Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-04T18:12:40Z No. of bitstreams: 1 2010_RobertadaCruzPereira ok.pdf: 1709311 bytes, checksum: c1bb464ecec358ca605fe0db691a07bb (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-08T19:41:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RobertadaCruzPereira ok.pdf: 1709311 bytes, checksum: c1bb464ecec358ca605fe0db691a07bb (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T19:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_RobertadaCruzPereira ok.pdf: 1709311 bytes, checksum: c1bb464ecec358ca605fe0db691a07bb (MD5) / A mancha bacteriana do tomateiro é causada por, pelo menos, quatro espécies de Xanthomonas (Xanthomonas euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans e X. gardneri), sendo uma das doenças mais importantes tanto para o tomate de mesa, quanto para o de indústria no Brasil. Oitenta e um isolados oriundos de campos comerciais de tomate para mesa, coletados em 23 localidades nas Regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste do Brasil, entre os anos de 2005 a 2009, foram identificados para determinar a ocorrência dessas espécies. Esses isolados foram caracterizados por rep-PCR (BOX e REP), PCR com iniciadores específicos e testes de patogenicidade em genótipos suscetíveis de tomateiro e pimentão. Alta frequência de X. perforans (49,4%) e X. gardneri (40,7%) foi observada. Somente dois isolados corresponderam a X. euvesicatoria e seis a X. vesicatoria. Apenas na Região Sudeste do país foi detectada a presença das quatro espécies. Todos os isolados causaram sintomas em tomate, e somente isolados de X. euvesicatoria e 30 isolados de X. gardneri causaram sintomas em pimentão. Para determinação das raças, avaliou-se a presença/ausência dos genes avrRxv (presentes na raça T1) e avrXv3 e reação no genótipo de tomateiro CNPH 1500, portador do gene Xv3. Todos os isolados de X. perforans induziram reação de hipersensibilidade neste genótipo, indicando que pertencem à raça T3, o que foi, na maioria dos casos, confirmado por avrXv3-PCR. Isolados de X. vesicatoria e X. gardneri foram classificados como raça T2, pois nenhum produto foi detectado por PCR (genes avrRxv e avrXv3). Dentre os 81 isolados, portanto, foram identificadas as raças T1, T2 e T3, não sendo encontradas as raças T4 e T5. Avaliou-se também a sensibilidade in vitro de todos os isolados ao cobre e estreptomicina. Utilizou-se sulfato de cobre nas concentrações 50, 100 e 200 μg/mL e sulfato de estreptomicina nas concentrações 25, 50 e 100 μg/mL, considerando-se resistentes os isolados que apresentaram crescimento confluente em três repetições. Nenhum isolado foi resistente ao cobre na concentração de 200 μg/mL. Entretanto, 97,53% dos isolados foram resistentes a 100 μg/mL e 98,77% foram resistentes à concentração de 50 μg/mL. A frequência de isolados resistentes à estreptomicina foi 8,64% (100 μg/mL), 76,54% (50 μg/mL) e 83,95% (25 μg/mL). Isolados representantes das quatro espécies apresentaram resistência a ambos, cobre e estreptomicina. Este é o primeiro levantamento e caracterização de espécies de Xanthomonas em tomate de mesa no Brasil. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Tomato bacterial spot is caused by at least four Xanthomonas species (Xanthomonas euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans and X. gardneri), and is one of the most important diseases of both processing and fresh market tomato crops in Brazil. Eighty one isolates, collected from 23 commercial tomato fields, located in southern, southeastern, central-west and northeastern regions of the country, from 2005 to 2009, were identified to determine the occurrence of these species. These isolates were characterized through rep-PCR-based fingerprint analysis (BOX and REP-PCR), PCR with species-specific primers and pathogenicity tests on tomato and pepper susceptible varieties. Highest frequencies were observed for X. perforans (49.4%) and X. gardneri (40.7%). Only two isolates were X. euvesicatoria and six were X. vesicatoria. The occurrence of all four species was detected only in the southeast region of Brazil. All isolates were pathogenic on tomato. On pepper, only those of X. euvesicatoria and 30 isolates of X. gardneri caused bacterial spot symptoms. Isolates were also classified in races by avrRxv (present in race T1) and avrXv3-PCR amplification and by hypersensitive reaction on tomato genotype carrying the Xv3 gene. All X. perforans isolates induced hypersensitive response on this genotype, indicating that they belong to race T3, and in most cases confirmed by avrXv3-PCR. Xanthomonas vesicatoria and X. gardneri isolates were classified as race T2 since no PCR products were detected for avrRxv or avrXv3. Among the 81 isolates, races T1, T2 and T3 were identified, while races T4 and T5 of X. perforans were not detected. Sensitivity of all isolates to copper and streptomycin was evaluated by in vitro assays, with 50, 100 and 200 μg/mL of copper sulfate and 25, 50 and 100 μg/mL of streptomycin sulfate, with three replicates. Resistance was detected when bacterial growth was observed in all three replicates. None of the isolates was resistant to copper at 200 μg/mL. However, 97.53% were resistant to copper at 100 μg/mL and 98.77% were resistant to copper at 50 μg/mL. The frequencies of isolates resistant to streptomycin were 8.64% (100 μg/mL), 76.54% (50 μg/mL) and 83.95% (25 μg/mL). Isolates representing all four Xanthomonas species showed resistance, both to copper and streptomycin. This is the first survey and characterization of xanthomonads on fresh market tomatoes in Brazil.

Xylella fastidiosa é bactéria Gram-negativa e fastidiosa, limitada ao xilema das plantas com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mono e dicotilêdoneas, algumas de grande interesse econômico. No Brasil a X. fastidiosa é o agente causal da Clorose Variegada dos Citros (CVC), sendo observada nos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná. O objetivo deste trabalho foi o isolamento de X. fastidiosa de laranja doce (Citrus sinensis), análise molecular da variabilidade genética e resistência a antibióticos. A linhagem 9a5c de X. fastidiosa e isolados de cafeeiro e videira foram utilizados como controle nos estudos genéticos e de resistência a antibióticos juntamente com os isolados obtidos neste estudo. A diversidade genética de dezenove isolados foi determinada pela técnica de RAPD. Os resultados mostraram três grupos: o primeiro compreende dezesseis isolados de CVC (incluindo a linhagem 9a5c), o segundo dois isolados de cafeeiro, o terceiro um isolado de videira. Dois subgrupos foram observados no grupo citros, mostrando 72% de similaridade. A linhagem 9a5c foi incluída em um subgrupo menor, mostrando maior divergência que os outros isolados. Os níveis de resistência aos antibióticos foram avaliados empregando duas técnicas: difusão do antibiótico em meio de cultura sólido e diluição em meio líquido. A análise de resistência a antibióticos mostrou que a polimixina B, rifampicina, estreptomicina, canamicina, ampicilina, neomicina, tetraciclina, cloranfenicol e vancomicina o inibiram o crescimento dos isolados estudados, mas esses isolados foram resistentes a penicilina. Estes resultados dão suporte para a hipótese de homogeneidade entre isolados causadores da CVC e indicam quais os antibióticos que poderão ser utilizados no desenvolvimento de um sistema de transformação para esta bactéria, além de indicar o potencial emprego da antibiótico-terapia como uma alternativa a mais de convivência com a CVC. Testes de interação com bactérias endofíticas e X. fastidiosa mostraram que Methylobacterium sp. estimulou"in vitro"o crescimento de X. fastidiosa / not available

Xylella fastidiosa é bactéria Gram-negativa e fastidiosa, limitada ao xilema das plantas com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mono e dicotilêdoneas, algumas de grande interesse econômico. No Brasil a X. fastidiosa é o agente causal da Clorose Variegada dos Citros (CVC), sendo observada nos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná. O objetivo deste trabalho foi o isolamento de X. fastidiosa de laranja doce (Citrus sinensis), análise molecular da variabilidade genética e resistência a antibióticos. A linhagem 9a5c de X. fastidiosa e isolados de cafeeiro e videira foram utilizados como controle nos estudos genéticos e de resistência a antibióticos juntamente com os isolados obtidos neste estudo. A diversidade genética de dezenove isolados foi determinada pela técnica de RAPD. Os resultados mostraram três grupos: o primeiro compreende dezesseis isolados de CVC (incluindo a linhagem 9a5c), o segundo dois isolados de cafeeiro, o terceiro um isolado de videira. Dois subgrupos foram observados no grupo citros, mostrando 72% de similaridade. A linhagem 9a5c foi incluída em um subgrupo menor, mostrando maior divergência que os outros isolados. Os níveis de resistência aos antibióticos foram avaliados empregando duas técnicas: difusão do antibiótico em meio de cultura sólido e diluição em meio líquido. A análise de resistência a antibióticos mostrou que a polimixina B, rifampicina, estreptomicina, canamicina, ampicilina, neomicina, tetraciclina, cloranfenicol e vancomicina o inibiram o crescimento dos isolados estudados, mas esses isolados foram resistentes a penicilina. Estes resultados dão suporte para a hipótese de homogeneidade entre isolados causadores da CVC e indicam quais os antibióticos que poderão ser utilizados no desenvolvimento de um sistema de transformação para esta bactéria, além de indicar o potencial emprego da antibiótico-terapia como uma alternativa a mais de convivência com a CVC. Testes de interação com bactérias endofíticas e X. fastidiosa mostraram que Methylobacterium sp. estimulou"in vitro"o crescimento de X. fastidiosa / not available

A mancha bacteriana, doença causada por Xanthomonas campestres pv. passiflorae, apresenta-se como uma das mais importantes doenças do maracujazeiro, podendo limitar a produção dessa frutífera em algumas regiões do País. O uso de resistência genética e controle químico, juntamente com o emprego de medidas de exclusão, são as práticas de controle da doença mais recomendadas. Cinqüenta isolados patogênicos de Xanthomonas campestres pv. passiflorae, coletados em áreas produtoras de maracujá, foram genotipados com marcadores do tipo RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) afim de se estabelecer o grau de similaridade genética entre eles. Os resultados indicaram que todos os isolados diferiram entre si. Não foi encontrado nenhum isolado idêntico. A análise de agrupamento separou os isolados em 11 diferentes grupos, considerando 90% como valor limite de similaridade genética. Houve um alto grau de variabilidade genética entre os isolados, com valores de 82 a 95%, não havendo contudo correlação aparente entre origens geográficas e similaridade genética. Isso pode ser uma indicativa de que populações de X. c. pv. passiflorae são compostas por um mosaico de genótipos. Em adição, isolados geneticamente distintos foram isolados de uma mesma planta, indicando a possibilidade de infecções múltiplas. Com base no dendrograma, os cinco isolados mais divergentes foram selecionados para ensaios de inoculação em plantas de maracujá. Os resultados indicaram a existência de variação em níveis de agressividade entre isolados, verificado pela variação significativa da porcentagem de área lesionada, que variou de 3,086 a 31,825 cm2. Este é o primeiro relato da variação de patogenicidade desta espécie de Xantomhonas e esses resultados mostraram a importância de se considerar o genótipo bacteriano na seleção de variedades resistentes. Doze isolados foram testados quanto a sua sensibilidade in vitro a cobre e aos antibióticos streptomicina e oxitetraciclina. Os isolados de X. c. pv. passiflorae apresentaram pouca variação em relação a sensibilidade a cobre quando cultivadas na presença de 100ppm deste elemento. Apesar disto, todos os isolados tiveram seu crescimento reduzido acima de 80% nesta concentração. Nenhuma correlação foi encontrada entre as diferenças na sensibilidade e a origem geográfica dos isolados. Em geral, os mesmos resultados foram encontrados no teste com antibióticos. Algumas diferenças foram encontradas a 1.200 ppm e 2.400 ppm do produto comercial Agrimicina, todos os isolados tiveram seu crescimento reduzido a níveis de 96% a 1.200 ppm e acima de 98% a 2.400. Estes resultados indicam níveis de sensibilidade normal dos isolados coletados e reforçam a importância desses produtos como agentes de controle de X. c. pv. passiflorae. / The disease bacterial spot, caused by Xanthomonas campestris pv. passiflorae, is one of the most important disease of passion-fruit, which can limit its production in some regions of Brazil. The use of genetic resistance and chemical control, as well as the adoption of exclusion measures are the more recommended practices for the control of this disease. Fifty pathogenic isolates of Xanthomonas campestris pv. passiflorae, collected from production areas, were genotyped with RAPD markers (Random Amplified Polymorphic DNA) in order to establish the degree of their genetic similarities. The results indicated that all the isolates differed from each other, i.e., no identical isolates were found. Clustering analysis grouped the isolates in 11 clusters considering 90% of similarity as the threshold value. There was a high degree of genetic variability among isolates, which varied from 82 to 95%, and no apparent correlation between their geographical origin and their clustering pattern, indicating that populations of Xanthomonas campestris pv passiflora are composed of a mosaic of genotypes. In addition, distinct isolates were found in the same plant, indicating the possibility of multiple infection. Based on the dendrogram, the five more divergent isolates were selected for inoculation trials in Passiflora edulis f. flavicarpa plants. The results showed a variation in the agressivness, as indicated by significant variation in the percentage of lesioned area, which ranged from 3,086 to 31,825 cm2. This is the first report of variation in pathogenicity in X. c. passiflora and the results highlights the importance of considering the genotype of the bacterium during the selection of resistant varieties. Five isolates were tested for their in vitro sensitivity to copper and the antibiotics streptomycin and oxytetracyclin. X. c. pv. passiflorae isolates varied slightly regarding their sensitivity to copper when grown in the presence of 100 ppm of this element. Notwithstanding, all isolates had their growth reduced to levels above 80% at this concentration. No correlation was found between the differences in sensitivity and the geographic origin of the isolates. In general, the same results were found in the screening with antibiotics. Albeit some differences were found at 1.200 and 2.400 ppm of the commercial product Agrimicin, all isolates had their growth reduced to levels above 96% at 1.200 ppm and above 98% at 2.400. These results indicate normal sensitivity levels of the bacterium collected from these areas and reinforce the importance of these chemicals as control agents of X. c. pv. passiflorae.

Xylella fastidiosa é o agente causal da doença clorose variegada dos citros (CVC), e afeta principalmente a variedade de laranja doce no Brasil. É encontrada no xilema de plantas infectadas obstruindo o fluxo normal de água e nutrientes para todas as partes da planta. Os principais sintomas da doença são o aparecimento de frutos pequenos com a casca enrijecida e clorose nas folhas. Além de infectar variedades de laranjas, a bactéria é encontrada associada a doenças em outras culturas economicamente importantes como videiras, pessegueiros, ameixeiras, amoreiras, cafezais e carvalhos. O seqüenciamento completo do genoma revelou a presença de uma grande quantidade de regiões associadas a bacteriófagos. Duas dessas regiões foram ecolhidas para serem avaliadas em isolados de populações naturais infectando citros, uva e café através de PCR e seqüenciamento dos produtos amplificados. Os primers desenhados com base no genoma seqüenciado amplificam bandas de 1,0; 1,2; 1,4 e 1,7 kb. Os resultados mostraram que todos os isolados analisados apresentam seqüências semelhantes aquelas encontradas em bacteriófagos. Além disso, existe variação quanto ao número de produtos amplificados e seqüências de nucleotídeos dentro de isolados de citros de hospedeiros de diferentes regiões e entre os isolados de citros, café e videira. Dentro dos isolados de citros de hospedeiros de diferentes regiões do estado de São Paulo e Paraná dois grupos foram formados (grupo A e B), que compreendem os isolados de 9a5c(X0), Cordeirópolis, Itápolis, Araraquara (Rep3), Matão (Rep11), Matão (Rep16), Paraná (11067), Paraná (11399), Paraná (11834), Novais e Curupá, Itapetininga, Olímpia, Araraquara (Rep1), Matão (Rep15), Colina (11038), Colina (11039). Na seqüência amplificada de 1,2 kb aparecem 15 alterações de bases polimórficas, sendo que não ocorrem alterações na demarcação das ORFs nessa região e as proteínas traduzidas a partir dessa nova seqüência apresentam cerca de 92% de identidade. A seqüência amplificada de 1,4 kb entretanto, apresenta alterações significativas na composição de bases na região central do fragmento. Nessa região são encontradas seqüências cujo BLASTX encontra similaridade com ORFs localizadas em outras regiões de profago do genoma do clone de Xylella seqüenciado. Esses resultados indicam que existe variação significativa nas regiões associadas a bacteriófagos no genoma de isolados de diferentes hospedeiros de Xylella e que essas regiões devem estar associadas a rearranjos do genoma. / Xylella fastidiosa is the causal agent of the disease named "variegated clorosis of citrus", which mainly affects sweet orange varieties of Brazil. It is found infecting the xylem of plants, obstructing water and nutrient fluxes throughout the plant. The major symptoms of the disease are small fruit size, hardened rind and leaf chlorosis. Besides infecting orange plants, the bacterium is found associated with diseases in other economically important crops, such as grapes, coffee, peaches, plum, oak. The fuIl sequencing of the genome of X fastidiosa disclosed the presence of many regions associated with bacteriophages. Two of these regions were chosen to be evaluated in isolates of natural populations infecting citrus, grape and coffee through PCR and sequencing of the amplified products. Use of primers designed from the genome sequence results in amplified bands of 1.0; 1.2; 1.4 and 1.7 kb. The resuIts show that alI the analyzed isolates present sequences similar to those found in bacteriophages. However, there is variation as to the number of amplified products and nucleotide sequences among the citrus isolates obtained from different regions and among the isolates from citrus, coffee and grapes. The citrus isolates from hosts from different regions of the state of São Paulo were distributed into two groups (group A e B): 9a5c(XO), Cordeirópolis, Itápolis, Araraquara(Rep3), Matão(Rep11), Cordeirópolis, Itápolis, Araraquara(Rep3), Matão(Rep 11), Matão(Rep 16) Paraná(11067), Paraná(11399), Paraná(11834), Novais and Curupá, Itapetininga, Olímpia, Araraquara(Rep1), Matão(Rep15), Colina(11038), Colina(11039). In the 1.2 Kb amplified sequence there are 15 polymorphic bases, but these differences do not change the boundaries of the ORFs in this region and the translated proteins from these new regions present an identity of 92%. However, the 1.4 kb amplified sequence presents significant alterations in the composition of bases in the central region of the fragment. In this region, sequences were found with a similarity (BLASTX) to ORFs located in other regions of the sequenced genome of Xylella. These results indicate that there are significant variations in regions associated with bacteriophages in the genome of isolates from different hosts of Xylella and that these regions may be associated with rearrangements of the genome.

A Xylella fastidiosa é uma bactéria limitada ao xilema responsável por doenças em várias espécies de plantas. Essas doenças são caracterizadas por sintomas de estresse hídrico e, nas folhas, escaldadura e necrose marginal ou clorose variegada, que é um sintoma típico em citros. Para quantificar os efeitos da infecção por X. fastidiosa em laranjeiras, o fluxo de seiva foi medido em plantas de 2,5 anos de idade pelo método do balanço de calor (MBC) de Sakuratani, durante 9 dias. A área foliar das plantas foi determinada para calcular o fluxo de seiva por unidade de área, que foi considerado como sendo equivalente à transpiração. Os dados assim obtidos foram confrontados com medições feitas com o porômetro durante 3 dias. Foi observada uma redução na transpiração, das plantas infectadas em relação às sadias, de 38 %, pelo MBC, e de 21 a 37%, nas medições feitas com o porômetro. A resistência foliar à difusão de vapor foi de 35 a 97 % maior nas plantas infectadas do que nas plantas sadias. A redução na transpiração e o aumento na resistência difusiva foram registrados para as plantas infectadas, tanto em folhas com sintomas visíveis de doença, como em folhas aparentemente sadias. Não foi possível confirmar que a causa primária do estresse hídrico, associado à doença, é o entupimento dos vasos do xilema, porque a diminuição na transpiração pode ter sido decorrente do fechamento dos estômatos possivelmente ocasionado por alguma substância produzida pela bactéria ou pela planta infectada / not available

Xylella fastidiosa Wells et al. (1987) é agente causal de doenças em diversas culturas de importância econômica, entre elas a clorose variegada dos citros (CVC). Em recente levantamento da incidência da CVC no Estado de São Paulo, foi observado que a doença está presente em toda a região citrícola e é mais severa na região Norte que na Sul. Este estudo teve por objetivo averiguar o grau de diversidade genética existente entre 138 isolados de X. fastidiosa coletados nas regiões citrícolas Sul, Centro e Noroeste do Estado de São Paulo. Isolados de videira, ameixeira e cafeeiro também foram incluídos para servirem como referências nos estudos moleculares. A identidade dos isolados foi confirmada com a amplificação de DNA por reação de polimerase em cadeia (PCR) com os iniciadores RST 31/33. A sequencia nucleotídica do fragmento genômico amplificado por estes iniciadores foi determinada para isolados de X. Fastidiosa. Não foram observados polimorfismos de seqüência nucleotídica entre isolados de citros. Já os isolados obtidos de videira, cafeeiro e ameixeira apresentaram polimorfismos de seqüência quando comparados a X. fastidiosa de citros. Esta seqüência apresenta alto grau de homologia com gens rpoD que codificam a subunidade sigma de RNA polimerase em diversos gêneros bacterianos. Comparações dessa seqüência com a de 12 espécies de Proteobactérias agrupou X. fastidiosa com Xanthomonas campestres pv. campestris, concordando com o seu posicionamento taxonômico dentro do grupo das Xanthomonadaceas. A diversidade genética entre os isolados também foi averiguada por amplificação de seqüências conservadas e repetitivas no DNA genômico de X. fastidiosa com os indicadores ERIC, REP e BOX (rep-PCR). Os perfis obtidos com os três iniciadores foram analisados em conjunto e um total de dezenove haplótipos combinados foi obtido. Maior diversidade de haplótipos combinados foi encontrada em Neves Paulista, representante da região Noroeste do Estado de São Paulo. Alguns haplótipos só foram detectados nessa área. Os isolados de Santa Rita do Passa Quatro apresentaram maior freqüência do haplótipo onze e os isolados de Gavião Peixoto, do haplótipo quartoze. Foi possível identificar a existência de isolados de X. fastidiosa geneticamente distintos dentro de uma mesma planta de citros. Estimativas de similaridade genética entre haplótipos combinados variaram acima de 60%. Isolados de videira apresentaram perfis bem distintos entre si e diferiram dos demais isolados de outros hospedeiros. Os isolados de cafeeiro e ameixeira apresentaram perfis similares aos dos isolados de citros. A ocorrência do plasmídio pXF51, seqüenciado recentemente pelo Projeto Genoma de X. fastidiosa, foi determinada por PCR. Iniciadores específicos foram sintetizados e a amplificação do fragmento de 750 pb foi positiva em 73 dos 90 isolados incluídos neste estudo / not available

O objetivo deste projeto foi entender a organização genômica e o conteúdo de genes de dois fitopatógenos relacionados geneticamente, mas que infectam diferentes hospedeiros: Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), um patógeno de cana-de-açúcar; e Leifonia xyli subsp. cynodontis (Lxc), um patógeno de gramíneas do gênero Cynodon. Os resultados do seqüenciamento parcial do genoma de Lxc são descritos, incluindo as seqüências comuns ao genoma de Lxx e os fragmentos de organização distinta e genes específicos de Lxc. Para alcançar o objetivo, bibliotecas genômicas do genoma de Lxc foram construídas. A estratégia revelou seqüências específicas, algumas provavelmente adquiridas por transferência horizontal, e regiões não sintênicas do genoma de Lxc, quando comparadas com Lxx. Regiões específicas somaram 311.353 pb e foram anotadas. Devido a associação de elementos genéticos móveis com reorganização cromossômica e transferência horizontal de genes, um estudo detalhado dos transposons do tipo IS, presentes em ambos os genomas, foi realizado. A análise revelou um número variável de elementos para cada genoma atuando na diversificação dos mesmos. / This study aimed to understand genome organization and gene content of two closely related plant pathogens that infect different hosts: Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), a sugarcane pathogen; and Leifonia xyli subsp. cynodontis (Lxc), a Cynodon grass pathogen. We describe the results of a partial genome sequence of Lxc, assessing the similarity to Lxx completely sequenced genome, describing differences in genome organization and uncovering genes specific to Lxc genome. To accomplish the objective, genomic libraries were constructed. The strategy uncovered specific sequences, some probably acquired by horizontal transfer and non-syntenic regions of Lxc genome compared to Lxx. Specific regions of Lxc genome accounted for 311,353 bp and were annotated. Because mobile genetic elements are often associated with rearrangements and horizontal gene transfer, a detailed study of all insertion sequence (IS) elements presented in both genomes were realized. The analysis revealed a variable number of transposable elements acting upon genomic diversity.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000393359-Texto+Completo-0.pdf: 3706184 bytes, checksum: 69c5551b27d8ba08aadf9a5c582b8491 (MD5) Previous issue date: 2007 / The natural resistance of plants to disease is based not only on preformed mechanisms, but also on induced mechanisms. The defense mechanisms present in resistant plants may also be found in susceptible ones. This study attempts to analyze phenolic compounds levels, including the flavonoid group and polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POX) activities in Solanum tuberosum cv. Agata, in response to inoculation of the incompatible plant pathogenic bacteria Xanthomonas axonopodis and Ralstonia solanacearum, and the compatible bacteria Erwinia carotovora. Bacteria compatibility was evaluated using tubers infiltration. Tubers infiltrated with E. carotovora suspensions exhibited disease symptoms. On the other hand, bacteria R. solanacearum and X. axonopodis did not induce disease. Leaf inoculation was performed depending on the number and location of the leaves on the stem. Multiple-leaf inoculation was performed on basal, intermediate and apical leaves and single inoculations on intermediate leaves. Leaves inoculated with bacterial suspensions of X. axonopodis and R. solanacearum showed hypersensitive response (HR) within 24 hpi, while leaves inoculated with E. carotovora showed disease symptoms. Therefore, the R. solanacearum isolate used in the experiments did not exhibit virulence to this potato cultivar. Regardless of the bacterial treatments, multiple-inoculated basal leaves presented higher PPO and POX activities and lower levels of total phenolic compounds and flavonoids, when compared to apical leaves. Basal and intermediate leaves inoculated with R. solanacearum and X. axonopodis showed an increase in total phenolic compounds and flavonoid levels. These increases were similar or higher than the levels observed in non-inoculated apical leaves. In general, multiple-leaf inoculations showed the highest levels of phenolic compounds and flavonoids, while the single inoculations presented the highest increase in PPO activity. However, with POX activities there were no significant differences between single and multipleleaf inoculations. In the present study, the plant defense metabolism in this potato cultivar was stimulated by incompatible bacteria, indicating their potential use as inducers for further plant defense against any subsequent attack by compatible pathogens. / A resistência natural das plantas a doenças é baseada tanto em mecanismos pré-formados quanto em mecanismos induzidos. Esse estudo pretendeu analisar os níveis de compostos fenólicos, incluindo o grupo dos flavonóides e as atividades das enzimas polifenoloxidases (PPOs) e peroxidases (POX) em Solanum tuberosum cv. Ágata, em resposta às inoculações com as bactérias fitopatogênicas incompatíveis Xanthomonas axonopodis, Ralstonia solanacearum, e compatíveis Erwinia carotovora. A compatibilidade das bactérias foi avaliada através da inoculação de tubérculos. Tubérculos infiltrados com E. carotovora exibiram sinais de doença e com R. solanacearum e X. axonopodis não desenvolveram doença. As inoculações nas folhas foram realizadas dependendo do número e das localizações das folhas nos ramos. As inoculações múltiplas foram realizadas nas folhas basais, intermediárias e apicais e as inoculações simples ocorreram nas folhas intermediárias. As folhas inoculadas com as suspensões de X. axonopodis e R. solanacearum exibiram a resposta de hipersensibilidade (HR) dentro de 24 hpi, enquanto que as folhas inoculadas com E. carotovora evidenciaram sintomas de doença. Portanto, o isolado de R. solanacearum utilizado nos experimentos não mostrou virulência a esta cultivar de batata. Independentemente do tratamento bacteriano, as folhas basais apresentaram nas inoculações múltiplas, as mais altas atividades das PPOs e das POX e os níveis mais baixos de compostos fenólicos totais e de flavonóides, quando comparadas com as folhas apicais. As folhas basais e as intermediárias inoculadas com R. solanacearum e com X. axonopodis mostraram um aumento nos níveis de compostos fenólicos totais e de flavonóides. Esses aumentos foram similares ou maiores que os níveis observados nas folhas apicais não inoculadas. De um modo geral, as inoculações múltiplas exibiram os maiores níveis de compostos fenólicos totais e de flavonóides, enquanto que as inoculações simples apresentaram os maiores aumentos nas atividades das PPOs. Contudo, as atividades das POX não apresentaram diferenças significativas entre as inoculações múltiplas e simples. No presente estudo, o metabolismo de defesa nesta cultivar de batata foi estimulado pelas bactérias incompatíveis, indicando a sua posterior utilização como indutoras da defesa da planta contra o ataque subseqüente de patógenos compatíveis.

Made available in DSpace on 2014-08-13T02:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460184-Texto+Completo-0.pdf: 1028375 bytes, checksum: 28478eee33cfe1af70ef0f52ca6b57b9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Solanum tuberosum is one of the most important crops worldwide being the fourth most consumed food. Despite its importance, this crop presents a high susceptibility to a wide range of pathogens, leading to an extensive yield loss. A potential approach for disease control in potato is the understanding of the mechanisms of resistance induction and their relation to strengthening of natural plant defenses. In this work, the effect of defense inducers (XTH and Acibenzolar-S-methyl - Bion®) and ethylene blocker (aminoethoxyvinylglycine – AVG) in the plant metabolism was assessed. Biochemical markers for plant defense, such as POX and PPO enzymes, synthesis of phenolic compounds, flavonoid fraction and salicylic acid accumulation were also evaluated. Bion® resulted in a negative effect upon P. carotovorum inoculated plants, whilst XTH delayed disease progression. Plants cultivated in the presence of Bion+AVG showed an increase in PPO activity comparing to the control plants, although its activity was similar between XTH and Bion® plants. POX activity was promoted by Bion® at 24 hpi, however, at 72 hpi plants showed higher POX activity within XTH+AVG and Bion+AVG treated plants, compared with non-treated plants. In general, plants presented free SA levels 65% higher than conjugated one. The highest concentrations of SA (52. 2 μg/g) was found in Bion+AVG treated plants, whilst the lowest concentrations (4. 8 μg/g) were found in XTH and AVG treated plants. / A espécie Solanum tuberosum é uma das espécies vegetais de maior importância no mundo, sendo a batata o quarto alimento mais consumido. Porém, apesar do uso extensivo de pesticidas, esta cultura ainda é muito afetada por doenças, acarretando grandes perdas econômicas. Uma importante alternativa ao uso de químicos para o manejo das pragas, é o fortalecimento das defesas naturais da planta através da promoção de seus mecanismos de defesa. Neste trabalho foi avaliada a incidência da doença causada por Pectobacterium carotovorum e o metabolismo vegetal relacionados à defesa, tal como atividade das enzimas peroxidases (POX) e polifenoloxidases (PPO), síntese de compostos fenólicos, flavonoides e o acúmulo de ácido salicílico (AS) livre e conjugado. Foram utilizados os indutores de defesa XTH e o Bion®, bem como o bloqueador da síntese de etileno, AVG (aminoetoxivinilglicina), em plantas de batata cultivadas in vitro. O tratamento com Bion® não promoveu a resistência vegetal nas plantas inoculadas com P. carotovorum. Enquanto o uso do XTH foi eficiente na promoção de resistência das plantas, retardando o progresso da doença causada pela fitobactéria. Em plantas cultivadas na presença de Bion+AVG, foi observado um aumento na atividade de PPO em comparação com o controle, porém a atividade desta enzima é semelhante entre os tratamentos XTH e Bion®. Nas plantas do tratamento XTH+AVG a atividade da PPO se mantém semelhante às plantas do controle e do tratamento XTH. A atividade da POX foi promovida pelo tratamento Bion® em 24 horas pós-inoculação (hpi), enquanto que os tratamentos XTH+AVG e Bion+AVG induziram a maior atividade desta enzima em 72 hpi. Apesar das diferenças observadas nas atividades de PPO e POX, estas não apresentaram relação com a incidência da doença nas plantas. Em geral, os níveis de AS livre nos tecidos foi 65% maior que o AS conjugado. Em 24hpi, as plantas do tratamento Bion+AVG apresentaram os maiores níveis de AS livre (52,2 μg/g), enquanto os o tratamento XTH e AVG apresentaram os menores níveis de AS (4,87 e 4,82 μg/g, respectivamente).