Journal of Environmental QualityVolume 21, Issue 3 p. 512-513 Book Review Handbook of Pesticide Toxicology Edited by Wayland J. Hayes, Jr., and Edward R. Laws, Jr., Academic Press, 111 Fifth Ave., New York, NY 10003. 1991. 1576 p. $395.00 (sold only as a 3-volume set). ISBN 0-12-334160 Jeffrey G. Scott, Jeffrey G. Scott Department of Entomology and Institute of Comparative and Environmental Toxicology, Cornell University, Ithaca, NY, 14853Search for more papers by this author Jeffrey G. Scott, Jeffrey G. Scott Department of Entomology and Institute of Comparative and Environmental Toxicology, Cornell University, Ithaca, NY, 14853Search for more papers by this author First published: 01 July 1992 https://doi.org/10.2134/jeq1992.00472425002100030037xAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat No abstract is available for this article. Volume21, Issue3July‐September 1992Pages 512-513 RelatedInformation

RNAi is a powerful tool used to study gene function. It also has been hypothesized to be a promising new method for control of insect pests on crops, although the perceived instability of dsRNA in the environment has constrained thinking about the options for this new type of pest control.We confirmed that foliar application of Colorado potato beetle dsRNA actin is highly effective for control, demonstrated that treatment with actin-dsRNA protects potato plants for at least 28 days under greenhouse conditions and found that the dsRNA is not readily removed by water once dried on the leaves.These new results suggest that foliar application of dsRNA could be a valuable control strategy for some pests. Technological aspects of spraying dsRNA that need to be considered in the future are discussed.

Adult house flies, Musca domestica L., are mechanical vectors of more than 100 devastating diseases that have severe consequences for human and animal health. House fly larvae play a vital role as decomposers of animal wastes, and thus live in intimate association with many animal pathogens. We have sequenced and analyzed the genome of the house fly using DNA from female flies. The sequenced genome is 691 Mb. Compared with Drosophila melanogaster, the genome contains a rich resource of shared and novel protein coding genes, a significantly higher amount of repetitive elements, and substantial increases in copy number and diversity of both the recognition and effector components of the immune system, consistent with life in a pathogen-rich environment. There are 146 P450 genes, plus 11 pseudogenes, in M. domestica, representing a significant increase relative to D. melanogaster and suggesting the presence of enhanced detoxification in house flies. Relative to D. melanogaster, M. domestica has also evolved an expanded repertoire of chemoreceptors and odorant binding proteins, many associated with gustation. This represents the first genome sequence of an insect that lives in intimate association with abundant animal pathogens. The house fly genome provides a rich resource for enabling work on innovative methods of insect control, for understanding the mechanisms of insecticide resistance, genetic adaptation to high pathogen loads, and for exploring the basic biology of this important pest. The genome of this species will also serve as a close out-group to Drosophila in comparative genomic studies.

Abstract BACKGROUND Spinosyns are a group of naturally occurring and semi‐synthetic insecticides with widespread utility in agriculture, including organic production systems. One example is spinetoram (Delegate), which is the only registered insecticide in New York State (for control of Drosophila melanogaster in vineyards) to which vinegar flies have not yet evolved high levels of resistance. However, low levels of resistance have been found in vineyard populations of D. melanogaster , and a highly resistant strain was obtained after only five selections (in the laboratory). We identified the nAChR α6 mutation (G275A) responsible for the resistance and developed a rapid, high‐throughput assay for resistance. RESULTS Surveys of collections made in 2023 show low levels of the resistance allele in four populations. A correlation was observed between vineyard use of spinetoram and frequency of the resistance allele, but not between county‐wide use of spinosyns and frequency of the resistance allele. CONCLUSIONS One of the sites we monitored was previously surveyed in 2019 and the frequency of the resistance allele detected in 2023 had increased. Implications of these findings to resistance management of D. melanogaster are discussed. © 2024 Society of Chemical Industry.

Abstract Sex chromosomes often differ between closely related species and can even be polymorphic within populations. Species with polygenic sex determination segregate for multiple different sex determining loci within populations, making them uniquely informative of the selection pressures that drive the evolution of sex chromosomes. The house fly ( Musca domestica ) is a model species for studying polygenic sex determination because male determining genes have been identified on all six of the chromosomes, which means that any chromosome can be a “proto-Y” chromosome. In addition, chromosome IV can carry a female-determining locus, making it a W chromosome. The different proto-Y chromosomes are distributed along latitudinal clines on multiple continents, their distributions can be explained by seasonality in temperature, and they have temperature-dependent effects on physiological and behavioral traits. It is not clear, however, how the clinal distributions interact with the effect of seasonality on the frequencies of house fly proto-Y chromosomes across populations. To address this question, we measured the frequencies of house fly Y and W chromosomes across nine populations in the United States of America. We confirmed the clinal distribution along the eastern coast of North America, but it is limited to the eastern coast. In contrast, annual mean daily temperature range is significantly correlated with proto-Y chromosome frequencies across the entire continent. Our results therefore suggest that temperature heterogeneity can explain the distributions of house fly proto-Y chromosomes in a way that does not depend on the cline. These results contribute to our understanding of how ecological factors affect sex chromosome evolution.

Sex determination evolves rapidly, often because of turnover of the genes at the top of the pathway. The house fly, Musca domestica, has a multifactorial sex determination system, allowing us to identify the selective forces responsible for the evolutionary turnover of sex determination in action. There is a male determining factor, M, on the Y chromosome (YM), which is probably the ancestral state. An M factor on the third chromosome (IIIM) has reached high frequencies in multiple populations across the world, but the evolutionary forces responsible for the invasion of IIIM are not resolved. To test if the IIIM chromosome invaded because of sex-specific selection pressures, we used mRNA sequencing to determine if isogenic males that differ only in the presence of the YM or IIIM chromosome have different gene expression profiles. We find that more genes are differentially expressed between YM and IIIM males in testis than head, and that genes with male-biased expression are most likely to be differentially expressed between YM and IIIM males. We additionally find that IIIM males have a "masculinized" gene expression profile, suggesting that the IIIM chromosome has accumulated an excess of male-beneficial alleles because of its male-limited transmission. These results are consistent with the hypothesis that sex-specific selection acts on alleles linked to the male-determining locus driving evolutionary turnover in the sex determination pathway.

Resistance to insecticides has evolved in multiple insect species, leading to increased application rates and even control failures. Understanding the genetic basis of insecticide resistance is fundamental for mitigating its impact on crop production and disease control. We performed a GWAS approach with the Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP) to identify the mutations involved in resistance to two widely used classes of insecticides: organophosphates (OPs, parathion) and pyrethroids (deltamethrin). Most variation in parathion resistance was associated with mutations in the target gene Ace, while most variation in deltamethrin resistance was associated with mutations in Cyp6a23, a gene encoding a detoxification enzyme never previously associated with resistance. A “nested GWAS” further revealed the contribution of other loci: Dscam1 and trpl were implicated in resistance to parathion, but only in lines lacking Wolbachia. Cyp6a17, the paralogous gene of Cyp6a23, and CG7627, an ATP-binding cassette transporter, were implicated in deltamethrin resistance. We observed signatures of recent selective sweeps at all of these resistance loci and confirmed that the soft sweep at Ace is indeed driven by the identified resistance mutations. Analysis of allele frequencies in additional population samples revealed that most resistance mutations are segregating across the globe, but that frequencies can vary substantially among populations. Altogether, our data reveal that the widely used OP and pyrethroid insecticides imposed a strong selection pressure on natural insect populations. However, it remains unclear why, in Drosophila, resistance evolved due to changes in the target site for OPs, but due to a detoxification enzyme for pyrethroids.

Abstract Insecticides have made great strides in reducing the global burden of vector-borne disease. Nonetheless, serious public health concerns remain because insecticide-resistant vector populations continue to spread globally. To circumvent insecticide resistance, it is essential to understand all contributing mechanisms. Contact-based insecticides are absorbed through the insect cuticle, which is comprised mainly of chitin polysaccharides, cuticular proteins, hydrocarbons, and phenolic biopolymers sclerotin and melanin. Cuticle interface alterations can slow or prevent insecticide penetration in a phenomenon referred to as cuticular resistance. Cuticular resistance characterization of the yellow fever mosquito, Aedes aegypti , is lacking. In the current study, we utilized solid-state Nuclear Magnetic Resonance (ssNMR) spectroscopy, gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS), and transmission electron microscopy (TEM) to gain insights into the cuticle composition of congenic cytochrome P450 monooxygenase insecticide resistant and susceptible Ae. aegypti . No differences in cuticular hydrocarbon content or phenolic biopolymer deposition were found. In contrast, we observed cuticle thickness of insecticide resistant Ae. aegypti increased over time and exhibited higher polysaccharide abundance. Moreover, we found these local cuticular changes correlated with global metabolic differences in the whole mosquito, suggesting the existence of novel cuticular resistance mechanisms in this major disease vector.