First Identification of Culex flavivirus (Flaviviridae) in Brazil

Introduction: Culex flavivirus (CxFV) was first isolated in 2007 from Culex pipiens in Japan and then identified in several other countries. Characterization of the CxFV showed that all strains are related to the cell fusing agent virus. In this manuscript we report the first identification of CxFV in South America. Material and Methods: We have collected Culex sp. mosquitoes using BG-Sentinel traps and manual aspirators. They were pooled according to genus, species, sex and location. Viral RNA was extracted and multiplex nested PCR was performed to test the presence of Flavivirus. The positive samples were isolated in C6/36 cells and sequenced for phylogenetic analyses. Results: 265 female Culex mosquitoes pooled in 83 pools were tested with specific CxFV, Saint Louis encephalitis virus (SLEV) and West Nile virus (WNV) primers. Our sequence data indicated maximum sequence similarity of 97% with CxFV. Discussion: In this study we report the circulation of CxFV in an urban setting where SLEV had previously caused an outbreak. In terms of public health, this is an important finding due to the assumption that the previous exposition of mosquitoes to CxFV might lessen the susceptibility of these mosquitoes to other flaviviruses. Copyright (C) 2012 S. Karger AG, Basel

Analysis of the feeding behaviour of the mosquito Culex pipiens L. (Diptera: Culicidae) in relation to West Nile virus

The goal ofthis literature review is to inform the reader on several aspects of West Nile Virus (WNV) transmission by its mosquito vector, Culex pipiens and to elucidate how Cx. pipiens and WNV are intertwined. The first few sections of the literature review describe the life cycle and blood feeding behaviours ofmosquitoes so that baseline data ofmosquito biology are established. In addition to explaining how and why a mosquito blood feeds, the section on "Blood Meal Analysis" describes the different methods for determining the vertebrate source of mosquito blood meals and a brief history of these testing methods. Since this thesis looks at the feeding behaviour of Cx. pipiens, it is important to know how to determine what they are feeding upon. Discussion on other mosquito-borne diseases related to WNV gives a broader perspective to the thesis, and examines other diseases that have occurred in Ontario in the past. This is followed by background information on WNV and theories on how this virus came to North America and how it relates to Cx. pipiens. The final sections discuss Cx. pipiens and give background information to how this species of mosquito exists and behaves within North America.

Impacto del clavicornio del agua Tropisternus sp. (Coleoptera: Hydrophilidae) sobre larvas de Culex pipiens Say (Diptera: Culicidae) [por] Humberto Quiroz Martínez

Tesis (Maestro en Ciencias con especialidad en Entomología Médica) U.A.N.L.

Insecticide resistance in Chinese populations of the Culex pipiens complex through esterase overproduction

In most parts of China, mosquitoes have been subjected to organophosphate (OP) insecticide treatments since the mid-1960s, and resistance gene monitoring in the Culex pipiens complex (Diptera: Culicidae) started in only a few locations from the end of the 1980s. Many resistant alleles at the Ester locus have been found in field populations, including those commonly found around the world (Ester(B1) and Ester(2)), and those endemic to China (Ester(B6), Ester(B7), Ester(8), and Ester(9)). This situation is atypical, and may represent a complex situation for the evolution of insecticide resistance genes in China. To increase our understanding of the Chinese situation and our ability to manage resistance in the C. pipiens complex, a large study was performed. Twenty field populations were sampled from Beijing to Guangzhou. Bioassays with five insecticides (dichlorvos, parathion, chlorpyrifos, 2-sec-butylphenyl methyl carbamate, and propoxur) disclosed resistance levels variable according to the geographic origin, and up to 85-fold for dichlorvos. Six overproduced esterases were identified, including two that have not been previously described. Most of them were found in all samples, although at variable frequencies, suggesting variable selection or a transient situation, e.g., each one was recently restricted to a particular geographic area. The results are discussed in the context of recent alterations to insecticide campaigns, and of the evolution of resistance genes in Chinese C. pipiens populations.

Taxonomic and Phylogenetic Relationships Between Species of the Genus Culex (Diptera: Culicidae) From Brazil Inferred From the Cytochrome c Oxidase I Mitochondrial Gene

Species of the genus Culex Linnaeus have been incriminated as the main vectors of lymphatic filariases and are important vectors of arboviruses, including West Nile virus. Sequences corresponding to a fragment of 478 bp of the cytochrome c oxidase subunit I gene, which includes part of the barcode region, of 37 individuals of 17 species of genus Culex were generated to establish relationships among five subgenera, Culex, Phenacomyia, Melanoconion, Microculex, and Carrollia, and one species of the genus Lutzia that occurs in Brazil. Bayesian methods were employed for the phylogenetic analyses. Results of sequence comparisons showed that individuals identified as Culex dolosus, Culex mollis, and Culex imitator possess high intraspecific divergence (3.1, 2.3, and 3.5%, respectively) when using the Kimura two parameters model. These differences were associated either with distinct morphological characteristics of the male genitalia or larval and pupal stages, suggesting that these may represent species complexes. The Bayesian topology suggested that the genus and subgenus Culex are paraphyletic relative to Lutzia and Phenacomyia, respectively. The cytochrome c oxidase subunit I sequences may be a useful tool to both estimate phylogenetic relationships and identify morphologically similar species of the genus Culex.

LOW GENETIC DIVERSITY IN Wolbachia-INFECTED Culex quinquefasciatus (DIPTERA: CULICIDAE) FROM BRAZIL AND ARGENTINA

Culex quinquefasciatus is a vector of human pathogens, including filarial nematodes and several viruses. Although its epidemiological relevance is known to vary across geographical regions, an understanding of its population genetic structure is still incipient. In light of this, we evaluated the genetic diversity of Cx. quinquefasciatus and Cx. pipiens x Cx. quinquefasciatus hybrids collected from nine localities in Brazil and one site in Argentina. We used mitochondrial genes cox1 and nd4, along with the coxA and wsp genes of the maternally-inherited Wolbachia endosymbiont. The nd4 fragment was invariant between samples, whilst cox1 exhibited four haplotypes that separated two types of Cx. quinquefasciatus, one clustered in southern Brazil. Low sequence diversity was generally observed, being discussed. Both Brazilian and Argentinian mosquitoes were infected with a single Wolbachia strain. As reported in previous studies with these populations, cox1 and nd4 diversity is not congruent with the population structure revealed by nuclear markers or alar morphology. Future Cx. quinquefasciatus research should, if possible, evaluate mtDNA diversity in light of other markers.

Low genetic diversity in Wolbachia-Infected Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) from Brazil and Argentina

Culex quinquefasciatus is a vector of human pathogens, including filarial nematodes and several viruses. Although its epidemiological relevance is known to vary across geographical regions, an understanding of its population genetic structure is still incipient. In light of this, we evaluated the genetic diversity of Cx. quinquefasciatus and Cx. pipiens x Cx. quinquefasciatus hybrids collected from nine localities in Brazil and one site in Argentina. We used mitochondrial genes cox1 and nd4, along with the coxA and wsp genes of the maternally-inherited Wolbachia endosymbiont. The nd4 fragment was invariant between samples, whilst cox1 exhibited four haplotypes that separated two types of Cx. quinquefasciatus, one clustered in southern Brazil. Low sequence diversity was generally observed, being discussed. Both Brazilian and Argentinian mosquitoes were infected with a single Wolbachia strain. As reported in previous studies with these populations, cox1 and nd4 diversity is not congruent with the population structure revealed by nuclear markers or alar morphology. Future Cx. quinquefasciatus research should, if possible, evaluate mtDNA diversity in light of other markers.

Impiego di Ciclopoidi (Crustacea, Copepoda) come agenti di lotta biologica contro le zanzare (Diptera, Culicidae)

Da 25 anni la letteratura scientifica internazionale riporta studi su varie specie di microcrostacei copepodi ciclopoidi dei generi Macrocyclops, Megacyclops e Mesocyclops predatori di larve di 1a e 2a età di culicidi. Si tratta di prove di predazione in laboratorio e in pieno campo, in diverse aree del pianeta nessuna delle quali riguarda l’Italia o il resto d’Europa, contro principalmente Aedes aegypti (L.), Ae. albopictus (Skuse) e altre specie del genere Anopheles e Culex. L’allevamento massale di copepodi ciclopoidi appare praticabile e questo, assieme alle buone prestazioni predatorie, rende tali ausiliari candidati assai interessanti contro le due principali specie di zanzare, Culex pipiens L. e Ae. albpopictus, che nelle aree urbane e periurbane italiane riescono a sfruttare raccolte d’acqua artificiali di volume variabile e a regime idrico periodico o permanente. Pertanto lo scopo dello studio è stato quello di arrivare a selezionare una o più specie di copepodi candidati per la lotta biologica e valutarne la possibilità applicativa nell’ambito dei programmi di controllo delle zanzare nocive dell’ambiente urbano. L’argomento del tutto nuovo per il nostro paese, è stato sviluppato attraverso varie fasi ciascuna delle quali propedeutica a quella successiva. •Indagine faunistica nell’area di pianura e costiera sulle specie di ciclopoidi associate a varie tipologie di raccolte d’acqua naturali e artificiali (fossi, scoline, canali, risaie e pozze temporanee). I campionamenti sono stati condotti con l’obiettivo di ottenere le specie di maggiori dimensioni (≥1 mm) in ristagni con diverse caratteristiche in termini di qualità dell’acqua e complessità biocenotica. •Prove preliminari di predazione in laboratorio con alcune specie rinvenute negli ambienti campionati, nei confronti delle larve di Ae. albopictus e Cx. pipiens. Le prestazioni di predazione sono state testate sottoponendo ai copepodi larve giovani di zanzare provenienti da allevamento e calcolato il numero giornaliero di larve attaccate. •Implementazione di un allevamento pilota della specie valutata più interessante, Macrocyclops albidus (Jurine) (Cyclopoida, Cyclopidae, Eucyclopinae), per i risultati ottenuti in laboratorio in termini di numero di larve predate/giorno e per le caratteristiche biologiche confacenti agli ambienti potenzialmente adatti ai lanci. Questa parte della ricerca è stata guidata dalla finalità di mettere a punto una tecnica di allevamento in scala in modo da disporre di stock di copepodi dalla primavera, nonchè da criteri di economicità nell’impianto e nella sua gestione. •Prove di efficacia in condizioni di semicampo e di campo in raccolte d’acqua normalmente colonizzate dai culicidi in ambito urbano: bidoni per lo stoccaggio di acqua per l’irrigazione degli orti e tombini stradali. In questo caso l’obiettivo principale è stato quello di ottenere dati sull’efficienza del controllo di M. albidus nei confronti della popolazione culicidica selvatica e sulla capacità del copepode di colonizzare stabilmente tali tipologie di focolai larvali. Risultati e conclusioni Indagine faunistica e prove di predazione in laboratorio L’indagine faunistica condotta nell’area costiera ferrarese, in quella ravennate e della pianura bolognese ha portato al rinvenimento di varie specie di ciclopoidi mantenuti in laboratorio per la conduzione delle prove di predazione. Le specie testate sono state: Acanthocyclops robustus (G. O. Sars), Macrocyclops albidus (Jurine), Thermocyclops crassus (Fischer), Megacyclops gigas (Claus). La scelta delle specie da testare è stata basata sulla loro abbondanza e frequenza di ritrovamento nei campionamenti nonché sulle loro dimensioni. Ciascuna prova è stata condotta sottoponendo a un singolo copepode, oppure a gruppi di 3 e di 5 esemplari, 50 larve di 1a età all’interno di contenitori cilindrici in plastica con 40 ml di acqua di acquedotto declorata e una piccola quantità di cibo per le larve di zanzara. Ciascuna combinazione “copepode/i + larve di Ae. albopictus”, è stata replicata 3-4 volte, e confrontata con un testimone (50 larve di Ae. albopictus senza copepodi). A 24 e 48 ore sono state registrate le larve sopravvissute. Soltanto per M. albidus il test di predazione è stato condotto anche verso Cx. pipiens. Messa a punto della tecnica di allevamento La ricerca è proseguita concentrando l’interesse su M. albidus, che oltre ad aver mostrato la capacità di predare a 24 ore quasi 30 larve di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, dalla bibliografia risulta tollerare ampi valori di temperatura, di pH e alte concentrazioni di vari inquinanti. Dalla ricerca bibliografica è risultato che i ciclopoidi sono facilmente allevabili in contenitori di varia dimensione e foggia somministrando agli stadi di preadulto alghe unicellulari (Chlorella, Chilomonas), protozoi ciliati (Paramecium, Euplotes), rotiferi e cladoceri. Ciò presuppone colture e allevamenti in purezza di tali microrganismi mantenuti in parallelo, da utilizzare come inoculo e da aggiungere periodicamente nell’acqua di allevamento dei ciclopoidi. Nel caso di utilizzo di protozoi ciliati, occorre garantirne lo sviluppo che avviene a carico di flora batterica spontanea a sua volta cresciuta su di un substrato organico quale latte, cariossidi bollite di grano o soia, foglie di lattuga, paglia di riso bollita con cibo secco per pesci, lievito di birra. Per evitare il notevole impegno organizzativo e di manodopera nonché il rischio continuo di perdere la purezza della colonia degli organismi da utilizzare come cibo, le prove comparative di allevamento hanno portato ad un protocollo semplice ed sufficientemente efficiente in termini di copepodi ottenibili. Il sistema messo a punto si basa sull’utilizzo di una popolazione mista di ciliati e rotiferi, mantenuti nell'acqua di allevamento dei copepodi mediante la somministrazione periodica di cibo standard e pronto all’uso costituito da cibo secco per gatti. Prova di efficacia in bidoni da 220 l di capacità La predazione è stata studiata nel biennio 2007-2008 in bidoni da 220 l di capacità inoculati una sola volta in aprile 2007 con 100 e 500 esemplari di M. albidus/bidone e disposti all’aperto per la libera ovideposizione della popolazione culicidica selvatica. L’infestazione preimmaginale culicidica veniva campionata ogni due settimane fino ad ottobre, mediante un retino immanicato a maglia fitta e confrontata con quella dei bidoni testimone (senza copepodi). Nel 2007 il tasso di riduzione medio delle infestazioni di Ae. albopictus nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è del 99,90% e del 100,00% rispettivamente alle dosi iniziali di inoculo di 100 e 500 copepodi/bidone; per Cx. pipiens L. tale percentuale media è risultata di 88,69% e di 84,65%. Similmente, nel 2008 si è osservato ad entrambe le dosi iniziali di inoculo una riduzione di Ae. albopictus del 100,00% e di Cx. pipiens del 73,3%. La dose di inoculo di 100 copepodi per contenitore è risultata sufficiente a garantire un rapido incremento numerico della popolazione che ha raggiunto la massima densità in agosto-settembre e un eccellente controllo delle popolazioni di Ae. albopictus. Prova di efficacia in campo in serbatoi per l’acqua irrigua degli orti La prova è stata condotta a partire dalla metà di agosto 2008 interessando 15 serbatoi di varia foggia e capacità, variabile tra 200 e 600 l, utilizzati per stoccare acqua orti famigliari nel comune di Crevalcore (BO). Ai proprietari dei serbatoi era chiesto di gestire il prelievo dell’acqua e i rifornimenti come da abitudine con l’unica raccomandazione di non svuotarli mai completamente. In 8 contenitori sono stati immessi 100 esemplari di M.albidus e una compressa larvicida a base di Bacillus thuringiensis var. israelensis (B.t.i.); nei restanti 7 è stata soltanto immessa la compressa di B.t.i.. Il campionamento larvale è stato settimanale fino agli inizi di ottobre. Dopo l’introduzione in tutti i serbatoi sono stati ritrovati esemplari di copepodi, nonostante il volume di acqua misurato settimanalmente sia variato da pochi litri, in qualche bidone, fino a valori della massima capacità, per effetto del prelievo e dell’apporto dell’acqua da parte dei gestori degli orti. In post-trattamento sono state osservate differenze significative tra le densità larvali nelle due tesi solo al 22 settembre per Ae.albopictus Tuttavia in termini percentuali la riduzione media di larve di 3a-4a età e pupe nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è stata de 95,86% per Ae. albopictus e del 73,30% per Cx. pipiens. Prova di efficacia in tombini stradali Sono state condotte due prove in due differenti località, interessando 20 tombini (Marano di Castenaso in provincia di Bologna nel 2007) e 145 tombini (San Carlo in provincia di Ferrara nel 2008), quest’ultimi sottoposti a spurgo e pulizia completa nei precedenti 6 mesi l’inizio della prova. L’introduzione dei copepodi nei tombini è stata fatta all’inizio di luglio nella prova di Marano di Castenaso e alla fine di aprile e giugno in quelli di San Carlo, a dosi di 100 e 50 copepodi/tombino. Prima dell’introduzione dei copepodi e successivamente ogni 2 settimane per due mesi, in ogni tombino veniva campionata la presenza culicidica e dei copepodi con dipper immanicato. Nel 2007 dopo l’introduzione dei copepodi e per tutto il periodo di studio, mediamente soltanto nel 77% dei tombini i copepodi sono sopravvissuti. Nel periodo di prova le precipitazioni sono state scarse e la causa della rarefazione dei copepodi fino alla loro scomparsa in parte dei tombini è pertanto da ricercare non nell’eventuale dilavamento da parte della pioggia, quanto dalle caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Tra queste innanzitutto la concentrazione di ossigeno che è sempre stata molto bassa (0÷1,03 mg/l) per tutta la durata del periodo di studio. Inoltre, a questo fattore probabilmente è da aggiungere l’accumulo, a concentrazioni tossiche per M. albidus, di composti organici e chimici dalla degradazione e fermentazione dell’abbondante materiale vegetale (soprattutto foglie) in condizioni di ipossia o anossia. Nel 2008, dopo il primo inoculo di M. albidus la percentuale di tombini che al campionamento presentano copepodi decresce in modo brusco fino a raggiungere il 6% a 2 mesi dall’introduzione dei copepodi. Dopo 40 giorni dalla seconda introduzione, la percentuale di tombini con copepodi è del 6,7%. Nell’esperienza 2008 è le intense precipitazioni hanno avuto probabilmente un ruolo determinante sul mantenimento dei copepodi nei tombini. Nel periodo della prova infatti le piogge sono state frequenti con rovesci in varie occasioni di forte intensità per un totale di 342 mm. Sotto questi livelli di pioggia i tombini sono stati sottoposti a un continuo e probabilmente completo dilavamento che potrebbe aver impedito la colonizzazione stabile dei copepodi. Tuttavia non si osservano influenze significative della pioggia nella riduzione percentuale dei tombini colonizzati da copepodi e ciò fa propendere all’ipotesi che assieme alla pioggia siano anche le caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua a impedire una colonizzazione stabile da parte di M. albidus. In definitiva perciò si è dimostrato che i tombini stradali sono ambienti ostili per la sopravvivenza di M. albidus, anche se, dove il ciclopoide si è stabilito permanentemente, ha dimostrato un certo impatto nei confronti di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, che tuttavia è risultato non statisticamente significativo all’analisi della varianza. Nei confronti delle larve di Culex pipiens il copepode non permette livelli di controllo soddisfacente, confermando i dati bibliografici. Nei confronti invece di Ae. albopictus la predazione raggiunge buoni livelli; tuttavia ciò non è compensato dalla percentuale molto alta di tombini che, dopo periodi di pioggia copiosa o singoli episodi temporaleschi o per le condizioni di anossia rimangono senza i copepodi. Ciò costringerebbe a ripetute introduzioni di copepodi i cui costi attualmente non sono inferiori a quelli per trattamenti con prodotti larvicidi. In conclusione la ricerca ha portato a considerare Macrocyclops albidus un interessante ausiliario applicabile anche nelle realtà urbane del nostro paese nell’ambito di programmi integrati di contrasto alle infestazioni di Aedes albopictus. Tuttavia il suo utilizzo non si presta a tutti i focolai larvali ma soltanto a raccolte di acqua artificiali di un certo volume come i bidoni utilizzati per stoccare acqua da impiegare per l’orto e il giardino familiare nelle situazioni in cui non è garantita la copertura ermetica, lo svuotamento completo settimanale o l’utilizzo di sostanze ad azione larvozanzaricida.

Host searching behaviour of Diachasmimorpha kraussii (Fullaway) (Hymenoptera: Braconidae: Opiinae), a polyphagous parasitoid of Dacinae fruit flies (Diptera: Tephritidae)

Diachasmimorpha kraussii (Hymenoptera: Braconidae: Opiinae) is a koinobiont larval parasitoid of dacine fruit flies of the genus Bactrocera (Diptera: Tephritidae) in its native range (Australia, Papua New Guinea, Solomon Islands). The wasp is a potentially important control agent for pest fruit flies, having been considered for both classical and inundative biological control releases. I investigated the host searching, selection and utilisation mechanisms of the wasp against native host flies within its native range (Australia). Such studies are rare in opiine research where the majority of studies, because of the applied nature of the research, have been carried out using host flies and environments which are novel to the wasps. Diachasmimorpha kraussii oviposited equally into maggots of four fruit fly species, all of which coexist with the wasp in its native range (Australia), when tested in a choice trial using a uniform artificial diet media. While eggs laid into Bactrocera tryoni and B. jarvisi developed successfully through to adult wasps, eggs laid into B. cucumis and B. cacuminata were encapsulated. These results suggest that direct larval cues are not an important element in host selection by D. kraussii. Further exploring how D. kraussii locates suitable host larvae, I investigated the role of plant cues in host searching and selection. This was examined in a laboratory choice trial using uninfested fruit or fruit infested with either B. tryoni or B. jarvisi maggots. The results showed a consistent preference ranking among infested fruits by the wasp, with guava and peach most preferred, but with no response to uninfested fruits. Thus, it appears the wasp uses chemical cues emitted in response to fruit fly larval infestation for host location, but does not use cues from uninfested fruits. To further tease apart the role of (i) suitable and non-suitable maggots, (ii) infested and uninfested fruits of different plant species, and (iii) adult flies, in wasp host location and selection, I carried out a series of behavioural tests where I manipulated these attributes in a field cage. These trials confirmed that D. kraussii did not respond to cues in uninfested fruits, that there were consistent preferences by the wasps for different maggot infested fruits, that fruit preference did not vary depending on whether the maggots were physiologically suitable or not suitable for wasp offspring development, and finally, that adult flies appear to play a secondary role as indicators of larval infestation. To investigate wasp behaviour in an unrestrained environment, I concurrently observed diurnal foraging behaviours of both the wasp and one of its host fly in a small nectarine orchard. Wasp behaviour, both spatially and temporally, was not correlated with adult fruit fly behaviour or abundance. This study reinforced the point that infested fruit seems to be the primary cue used by foraging wasps. Wasp and fly feeding and mating was not observed in the orchard, implying these activities are occurring elsewhere. It is highly unlikely that these behaviours were happening within the orchard during the night as both insects are diurnal. As the final component of investigating host location, I carried out a habitat preference study for the wasp at the landscape scale. Using infested sentinel fruits, I tested the parasitism rate of B. tryoni in eucalyptus sclerophyll forest, rainforest and suburbia in South East Queensland. Although, rainforest is the likely endemic habitat of both B. tryoni and D. kraussii, B. tryoni abundance is significantly greater in suburban environments followed by eucalyptus sclerophyll forest. Parasitism rate was found to be higher in suburbia than in the eucalyptus sclerophyll forest, while no parasitism was recorded in the rainforest. This result suggests that wasps orient within the landscape towards areas of high host density and are not restricted by habitat types. Results from the different experiments suggest that host searching, selection and utilisation behaviour of D. kraussii are strongly influenced by cues associated with fruit fly larval feeding. Cues from uninfested fruits, the host larvae themselves, and the adult host flies play minimal roles. The discussion focuses on the fit of D. kraussii to Vinson’s classical parasitoid host location model and the implications of results for biological control, including recommendations for host and plant preference screening protocols and release regimes.

Market access of Papua New Guinea bananas (Musa spp.) with particular respect to banana fly (Bactrocera musae (Tryon)) (Diptera: Tephritidae)

International market access for fresh commodities is regulated by international accepted phytosanitary guidelines, the objectives of which are to reduce the biosecurity risk of plant pest and disease movement. Papua New Guinea (PNG) has identified banana as a potential export crop and to help meet international market access requirements, this thesis provides information for the development of a pest risk analysis (PRA) for PNG banana fruit. The PRA is a three step process which first identifies the pests associated with a particular commodity or pathway, then assesses the risk associated with those pests, and finally identifies risk management options for those pests if required. As the first step of the PRA process, I collated a definitive list on the organisms associated with the banana plant in PNG using formal literature, structured interviews with local experts, grey literature and unpublished file material held in PNG field research stations. I identified 112 organisms (invertebrates, vertebrate, pathogens and weeds) associated with banana in PNG, but only 14 of these were reported as commonly requiring management. For these 14 I present detailed information summaries on their known biology and pest impact. A major finding of the review was that of the 14 identified key pests, some research information occurs for 13. The single exception for which information was found to be lacking was Bactrocera musae (Tryon), the banana fly. The lack of information for this widely reported ‘major pest on PNG bananas’ would hinder the development of a PNG banana fruit PRA. For this reason the remainder of the thesis focused on this organism, particularly with respect to generation of information required by the PRA process. Utilising an existing, but previously unanalysed fruit fly trapping database for PNG, I carried out a Geographic Information System analysis of the distribution and abundance of banana in four major regions of PNG. This information is required for a PRA to determine if banana fruit grown in different parts of the country are at different risks from the fly. Results showed that the fly was widespread in all cropping regions and that temperature and rainfall were not significantly correlated with banana fly abundance. Abundance of the fly was significantly correlated (albeit weakly) with host availability. The same analysis was done with four other PNG pest fruit flies and their responses to the environmental factors differed to banana fly and each other. This implies that subsequent PRA analyses for other PNG fresh commodities will need to investigate the risk of each of these flies independently. To quantify the damage to banana fruit caused by banana fly in PNG, local surveys and one national survey of banana fruit infestation were carried out. Contrary to expectations, infestation was found to be very low, particularly in the widely grown commercial cultivar, Cavendish. Infestation of Cavendish fingers was only 0.41% in a structured, national survey of over 2 700 banana fingers. Follow up laboratory studies showed that fingers of Cavendish, and another commercial variety Lady-finger, are very poor hosts for B. musae, with very low host selection rates by female flies and very poor immature survival. An analysis of a recent (within last decade) incursion of B. musae into the Gazelle Peninsula of East New Britain Province, PNG, provided the final set of B. musae data. Surveys of the fly on the peninsular showed that establishment and spread of the fly in the novel environment was very rapid and thus the fly should be regarded as being of high biosecurity concern, at least in tropical areas. Supporting the earlier impact studies, however, banana fly has not become a significant banana fruit problem on the Gazelle, despite bananas being the primary starch staple of the region. The results of the research chapters are combined in the final Discussion in the form of a B. musae focused PRA for PNG banana fruit. Putting the thesis in a broader context, the Discussion also deals with the apparent discrepancy between high local abundance of banana fly and very low infestation rates. This discussion focuses on host utilisation patterns of specialist herbivores and suggests that local pest abundance, as determined by trapping or monitoring, need not be good surrogate for crop damage, despite this linkage being implicit in a number of international phytosanitary protocols.

Difference in mosquito species (Diptera: Culicidae) and the transmission of Ross River Virus between coastline and inland areas in Brisbane, Australia

This study examined the distribution of major mosquito species and their roles in the transmission of Ross River virus (RRV) infection for coastline and inland areas in Brisbane, Australia (27°28′ S, 153°2′ E). We obtained data on the monthly counts of RRV cases in Brisbane between November 1998 and December 2001 by statistical local areas from the Queensland Department of Health and the monthly mosquito abundance from the Brisbane City Council. Correlation analysis was used to assess the pairwise relationships between mosquito density and the incidence of RRV disease. This study showed that the mosquito abundance of Aedes vigilax (Skuse), Culex annulirostris (Skuse), and Aedes vittiger (Skuse) were significantly associated with the monthly incidence of RRV in the coastline area, whereas Aedes vigilax, Culex annulirostris, and Aedes notoscriptus (Skuse) were significantly associated with the monthly incidence of RRV in the inland area. The results of the classification and regression tree (CART) analysis show that both occurrence and incidence of RRV were influenced by interactions between species in both coastal and inland regions. We found that there was an 89% chance for an occurrence of RRV if the abundance of Ae. vigifax was between 64 and 90 in the coastline region. There was an 80% chance for an occurrence of RRV if the density of Cx. annulirostris was between 53 and 74 in the inland area. The results of this study may have applications as a decision support tool in planning disease control of RRV and other mosquito-borne diseases.