Research Article

Optimizing larval mass-rearing techniques for Aedes mosquitoes: enhancing production and quality for genetic control strategies

Optimisation des techniques d’élevage larvaire en masse pour les moustiques Aedes : améliorer la production et la qualité pour les stratégies de lutte génétique

¹ Insect Pest Control Section, Joint FAO/IAEA Centre of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, Department of Nuclear Sciences and Applications, International Atomic Energy Agency, PO Box 100, 1400 Vienna, Austria
² Institut de Recherche Agricole pour le Développement (IRAD), PO Box 2123, Yaoundé, Cameroun
³ UMR Mivegec (Maladies Infectieuses et Vecteurs : Écologie, Génétique, Évolution et Contrôle), IRD-CNRS-Université de Montpellier, Représentation IRD la Réunion – PTU, 97495 Sainte Clotilde Cedex, La Réunion, France
⁴ Institut de Recherche en Sciences de la Santé/Direction Régionale de l’Ouest (IRSS/DRO), 01 PO Box 545 Bobo-Dioulasso, Burkina Faso
⁵ Unité de Formation et de Recherche en Science et Technologie (UFR/ST), Université Norbert Zongo (UNZ), BP 376, Koudougou, Burkina Faso
⁶ Guangzhou Wolbaki Biotech Co. Ltd., 510530, Guangzhou, China
⁷ Department of Microbiology, Genetics, & Immunology, Michigan State University, East Lansing 48824-4320, MI, USA
⁸ ASTRE, Cirad, INRAE, Univ. Montpellier, Plateforme Technologique CYROI, 97491, Sainte-Clotilde, La Réunion, France

^* Corresponding author: mwjosephfr@yahoo.fr; w.mamai@iaea.org

Received: 3 March 2025
Accepted: 3 May 2025

Abstract

The quantity and quality of laboratory-reared insects are pivotal for the success of any sterile male-release program. Optimizing larval mass-rearing methods to enhance both production and quality in Aedes mosquitoes is essential to meet the growing demand from FAO/IAEA Member States for the sterile insect technique (SIT) as a component of area-wide integrated pest management to control or suppress disease vectors. This study was designed to identify the most effective feeding regime and schedule that maximize pupae production with a single tilt/sorting event and to evaluate an alternative larval-rearing unit. The results demonstrated that ingredient particle size, mosquito strain and feeding regime significantly influenced insect production and quality, underscoring the critical need to account for these factors in mass-rearing operations. A daily feeding regime of 0.17, 0.33, 0.67, 0.67 and 0.5 mg per larva was identified as optimal for both species (Ae. aegypti and Ae. albopictus) achieving up to 80 ± 2.5% male pupae recovery rate when sorted 48 h after the onset of pupation. Production outcomes were not compromised with the exclusion of feeding on Days 2 and 3. Furthermore, under the conditions of this study, the Wolbaki rack (Model WBK-P0003-V2) was shown to be sufficient for mass-rearing Aedes mosquitoes. Finally, a 4-day feeding regime was implemented in a field program on Reunion island, yielding similar pupae recovery rates and contamination as the reference regime, a significant step toward improving cost-efficiency and scaling-up the program. These findings provide valuable information for refining standard operating procedures (SOPs) for mass-rearing, thereby enhancing the efficiency and scalability of SIT programs.

Résumé

La production en quantité et qualité des insectes en usine est essentielle au succès de tout programme de lutte basé sur le lâcher de mâles stériles. L’optimisation des méthodes d’élevage larvaire en masse pour améliorer la production et la qualité des moustiques Aedes est cruciale pour répondre à la demande croissante des États membres de la FAO/AIEA pour la technique de l’insecte stérile (TIS) en tant que composante de la gestion intégrée des insectes nuisibles à l’échelle des populations, visant à contrôler ou supprimer les vecteurs de maladies. Cette étude a été conçue pour identifier le régime alimentaire et le calendrier d’alimentation les plus efficaces afin de maximiser la production de nymphes au cours d’un seul événement de collecte/séparation et pour évaluer une unité d’élevage larvaire alternative. Les résultats ont montré que la taille des particules des ingrédients, la souche de moustique et le régime alimentaire influencent de manière significative la production et la qualité des insectes, soulignant l’importance de prendre en compte ces facteurs dans les opérations d’élevage en masse. Un régime alimentaire quotidien de 0,17, 0,33, 0,67, 0,67, 0,5 mg par larve a été identifié comme optimal pour les deux espèces (Ae. aegypti et Ae. albopictus), atteignant jusqu’à 80 ± 2,5 % de taux de récupération des pupes mâles triées 48 h après le début de la nymphose. De plus, un régime alimentaire excluant les jours 2 et 3 s’est révélé efficace sans compromettre les résultats de production. En outre, dans les conditions de cette étude, le rack Wolbaki (modèle WBK-P0003-V2) s’est avéré être suffisant pour l’élevage de masse des moustiques Aedes. Enfin, le régime alimentaire sur 4 jours a été transféré avec succès dans un programme de terrain à l’île de la Réunion, montrant un taux de récupération et de contamination des pupes mâles similaire au régime de référence, un grand pas pour amplifier la production et améliorer la rentabilité de ce programme. Ces résultats fournissent des informations précieuses pour affiner les procédures opérationnelles standard (POS) pour l’élevage à grande échelle des moustiques Aedes, améliorant ainsi l’efficacité et la montée en échelle des programmes TIS.