Mating compatibility and competitiveness between wild and laboratory strains of Eldana saccharina (Lepidoptera: Pyralidae) after radiation treatment

Pride Mudavanhu, Pia Addison, James E. Carpenter, Des E. Conlong

Abstract


The efficacy of the sterile insect technique (SIT) applied as part of area-wide integrated pest management (AW-IPM) depends on efficient transfer of sperm carrying dominant lethal mutations from sterile males to wild females. Success or failure of this strategy is therefore critically dependent on quality and ability of sterile males to search for and copulate with wild females. The African sugarcane borer, Eldana saccharina Walker (Lepidoptera: Pyralidae) is an economic pest of sugarcane targeted for control in South Africa using an AW-IPM approach with a SIT component. As part of further steps towards development of the technique, levels of mating competitiveness and compatibility were assessed by observing the extent to which individuals from different populations interbreed when confined together under both laboratory and semi-field conditions. Three types of pair-wise competition experiments were conducted: non-irradiated laboratory adults vs. non-irradiated wild adults, irradiated (200 Gy) laboratory adults vs. non-irradiated wild adults, and non-irradiated laboratory adults vs. irradiated (200 Gy) laboratory adults. Data from these tests were used to generate indices for mating performance and measuring sexual compatibility between strains. Irrespective of trial location, wild moths did not discriminate against irradiated or laboratory-reared moths, indicating no negative effects on acceptability for mating due to laboratory rearing or radiation treatment. In general, irradiated males mated significantly more than their wild counterparts regardless of the type of female, which indicated that they were still as competitive as their wild counterparts. The mating indices generated showed no evidence of incipient pre-mating isolation barriers or sexual incompatibility with the wild strain. Data presented in this paper therefore indicate that there is scope for further development of the SIT as an addition to the arsenal of tactics available for AW-IPM of this economic pest.

 

Resumen

La eficacia de la técnica del insecto estéril (TIE) aplicado como parte de la gestión de toda la zona integrada de plagas (AW-IPM) se requiere la transferencia eficiente de los espermatozoides portadores de mutaciones letales dominantes de machos estériles a las hembras salvajes. Por lo tanto, el éxito o el fracaso de esta estrategia depende críticamente de la calidad y capacidad de los machos estériles para buscar y copular con hembras salvajes. El barrenador de la caña de África Eldana saccharina (Lepidoptera: Pyralidae) es una plaga económica de la caña de azúcar específica para el control en Sudáfrica utilizando el enfoque de gestión integrada de plagas con un componente de la TIE. Como parte de nuevas medidas para el desarrollo de la técnica, los niveles de competitividad de apareamiento y la compatibilidad se evaluaron mediante la observación de la medida en que los individuos de diferentes poblaciones se cruzan cuando se confina juntos, tanto en condiciones de laboratorio y semi-campo. Se realizaron tres tipos de ensayos de competencia por parejas: adultos de laboratorio no irradiados vs. adultos salvajes no irradiados; irradiados (200 Gy) adultos de laboratorio frente a los adultos salvajes no irradiados: y adultos de laboratorio no irradiados vs. irradiados (200 Gy) adultos de laboratorio. Los datos de estas pruebas se usaron para generar índices simples para el seguimiento del rendimiento de apareamiento y la medición de la compatibilidad sexual entre las cepas. Independientemente de la ubicación del ensayo, polillas silvestres no discriminaban contra cualquiera de las polillas irradiadas o criados en el laboratorio, lo que indica sin efectos negativos debido a laboratorio de cría o tratamiento de radiación. En general, los machos irradiados aparearon significativamente más que sus contrapartes salvajes independientemente del tipo de sexo femenino que indica que eran todavía tan competitivo como sus contrapartes salvajes. El apareamiento índices generados no mostró evidencia de barreras de aislamiento pre-apareamiento incipientes o incompatibilidad sexual con la cepa salvaje. Los datos presentados en este trabajo, por lo tanto indican que hay un margen para un mayor desarrollo de la TIE como una adición al arsenal de tácticas disponibles para AW-IPM de esta plaga económica.

 

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Keywords


African sugarcane stalk borer; sterile insect technique; mating behavior; mating indices; sexual selection; performance

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