Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGRRMS.pdf: 1511728 bytes, checksum: 7d61e2ac2b83bcccf28d5a1ace492dca (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Cysteine proteases are enzymes found in many organisms and are characterized by the presence of cysteine residue in their active site. These proteases play an important role in the organism metabolism. In pathogenic organisms, for example, cysteine proteases may be involved in the pathogenicity process by unbalancing of the biological functions of the host (biochemical and physiological regulation). Since they are involved in several diseases, these enzymes have been considered of great interest for many researchers. The current work aims to express in E. coli a recombinant form of an ORF XAC2853 predicted to be a cysteine protease by annotation of the genome of Xanthomonas axonopodis pv citri. This bacterium is responsible for citrus canker, an infection affecting citrus species which can be evidenced by superficial lesions and early fall of leaves and fruits, thus resulting in significant losses to world agriculture. After expression, the protein was purified by nickel column affinity chromatography and inclusion body solubilization, inasmuch as this protein is almost fully insoluble. The purified protein was used to investigate the activity against such synthetic substrates as Z-FR-MCA and Z-RR-MCA, and no proteolytic activity was found. However, studies in vivo using clones of E. coli expressing the recombinant protein evidenced proteolytic activity against casein. In an attempt to demonstrate the involvement of this probable protease in the pathogenicity of Xac, the knockout of the cromossomal gene in Xac was performed. A mutant having the disrupted gene was obtained and characterized. The assays of the mutant growth, when compared with the wild strain, indicate that the cysteine protease may be involved in the pathogenicity of Xac, since the inactivation of its gene by the transposon insertion resulted in a less virulent strain. In this sense, this protein may be a promising target for the combat of citrus canker. / As cisteíno proteases são enzimas presentes nos diferentes organismos e são caracterizadas pela presença de um resíduo de cisteína em seu sítio ativo. Essas proteases apresentam relevante papel no metabolismo desses organismos. No caso de organismos patogênicos, por exemplo, podem estar envolvidas no processo de patogenicidade por gerar o desequilíbrio das funções biológicas do hospedeiro (regulação bioquímica e fisiológica). Por esta razão, essas enzimas tem sido alvo de grande interesse por parte dos pesquisadores, uma vez que se encontram envolvidas em diversas doenças. Neste trabalho visamos à expressão em E. coli da forma recombinante de uma ORF XAC2853 predita como uma cisteíno protease na anotação do genoma de Xanthomonas axonopodis pv citri. Esta bactéria é responsável pelo cancro cítrico, uma infecção que afeta citros, caracterizando-se pelo aparecimento de lesões superficiais e queda precoce de folhas e frutos, resultando em grandes perdas para a agricultura mundial. Uma vez expressa a proteína, a mesma foi purificada por afinidade em coluna de níquel assim como pela solubilização dos corpos de inclusão, pois esta proteína encontra-se quase que exclusivamente insolúvel. A proteína purificada foi utilizada nos estudos de atividade contra os substratos sintéticos Z-FR-MCA e Z-RR-MCA não sendo verificada atividade proteolítica. No entanto, estudos de atividade realizados in vivo, com clones de E. coli expressando a proteína recombinante, demonstraram atividade proteolítica contra a caseína. Na busca de demonstrar o envolvimento desta provável protease na patogenicidade de Xac, foi realizado o nocaute do gene cromossomal que a codifica na bactéria. Um mutante com o gene inativado pela inserção de um transposon foi obtido e caracterizado, e os ensaios de crescimento desse mutante, comparado com o crescimento da linhagem selvagem, permitem concluir que a cisteíno protease estudada pode estar envolvida na patogenicidade de Xac, uma vez que a inativação do seu gene pela inserção do transposon gerou uma linhagem menos virulenta. Desta forma, esta proteína pode ser um alvo promissor para o combate ao cancro cítrico.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-10-16T10:49:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 987207 bytes, checksum: 859bdece8525a123062c87a512accb46 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-16T10:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 987207 bytes, checksum: 859bdece8525a123062c87a512accb46 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Doenças causadas por fitoplasmas têm emergido em diversas culturas nas últimas décadas tornando-se responsáveis por perdas econômicas significativas. Dentre os fitoplasmas causadores de doenças na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz), se destaca o causador da doença do “Couro de Sapo da mandioca” (DCSM), o qual é responsável por grandes perdas na cultura em alguns países da América do Sul. Com o objetivo de detectar e caracterizar o fitoplasma causador da DCSM no Brasil, 30 plantas de mandioca apresentando sintomas típicos e 20 plantas de mandioca sem sintomas típicos de DCSM foram coletadas em Mocambinho (Jaíba), no estado de Minas Gerais, Brasil. O DNA total das raízes, caules e folhas foi extraído e utilizado como molde para a reação de PCR duplo. Foram desenhados iniciadores específicos para facilitar a detecção do fitoplasma na presença de Bacillus sp. (endofítico). Utilizando estes iniciadores foi possível detectar o fitoplasma em 16,7% das raízes, 66,7% dos caules e 73,3% das folhas em plantas sintomáticas, e em nenhuma das raízes, 45% dos caules e 30% das folhas em plantas assintomáticas. Um total de 37 plantas coletadas apresentou resultado positivo para a presença de fitoplasmas. O fitoplasma detectado foi identificado como pertencente ao grupo 16SrIII, subgrupo A, através de RFLP, sequenciamento e RFLP in silico. Análises filogenéticas, baseadas no 16S rDNA deram suporte à caracterização realizada através do RFLP. / Diseases caused by phytoplasmas in different crops have emerged in the past decades being responsible for significant economic losses worldwide. Of particular note among the disease-causing phytoplasmas in cassava (Manihot esculenta Crantz) is that responsible for cassava frog skin disease (CFSD), which causes great losses in some South American countries. In order to detect and characterize the phytoplasma that causes CFSD in Brazil, 30 cassava plants showing typical disease symptoms and 20 cassava plants CFSD symptomless were collected in Mocambinho (Jaíba) in the state of Minas Gerais, Brazil. Total DNA of tubers, stems and leaves was extracted and used as a template for nested-PCR reacions. Specific primers were designed to facilitate the detection of the phytoplasma in the presence of endophytic Bacillus sp. Using these primers it was possible to detect the phytoplasma in 16.7% of the tubers, 66.7% of the stems and 73.3% of the leaves of symptomatic plants, but in none of the tubers, 45% of the stems and 30% of the leaves of asymptomatic plants. A total of 37 cassava plants showed positive results for presence of phytoplasma. This phytoplasma was identified as belonging to the group 16SrIII, subgroup A, by in vitro and in silico RFLP analyses and sequencing. Phylogenetic analysis, based on 16S rDNA, supports the characterization performed by RFLP.

Xylella fastidiosa é uma bactéria fitopatogênica transmitida por insetos vetores conhecidos como cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae, Subfamília Cicadellinae). Uma estirpe desta bactéria causa o Mal de Pierce em videira nos EUA e México. No Brasil, esta bactéria ainda não foi detectada colonizando videira, embora esta cultura tenha importância em algumas regiões Nesta pesquisa foi feito um levantamento faunístico de cigarrinhas da família Cicadellinae por meio de armadilhas adesivas amarelas em vinhedos dos Estados do Rio Grande do Sul e Pernambuco, com o objetivo de identificar potenciais vetoras de X. fastidiosa e sua flutuação populacional. Para a obtenção das cigarrinhas foram realizadas coletas com cartões adesivos amarelos em quatro parreirais comerciais de Vitis vinifera para cada Estado. Em cada parreiral foram instalados 20 cartões, distribuídos em 10 pontos espaçados de 40 x 40 m, com duas alturas de amostragem (45 cm do solo e 45 cm acima da lâmina foliar de videira). Os cartões adesivos foram trocados quinzenalmente no período de setembro/2004-setembro/2006 e junho/2005-junho/2007 no Rio Grande do Sul e Pernambuco, respectivamente. Baseando-se em análise faunística, determinaram-se as espécies de cigarrinhas mais abundantes, constantes, freqüentes e dominantes, as quais foram avaliadas quanto à flutuação populacional. No Rio Grande do Sul, 34 espécies de cicadelíneos e 6 de cercopídeos foram encontradas. Porém, a maioria (98,4%) dos 3,893 espécimes coletados foram cicadelídeos, distribuídos nas subfamílias Cicadellinae (n = 2.344; 23 espécies), Gyponinae (n = 1.327; 9 espécies), Deltocephalinae (n = 147; 1 espécie) e Coelidinae (n = 13; 1 espécie). Os insetos da subfamília Cicadellinae foram divididos nas tribos Cicadellini (n = 1.606; 12 espécies) e Proconiini (n = 738; 11 espécies). Dentre os cicadelíneos, 5 espécies de Cicadellini (Bucephalogonia xanthophis, Dilobopterus dispar, Macugonalia cavifrons e a morfo-espécie Cicadellini sp. 1) e 5 de Proconiini (Molomea consolida, Oncometopia facialis, Oncometopia fusca e Tapajosa rubromarginata) prevalecem nos vinhedos do Rio Grande do Sul, de acordo com as análises faunísticas. Nos vinhedos de Pernambuco, verificou-se uma menor diversidade de espécies de cigarrinhas em relação aos do Rio Grande do Sul. Um total de 4.106 cicadelídeos foram coletados, pertencentes a duas subfamílias: Cicadellinae (n = 4.094; 4 espécies) e Gyponinae (n = 12; 2 espécies). A espécie mais abundante foi a H. spottii com 3.965 indivíduos encontrados. Esta espécie utiliza a videira como hospedeiro de oviposição e desenvolvimento. Os períodos de maior ocorrência de cigarrinhas nos vinhedos são de outubro a agosto na Serra Gaúcha, e de janeiro a junho em Pernambuco. Neste estudo também foi testada a possibilidade de transmissão por cigarrinhas de uma estirpe de X. fastidiosa de citros, causadora da Clorose variegada dos citros (CVC), para videira e ameixeira. Não houve transmissão para videira, indicando que a estirpe de X. fastidiosa de citros pode não ser capaz de estabelecer infecção sistêmica em videira, após a inoculação por inseto vetor. No entanto, a diversidade e abundância de cigarrinhas potenciais vetoras nos Estados de Pernambuco e Rio Grande do Sul indicam um grande risco para disseminação do Mal de Pierce em videira caso uma estirpe de X. fastidiosa patogênica a esta cultura seja introduzida ou evolua a partir de estirpes existentes no Brasil. / Xylella fastidiosa is plant-pathogenic bacterium transmitted by leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) in the subfamily Cicadellinae, commonly known as sharpshooters. In the United States and Mexico, a particular strain of this bacterium causes Pierce\'s disease (PD) in grapevines. PD has not been reported in Brazil, although grape is a major crop in some regions of this country. In this study, a 2-year survey of Cicadellidae leafhoppers was carried out by yellow sticky traps in vineyards of the States of Rio Grande do Sul and Pernambuco, in order to identify potential vectors of X. fastidiosa as well as their seasonal patterns of occurrence in the crop. The survey was conducted in four commercial plantings of Vitis vinifera L. per State, by using 20 traps distributed in 10 sampling points and 2 heights (45 cm above soil and 45 cm above the crop canopy) per vineyard. The cards were changed fortnightly during the periods of September/2004-September/2006 and June/2005-June/2007 in the States of Rio Grande do Sul and Pernambuco, respectively. Faunistic analyses of the trapping data from each vineyard were run to determine the most abundant, constant, frequent and dominant sharpshooter species, for which the population fluctuation was studied. In Rio Grande do Sul, 34 leafhopper and 6 spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae) species were trapped, but most (98.4%) of the 3,893 specimens collected were leafhoppers, which were distributed in the subfamilies Cicadellinae (n = 2,344; 23 species), Gyponinae (n = 1,327; 9 species), Deltocephalinae (n = 147; 1 species) and Coelidinae (n = 13; 1 species). The sharpshooter (Cicadellinae) specimens were divided in the tribes Cicadellini (n = 1,606; 12 species) and Proconiini (n = 738; 11 species). Among the sharpshooters, 5 species of Cicadellini (Bucephalogonia xanthophis, Dilobopterus dispar, Macugonalia cavifrons and the morpho-species Cicadellini sp. 1) and 5 of Proconiini (Molomea consolida, Oncometopia facialis, Oncometopia fusca and Tapajosa rubromarginata) are prevalent in vineyards of Rio Grande do Sul based on the faunistic indices. In the vineyards of Pernambuco State, a different species composition and a lower diversity of sharpshooters were found. A total of 4,106 leafhopper specimens were trapped, distributed in two subfamilies: Cicadellinae (n = 4,106; 4 species) and Gyponinae (n = 12; 2 species). H. spottii was the most abundant sharpshooter, with 3,965 specimens. The periods of higher sharpshooter populations in the vineyards are from October to August in Rio Grande do Sul, and from January to June in Pernambuco. The possibility of transmission of a Citrus variegated chlorosis (CVC) strain of X. fastidiosa from citrus to grape was tested by using the sharpshooter B. xanthophis as a vector. No transmission to the test plants was recorded, suggesting that the CVC strain may not establish systemic infections in grape after vector inoculation. However, the diversity and abundance of native sharpshooters found in Rio Grande do Sul and Pernambuco indicate a high risk of PD spread in vineyards if a pathogenic strain of X. fastidiosa to grapes evolves or is introduced in Brazil.

Cerca de 38% das árvores cítricas do Estado de São Paulo são afetadas pela Clorose Variegada dos Citros - CVC, causando perdas anuais de cerca de 100 milhões de dólares para as indústrias citrícolas. O agente causal da CVC é uma bactéria gram-negativa, fastidiosa e habitante dos vasos de xilema denominada Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas pertencentes à família Cicadellidae, subfamília Cicadellinae. Já foi observado que laranjas doces jovens, na faixa de 3 a 4 anos de idade, são mais sensíveis à CVC do que as plantas adultas. A doença é mais severa em regiões onde estresses adicionais ocorrem, como alta demanda atmosférica por água (decorrente do aumento da temperatura e do déficit de pressão de vapor) e déficit hídrico no solo. Os mecanismos fisiológicos e químicos que caracterizam o estabelecimento da CVC ainda não foram totalmente compreendidos, especialmente sob condições de estresse. Sendo assim, estudos que consideram a interação entre época do ano, regime hídrico e o estabelecimento da CVC em plantas jovens são necessários para auxiliar na elaboração de programas de manejo da doença. O presente trabalho avaliou a sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens no campo, mantidas com e sem irrigação, 6, 12 e 18 meses após inoculações mecânicas realizadas no verão (mês de janeiro) e inverno (mês de julho). Visando analisar a influência do regime hídrico isoladamente foram realizadas, na época do outono (final de maio e início de junho), inoculações mecânicas e inoculações com as cigarrinhas vetoras Bucephalogonia xanthophis e Dilobopterus costalimai em plantas cítricas jovens mantidas em capacidade de campo e déficit hídrico em casa-de-vegetação; as plantas inoculadas mecanicamente foram avaliadas 5 meses após a data de inoculação, enquanto que as plantas inoculadas com insetos foram avaliadas 10 meses após a data de inoculação. Em condições naturais, foram observadas, 6 meses da data de inoculação, maiores taxas de sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas jovens inoculadas na época de inverno na ausência de estresse hídrico; no entanto, 12 meses da data de inoculação, as plantas inoculadas mantidas com e sem irrigação apresentavam médias populacionais bacterianas estatisticamente iguais. As plantas mantidas em casa-devegetação e inoculadas mecanicamente apresentaram resultados semelhantes àqueles obtidos 6 meses da data de inoculação em condições naturais; no caso da inoculação com cigarrinhas vetoras, foi detectada a presença da bactéria apenas em plantas em capacidade de campo. Estes resultados indicam que o déficit hídrico é um fator desfavorável para o estabelecimento de infecções primárias de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens. Os resultados obtidos 12 meses após a inoculação mecânica em condições naturais, logo após a estação de chuva, indicam que, uma vez retirado o estresse hídrico, tal influência negativa deixa de existir e a bactéria readquire sua capacidade de infecção e colonização do hospedeiro. / In Brazil, about 38% of the citric trees of the São Paulo State are affected by the Citrus Variegated Chlorosis - CVC, causing annual losses of about 100 million dollars for the citrus industries. The causal agent of CVC is a gram-negative, fastidious bacterium inhabitant of the xylem vessels called Xylella fastidiosa. It is vectored by sharpshooter leafhoppers pertaining to family Cicadellidae and subfamily Cicadellinae. It was observed that young citrus plants, between 3 and 4 years of age, are more susceptible to CVC than adult plants. The disease is more severe in regions where additional stresses occur, such as high atmospheric demand (due to the increase of temperature and vapor pressure deficit) and water deficit in the soil. The physiological and chemical mechanisms that characterize the establishment of CVC within the host have not yet been totally understood, especially under conditions of stress. Therefore, studies that consider the interaction between seasons, water regime and the establishment of CVC in young plants are necessary in the elaboration of more efficient management programs. The survival of initial infections of X. fastidiosa in young citrus plants mechanically inoculated during the summer and winter, and kept in the field with and without irrigation, were evaluated 6, 12 and 18 months after mechanical inoculations. To analyze the influence of water regime separately, an experiment was carried through during the autumn (final of May and beginning of June) in a greenhouse. Young citrus plants kept in field capacity and water deficit were mechanically inoculated and inoculated with sharpshooter leafhoppers Bucephalogonia xanthophis and Dilobopterus costalimai. The mechanically inoculated plants were evaluated 5 months after the date of inoculation, whereas the plants inoculated with insect vectors were evaluated 10 months after the date of inoculation. In natural conditions, 6 months of the date of inoculation, higher survival rates of initial infections of of X. fastidiosa were detected in inoculated young plants during winter in the absence of water deficit; however, 12 months after inoculation, the young citrus plants kept with and without irrigation presented statistically equal bacterial population averages. The mechanically inoculated plants kept in the greenhouse presented similar results to those kept in natural conditions and analyzed 6 months after mechanical inoculation. In the case of inoculation with sharpshooter leafhoppers, the presence of the bacterium was detected only in plants kept in field capacity. The results demonstrate that the water deficit is unfavorable for the establishment of primary infections of X. fastidiosa in young citrus plants. The results obtained 12 months after mechanical inoculation in natural conditions, right after the rainy season, indicate that, once the water deficit is removed, its negative influence ceases to exist and the bacterium reacquires its capacity of infection and colonization of the host.

O raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar (RS) é uma das doenças mais importantes desta cultura, ocorrendo, se não em todas, na maioria das áreas de produção comercial do mundo. A falta de sintomas característicos tem dificultado uma avaliação rápida da intensidade do RS em campos comerciais e durante o melhoramento genético das variedades. Muitos métodos de diagnóstico são citados na literatura, porém não foram devidamente estudados quanto a sua eficiência e praticidade. Sendo assim, este trabalho se propôs a elucidar alguns pontos a fim de determinar um método que possua características desejáveis como praticidade na execução, economia de tempo, baixo custo e precisão. Concomitante a esta comparação de métodos, avaliou-se a resistência ao RS de algumas variedades comerciais de cana-de-açúcar para verificar a validade dos métodos na seleção de variedades resistentes. Três métodos foram avaliados: coloração do xilema através do fluxo transpiratório (CL) , observação da bactéria do RS em suco extraído do xilema (CT) e autofluorescência do metaxilema (FL). Verificou-se que os métodos (CL e CT) são equivalentes no diagnóstico do RS quando aplicados em plantas cujo processo de transporte de seiva bruta já sofreu interferência da bactéria. Nas condições testadas esta interferência ocorreu em torno de dez meses após a brotação. O método CT mostrou maior sensibilidade por detectar o patógeno em colmos na fase inicial do processo patológico. A simplicidade de execução e o baixo custo do método CL permitem a sua utilização para avaliação de campos comerciais, viveiros de mudas e seleção de variedades resistentes nos programas de melhoramento genético. / The ratoon stunting disease of sugarcane (RSD ) is one of the most important diseases of this crop, occurring, if not in alI, in most of the commercial production areas of the world. The lack of characteristic symptoms has made more difficult a quick evaluation of the intensity of RSD in commercial fields and during the breeding of the varieties. Many diagnostic methods are mentioned in the literature. However, they were not properly studied regarding their efficiency and practicability. Therefore, this work was proposed to illustrate some points, in order to determine a method that has desirable characteristics such as, practicability in execution, economy of time, low cost and accuracy. Simultaneously with this comparison of methods, the resistance to RSD was evaluated in some commercial varieties of sugarcane in order to verify the validity of the screening method of resistant varieties. Three methods were evaluated: staining of the xylem by means of the transpiratory flow (CL), observation of the RSD bacterium in juice extracted from the xylem (CT) and alkaline-induced metaxylem autofluorescence (FL). It was verified that the methods (CL and CT) are equivalent in diagnosis of RSD when applied in plants where the bacterium had already interferred in the transport of xylem sap. Under the conditions tested, this interference occurred in approximately ten months after sprouting. The CT method showed greater sensivity for detecting the disease in stalks in the initial phase of the pathological process. The simplicity of execution and the low cost of the CL method permit its utilization for evaluation of commercial fields and nurseries and screening of resistant varieties in the breeding programs

Substratos alternativos têm sido usados para promover um melhor estabelecimento de plantas em viveiros, de forma a assegurar que plantas sadias sejam transferidas ao campo. No caso do Citrus spp. Esta preocupação é real pela possibilidade do campo poder apresentar um histórico de doenças na área, tal como a Clorose Variegada do Citros causada pela Xylella fastidiosa (X.f.). Este estudo avaliou a adição de vermicomposto a um substrato comercial e o desenvolvimento de plântulas de quatro variedades de citros inoculadas ou não com X.f. em condições de casa-de-vegetação, por um período de 450 dias. Medidas biométricas do crescimento da planta e o uso de indicadores do balanço nutricional usando o programa DRIS - Diagnosis and Recommendation Integrated System foram aplicadas em plantas de 9 meses de idade. As variáveis estudadas foram: substrato vermicomposto (100%, 50%, 0%) , variedade (Baia, Pêra, Natal e Escape) e inoculação (com ou sem X.f.) em um total de 24 tratamentos (variedade x substrato x inoculação), com seis repetições. Quanto ao desenvolvimento das plantas, avaliou-se o diâmetro do caule, a altura da planta, a produção de biomassas das raízes e partes aéreas, a taxa de infecção natural por fungos micorrízicos naturais do solo, a concentração de macro e micronutrientes na parte aérea. Quando se usou vermicomposto (100% or 50%), efeitos positivos foram observados nos parâmetros de desenvolvimento das plantas. Por outro lado, a infecção micorrízica e DRIS foram inversamente correlacionadas indicando estar ocorrendo um desbalanço nutricional neste estádio de desenvolvimento das plantas. Não foi observado um efeito significativo da inoculação com X.f. no desenvolvimento das plantas ou mesmo nos parâmetros biométricos, exceto para os teores foliares de nitrogênio e fósforo, onde nas plantas inoculadas o teor foliar de nitrogênio (1,46%) foi maior em relação às plantas não inoculadas (1,30%) e para fósforo ocorreu o oposto (0,32% e 0,40%, respectivamente). / Alternative substrates have being used for a better establishment of plants at nursery stages, thus ensuring that healthier plants will be transferred to the field. In the case of Citrus, this is a concern especially when there is a past history of diseases at field conditions, such as Citrus Variegated Chlorosis caused by Xylella fastidiosa (X.f.). This study evaluated the addition of vermicompost to a commercial substrate and the performance of seedlings of four citrus varieties inoculated or not with X. f. at greenhouse condition, for a period of 450 days. Biometric measurements of plant growth and nutritional balance indicators using DRIS - Diagnosis and Recommendation Integrated System were performed in 9 month-old plants. Mycorrhizal infection by native vesicular-arbuscular fungi was also evaluated in all plants. The studied variables were: vermicompost substrate (100%, 50%, 0%), variety (Baia, Pêra, Natal and Escape) and inoculation (with or without X.f.), in a total of 24 treatments (variety x substrate x inoculation) with 6 replicates each. Growth development evaluated stem diameter, plant height, shoot and root biomass accumulations, arbuscular mycorrhizal infection, and macro and micronutrient concentration in the shoot. When using vermicompost (100% or 50%), positive effects were observed in the plant growth parameters. On the other hand, mycorrhizal infection and DRIS were inversely correlated to the substrate addition, indicating that nutrient imbalances may be occurring at this plant growth stage. No significant effect of X.f. inoculation was observed on the plant growth and the biometric parameters studied, except for increased foliar nitrogen content - 1,46% for inoculated and 1,30% for uninoculated plants, and decreased foliar phosphorus content - 0,32% for inoculated and 0,40% for uninoculated plants.

Xylella fastidiosa (Xf) é o agente causal de doenças em várias culturas economicamente importantes. Recentemente foi identificada como sendo o agente causal da clorose variegada dos citros (CVC), doença que representa um grande problema para os citricultores paulistas, pois vem causando perdas econômicas significativas. Trata-se de uma bactéria gram-negativa, fastidiosa e restrita ao xilema das plantas hospedeiras. Um fato observado na interação Xf - citros, é que plantas infectadas por Xf podem demonstrar sintomas da doença um longo tempo após a infecção. Isto faz supor que a expressão de fatores de patogenicidade e/ou virulência ocorre somente após a população de Xf na planta atingir altas densidades celulares. Como fatores de patogenicidade/virulência de algumas bactérias são regulados por sensores de quorum, seria interessante determinar se esse mecanismo de regulação gênica ocorre em Xf, e quais genes bacterianos são regulados por densidade celular. O objetivo deste trabalho foi verificar se genes de patogenicidade putativos de Xf são modulados pela densidade celular em meio de cultura. Para tal, Xf foi cultivada em PW líquido, células no início da fase exponencial (baixa densidade celular) e na fase estacionária (alta densidade celular) foram coletadas, e RNA total foi extraído. Fragmentos de 20 genes de Xf relacionados à patogenicidade putativos foram transferidos em arranjos ordenados para membranas de náilon, e hibridizados, sob condições de alta estringência, com sondas complexas de primeiras fitas de cDNA marcadas com fosfatase alcalina. A detecção foi feita por quimioluminescência. Sob as condições experimentais utilizadas, os genes fur (XF-2344), gumC (XF-2369), protease-serina (XF-1851) e rsmA (XF-0125) tiveram sua expressão significativamente suprimida sob condições de alta densidade celular (p < 0,05). Já a expressão de rpfF (XF-1115) foi induzida significativamente (p < 0,06) sob condições de alta densidade celular. Os genes gumD (XF-2367), gumJ (XF-2362) e rpfA (XF-0290) tiveram a expressão detectada somente sob condições de alta densidade celular, enquanto a expressão de rpfB (XF-0287) foi detectada somente sob condições de baixa densidade celular. A expressão de celulase (XF0818), mdoH (XF-1623), pluxR (XF-0972), protease-RE (XF-1823), rpoN (XF-1408), xpsK (XF-1523) e xpsL (XF-1524) não foi afetada significativamente pela densidade populacional em meio PW, enquanto a expressão dos genes luxR/UHPA (XF-2608), poligalacturonase (XF-2466), rpfC (XF-1114) e rsmB (XF-0928) não foi detectada em ambas as condições. Usando RT-PCR, os transcritos de todos os genes, exceto gumC, foram detectados sob condições de baixa e alta densidade celular, indicando que a expressão de alguns genes relacionados à patogenicidade putativos em meio de cultura é muito baixa. Os resultados obtidos sugerem que os EPS são sintetizados por Xf predominantemente em condições de alta densidade celular em meio PW. Adicionalmente, os dados sugerem que Xf sintetiza uma molécula sinal similar à de Xcc em meio PW sob condições de alta densidade celular, e que a disponibilidade de ferro pode ser importante para a regulação gênica em condições de alta densidade celular. É possível que o padrão de expressão gênica observado possa ser alterado em função do meio de cultivo ou in planta. / Xylella fastidiosa (Xf) is the causal agent of several economically important plant diseases. Recently, Xf has been identified as the causal agent of citrus variegated chlorosis (CVC), a disease that represents a major economic problem for citrus growers in the São Paulo State. Xf is a gram-negative, fastidious and xylem-limited bacterium. Based on the fact that plants may show disease symptoms a long time after infection in Xf-citrus interaction, we hypothesize that the expression of pathogenicity/virulence factors in Xf occurs after the bacterial population reach high cell densities. Since pathogenicity/virulence factors of some bacteria are quorum-sensing regulated, it would be interesting to determine whether this mechanism of genetic regulation occurs in Xf, and which genes are regulated by cell-density. In order to determine whether Xf putative pathogenesis-related genes are modulated by cell-density in culture media, Xf was grown in liquid PW and cells were sampled at early log (low cell density) and stationary phase (high cell density) and total RNA was extracted. Fragmentos of 20 putative pathogenicity-related genes from Xf were hybridized on ordered arrays nylon membranes to alkaline phosphatase-labeled first strand cDNA from low and high celldensity conditions as probes, at high stringency conditions. Detection was performed using chemiluminescence. Our results indicate that the following putative pathogenicity-related genes are significantly suppressed (p < 0.05) at high cell-density conditions: fur (XF-2344), gumC (XF-2369), serine-protease (XF-1851) and rsmA (XF-0125). The expression of rpfF (XF-1115) was significantly induced (p < 0.06) at high cell-density conditions. Expression of gumD (XF-2367), gumJ (XF-2362) and rpfA (XF-0290) was detected only at high cell-density conditions, whereas expression of rpfB (XF-0287) was detected only at low cell-density conditions. The expression of cellulase (XF0818), mdoH (XF-1623), pluxR (XF-0972), protease-RE (XF-1823), rpoN (XF-1408), xpsK (XF-1523) and xpsL (XF-1524) was not affected by the Xf population density in PW medium, whereas expression of luxR/UHPA (XF-2608), polygalacturonase (XF-2466), rpfC (XF-1114) and rsmB (XF-0928) was not detected under our experimental conditions. Using RT-PCR, transcripts for all genes, except gumC, were detected under low or high cell densities, indicating that the expression of some putative pathogenesis-related genes in culture medium is very low. Our results suggest that EPS may be synthesized by Xf mainly at high cell density conditions in PW medium. Additionally, our data suggest that Xf may synthesize a signal molecule similar to the Xcc in PW medium at high cell density conditions, and that iron availability may be important for gene regulation at high cell density conditions. It is possible that gene expression patterns observed under our experimental conditions may be altered with the culture medium used or when Xf grows in planta.

Huanglonghing (HLB) ou greening dos citros é uma séria doença associada a bactérias do gênero Candidatus Liberibacter, que no Brasil são transmitidas pelo psilídeo Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Pela inexistência de variedades cítricas resistentes, as medidas de controle de HLB são preventivas, envolvendo o uso de mudas sadias; inspeção e erradicação de plantas sintomáticas e controle do vetor, que tem sido realizado de forma química. A pulverização sistemática de inseticidas para o controle de D. citri tem ameaçado o manejo integrado de pragas em citros, tornando-se necessário desenvolver medidas alternativas para o manejo deste inseto. A aplicação de um filme de partículas à base de caulim sobre as plantas pode substituir inseticidas no controle de ragas, por afetar a orientação à planta hospedeira e sua aceitação pelo inseto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o impacto do filme de partículas de caulim sobre a seleção hospedeira e desenvolvimento do psilídeo D. citri em citros. Em laboratório, realizaram-se estudos de preferência de D. citri para pouso, permanência e oviposição em seedlings de laranja Caipira [Citrus sinensis (L.) Osbeck] tratados com caulim (Surround®WP) a 5%, bem como sobre o efeito deste produto quando aplicado diretamente sobre ovos e ninfas em brotações cítricas. Verificou-se que D. citri rejeita plantas cítricas cobertas com filme de partículas de caulim para fins de pouso, permanência e oviposição, em testes de livre escolha entre plantas tratadas e não tratadas com este produto. Machos e fêmeas de D. citri se comportam de forma semelhante, rejeitando plantas cobertas com caulim e preferindo a face abaxial das folhas de plantas não tratadas. Na ausência de escolha, um número significativo de indivíduos de D. citri pousa e permanece por vários dias sobre plantas cítricas cobertas com caulim, porém inferior ao observado sobre plantas não tratadas. Havendo chance escolha entre plantas inteiramente cobertas com o filme de partículas, parcialmente cobertas (com brotos novos desprotegidos), e plantas não tratadas, verificou-se maior número de psilídeos sobre plantas com brotos desprotegidos do que em plantas inteiramente cobertas com o produto, indicando que a emissão de brotos em plantas tratadas reduz a eficácia do tratamento. A oviposição por D. citri é drasticamente reduzida sobre brotações cítricas cobertas com caulim, mesmo em condições de confinamento. Para avaliar o efeito no desenvolvimento de D. citri, caulim a 5% foi aplicado diretamente sobre ovos e ninfas de ínstares iniciais (1º-3º ínstar) e finais (4º-5º ínstar). A aplicação sobre brotações cítricas contendo ovos ou ninfas de diferentes estádios afetou o desenvolvimento de D. citri, reduzindo o numero de ninfas e/ou adultos produzidos. A eficiência de aquisição de Candidatus L. asiaticus por D. citri foi reduzida em plantas cobertas com caulim, sugerindo que o caulim possa também afetar a sua alimentação. Os resultados desta pesquisa indicam que a tecnologia de filme de partículas tem bom potencial para o manejo de D. citri, podendo ser testada em campo. / Huanglonghing (HLB) or Citrus greening is a serious disease associated to the phytopathogenic bacteria Candidatus Liberibacter spp., which in Brazil are transmitted by the Asian citrus psylla, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Due to the inexistence of resistant varieties, control measures of this disease are preventive, involving planting of healthy nursery trees, inspection and eradication of symptomatic plants and vector control. The frequent spraying of insecticides for controlling D. citri has threatened the integrated pest management in citrus, and the development of alternative methods for managing psyllid populations became a research priority. The particle film technology based on kaolin has shown to be effective for controlling some agricultural pests, because it affects host plant finding and acceptance by the insects. This research was carried out to assess the impact of kaolin particle films on host selection and development of D. citri on citrus. Laboratory studies were conducted to evaluate landing, permanence and oviposition of D. citri on sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck] seedlings treated with kaolin (Surround®WP) at 5% concentration in water, in relation to non-treated plants, as well as the effect of this product on psyllid development when applied directly on eggs and nymphs. It was found that D. citri rejects citrus plants covered with kaolin, in choice tests between treated x untreated plants. This behavior was the same for D. citri males and females, which preferred to land and remain on the leaf abaxial surface of untreated plants. In non-choice tests, significant numbers of psyllid adults landed and remained for several days on citrus covered with kaolin, but the population observed on non-treated plants was higher. In choice tests among citrus seedlings entirely covered with kaolin, partially covered (with uncovered young shoots) and untreated plants, higher number of psyllids were found on plants with uncovered shoots than on entirely covered plants, showing that the emission of young shoot on treated plants decrease treatment efficacy. Oviposition by D. citri is drastically reduced on kaolin-treated young shoots, even in non-choice (confinement) tests. To test the effect on D. citri development, kaolin was applied direclty on eggs, early-instar (1st-3rd instar) nymphs and late-instar (4th-5th instar) nymphs. The treatment on young citrus shoots containing eggs or nymphs of different stadia affected the development of D. citri, reducing the number of nymphs and adults produced per shoot. Acquisition efficiency of Candidatus L. asiaticus by D. citri was reduced on kaolin-treated plants, suggesting that this treatment may also affect vector feeding. Overall, the results of this research indicate that the particle film technology is a promising tool for managing D. citri populations in citrus groves, which could be tested for efficacy under field conditions.

Xylella fastidiosa é uma bactéria limitada ao xilema de plantas, sendo transmitida principalmente por cigarrinhas da subfamília Cicadellinae (Hemiptera: Cicadellidae). No Brasil, é o agente causal da Clorose variegada dos citros (CVC), doença que afeta laranja-doce [Citrus sinensis (L.) Osbeck]. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o comportamento alimentar da cicadelíneo vetor Bucephalogonia xanthophis (Berg) em citros e correlacionar suas atividades estiletares com a transmissão de X. fastidiosa. Inicialmente, testes de escolha e análises de excreção de honeydew foram realizadas para determinar os locais e períodos preferidos para alimentação em mudas de citros. B. xanthophis preferiu a haste dos ramos novos, na parte superior da muda. Esta cigarrinha ingeriu seiva do xilema e apresentou maior volume médio de excreção e maior percentual de indivíduos que excretaram durante a fotofase. Assim, estudou-se a penetração estiletar do vetor na haste de brotações cítricas, durante a fotofase, pela técnica de \"Electrical Penetration Graph\" (EPG, sistema DC). Os principais padrões de EPG foram correlacionados com análises histológicas e de \"honeydew\" para determinação da posição exata dos estiletes no tecido vegetal e atividades envolvidas. Seis padrões foram descritos: (S) secreção de bainha salivar e caminhamento dos estiletes através de células da epiderme ou parênquima; (R) estiletes inseridos na planta, porém sem nenhuma atividade aparente; (X) contato dos estiletes com os vasos do xilema; (Xi) ingestão ativa no xilema; (I) breve interrupção durante X ou Xi; (W) retirada dos estiletes da planta. Durante uma prova, a seqüência de eventos com maior probabilidade de ocorrência foi penetração estiletar através da epiderme e parênquima (S) (100% dos insetos), seguida de contato com o xilema (X) (67,6%). Entre os indivíduos que exibem o padrão X, 88,3% passam para Xi. Os vasos do xilema foram localizados pelo inseto após uma média de 2,2 provas. O tempo médio para atingir o xilema (X) e iniciar ingestão (Xi) após o início da primeira prova foi 27.8 min e 34,2 min, respectivamente. Entretanto, verificou-se ingestão prolongada no xilema (Xi > 5 min) somente após 39,8 min, em média. Em um outro estudo, investigou-se a relação dos padrões S, X e Xi com os processos de aquisição e inoculação de X. fastidiosa em citros. B. xanthophis adquiriu X. fastidiosa somente no padrão Xi. Após 1 h de ingestão no xilema, esta cigarrinha transmitiu a bactéria para plantas-teste com uma eficiência de 7,7%. A inoculação ocorreu durante os padrões S, S+X e S+X+Xi, com eficiência de 3,5; 7,1 e 7,4%, respectivamente. Um fato intrigante foi a ocorrência de inoculação de X. fastidiosa pelo inseto antes de atingir os vasos do xilema, durante o padrão S. Contudo, as maiores taxas de transmissão ocorreram após o contato com o xilema (S+X ou S+X+Xi). Por fim, estudou-se o efeito da infecção sintomática e assintomática por X. fastidiosa em plantas cítricas sobre a penetração estiletar de B. xanthophis. O comportamento alimentar foi semelhante em plantas sadias e infectadas sem sintomas. A infecção sintomática não afetou a capacidade de B. xanthophis localizar os vasos do xilema, mas reduziu o tempo gasto por este inseto ingerindo seiva dos mesmos. Estes resultados sugerem que a aquisição de X. fastidiosa pode ser mais eficiente em plantas infectadas assintomáticas do que em plantas com sintomas severos de CVC. As informações sobre penetração estiletar do vetor B. xanthophis em citros são importantes para estudos mais avançados de mecanismos de transmissão de X. fastidiosa, bem como para estabelecer estratégias que visem interferir neste processo. / Xylella fastidiosa is a xylem-limited bacterium transmitted mainly by leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) in the subfamily Cicadellinae. In Brazil, it is the causal agent of Citrus variegated chlorosis, a disease that affects sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck]. The goal of this research was to characterize the feeding behavior of the cicadeline vector Bucephalogonia xanthophis (Berg) in citrus and correlate its feeding activities with transmission of X. fastidiosa. Initially, choice tests and honeydew excretion analyses were carried out to determine preferred feeding sites and periods on citrus nursery trees. B. xanthophis preferred the stems of young shoots, in the upper part of the plant. This species ingested sap from the xylem vessels and showed larger excretion volume and higher proportion of excreting individuals during the day. Thus, vector stylet penetration was studied on the stem of citrus shoots in the photophase, by using the Electrical Penetration Graph (EPG, DC system) technique. The main EPG waveforms were correlated with histological and honeydew excretion analyses to determine the precise stylet position in the plant tissue and feeding activities. Six waveforms and proposed activities are described: (S) secretion of salivary sheath and intracellular pathway; (R) stylets inserted into the plant, without any apparent activity; (X) contact of stylets with xylem vessels; (Xi) active xylem ingestion; (I) interruption between X and Xi; and (W) stylet withdrawal from the plant. During a probe, the most likely sequence of events is stylet pathway (S) through epidermal and parenchymal cells (all individuals), followed by contact with xylem (X) (67.6% of all individuals) and then active ingestion (Xi) (88.3% of those that exhibit waveform X). The xylem was reached after an average of 2.2 probes. The mean time to contact the xylem (X) and initiate ingestion (Xi) after onset of the first probe was 27.8 and 34.2 min, respectively. However, sustained xylem ingestion (Xi > 5 min) was established only after 39.8 min, on average. In a second study, the waveforms S, X and Xi were correlated with X. fastidiosa acquisition and inoculation in citrus. Acquisition of X. fastidiosa from infected plants occurred only after onset of the pathogen to 7.7% of test plants. In healthy plants, inoculation took place during waveform Xi (xylem ingestion); but with just 1 h in Xi, B. xanthophis subsequently transmitted waveforms S (salivary sheath formation and stylet pathway), S+X (X= first xylem contact by stylets) and S+X+X1, with efficiencies of 3.5, 7.1 and 7.4%, respectively. Although higher transmission rates were recorded after the first contact with xylem (S+X and S+X+Xi), it is intriguing the fact that inoculation of this xylem-limited bacterium also occurred before that (during S). Finally, the effect of X. fastidiosa infection on the feeding behavior of B. xanthophis was studied by comparing stylet penetration on: a) healthy citrus; b) symptomless infected citrus; c) infected citrus with CVC symptoms. Based on the analysis of 26 EPG parameters, no significant differences were found in stylet penetration on healthy versus asymptomatic infected citrus. Symptomatic infection did not affect the ability of B. xanthophis to locate xylem vessels, but reduced the time spend by this vector ingesting xylem sap. These results suggest that X. fastidiosa acquisition may be more efficient on symptomless infected plants than on citrus with severe CVC symptoms. Information on vector feeding behavior is basic for future studies on transmission mechanisms of X. fastidiosa and to establish control strategies aimed to interfere with this process.

O método sorológico \"tissue blot enzyme immunoassay\" foi utilizado para determinar a taxa de colonização dos vasos do xilema por Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) em colmos de 28 variedades de cana-de-açúcar, incluindo a CB47-355, CB41-76 e CB49-260 como padrão resistente, intermediário e suscetível, respectivamente. Para cada variedade, 16 gemas foram tratadas termicamente a 50,5ºC por 2 horas e, em seguida, submetidas a banho fungicida a base de benomyl na dose de 6,5 g do princípio ativo por 10 litros de água. Oito gemas foram imersas por 10 minutos em caldo da CB49-260 sabidamente colonizada por Lxx diluído em água destilada na proporção 1:5 (\"INOCULADO\") e a outra metade em água (\"SADIO\"). Após a inoculação, foram plantados três vasos (repetições) para o tratamento, sendo as plantas mantidas em casa-de-vegetação até a colheita durante 7 meses, quando então 2 colmos de cada vaso foram amostrados para determinar a taxa de colonização dos vasos. A variedade CB47-355 não apresentou nenhum vaso colonizado, enquanto na CB41-76 e CB49-260 a taxa de colonização foi igual a 17% e 76%, sendo classificadas como resistente, intermediária e suscetível, respectivamente, concordando com literatura prévia. Das variedades em teste, 12 comportaram-se como intermediárias e 13 como suscetíveis. No primeiro caso, a %VC variou de 7 a 25 e, nas suscetíveis, de 25,7 a 76. Portanto, o aumento da taxa de colonização é praticamente linear da mais resistente para a mais suscetível, o que é característico de caráter quantitativo. Considerando que nenhuma variedade comercial mostrou-se resistente e que Lxx causa perdas significativas em todos os países produtores de cana-de-açúcar, sugere-se que os programas de melhoramento devem dirigir programas para a seleção de genitores e progênies para obter variedades resistentes. Enquanto isso não ocorre, atenção dever ser dada para o uso de mudas indexadas. / The tissue blot immunoassay (TBIA) for detecting Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) colonized vascular bundles (CVB) were used in determining the reaction of 28 brazilian sugarcane cultivars to ratoon stunting disease (RSD), including CB47-355, CB41-76 e CB49-260 as resistant, intermediate and susceptible standards. For each cultivar, 16 buds were hot water treated at 50,5 oC for 2 hours and protected against root rots with benomyl. Eight buds of each cultivar were than inoculated with infected sap of the CB49-260 diluted 1:5 in water, and the remaining 8 buds were inoculated with distilled water for planting the control plots. The reps of each cultivar were planted in plastic plots at green house. At harvesting, seven months after planting, two stalks were sampled from each plot. The rate of colonization of vascular bandles by Lxx in stalks of each cultivar was determined. Statistical analysis by the univariate clustering method (Scott-Knott) was reliable for grouping genotypes according to their levels of Lxx resistance by the percentage of CVB. The cultivar CB47-355 did not present any CVB, while CB41-76 and CB49-260 presented 17% and 76%, being classified as resistant, intermediate and susceptible, in agreement with previous literature. Among the varieties in test, 12 were intermediates and 13 susceptibles. The percent of CVB among the intermediate and susceptible cultivars varied from 7% to 25% and 25,7 to 76%, respectively. The knowledge of resistance of each cultivar is essential for advising the use of complementary phytossanitary measures to control the disease. Since all cultivars are intermediate or susceptible, the sugarcane breeding programs need specific works for selection and releasing of resistant cultivars. Before this, schemes of nurseries and the use clean seed cane are recommended.