs taux d'émergence, leur propension à voler, leur capacité d'accouplement, leur taux d'insémination et leurs taux de survie (sur environ 100 jours et après des périodes plus courtes spécifiées). En général, les mouches sortant des pupes de 22 jours présentaient des valeurs significativement plus élevées (P < 0,05) pour les paramètres de qualité testés, par rapport à celles sortant des pupes de 29 jours. L'irradiation, le transport et leur combinaison ont réduit de manière significative (P < 0,05) tous les paramètres de qualité testés par rapport au témoin non traité dans le groupe des pupes de 22 jours. De plus, les vibrations ont eu un effet négatif significatif sur la qualité des mouches, quel que soit l'âge des pupes. L'irradiation et le transport des pupes à 22 jours ont donné lieu à une proportion plus élevée de mouches de bonne qualité biologique par rapport à celles de 29 jours, et peuvent donc être envisagées pour les futurs programmes TIS.