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Doctor of Philosophy / Department of Plant Pathology / Frank White / The genus Xanthomonas consists of bacterial species causing economically important plant diseases in major crops. In a wide variety of Xanthamonas species, the transcription activator-like (TAL) effectors (proteins) are synthesized and secreted into host cells, whereby they enter the plant nucleus. TAL effectors bind specific host gene promoters, inducing the expression of the targeted genes, which in some cases leads to either resistance or an enhanced state of disease susceptibility. The TAL effectors in individual Xanthomanas species and their targets in host plants have been characterized in relatively few cases. The premier example is the induction of any one member of a clade of sugar transporter genes in rice by TAL effectors of the bacterial blight pathogen X. oryzae pv. oryzae, where induction of the susceptibility (S) genes was shown to be required for the disease process. TAL effector genes are present in a wide variety of Xanthomonas species other than X. oryzae pv. oryzae. My dissertation focuses on the characterization of the TAL effectors in the citrus bacterial canker (CBC) and soybean bacterial pustule pathosystems. In CBC, CsLOB1 was identified as the S gene targeted by multiple major TAL effectors from CBC causal strains. Furthermore, another two members in family of citrus LBD family, although not identified as targets in the field, can serve as S genes in CBC. Initial analysis of bacterial pustule disease of soybean indicates that the TAL effector TAL2 of X. axonopodis pv. glycines is a virulence effector and associated with the expression of two candidate S genes, which encode a member of the ZF-HD transcription factors and a member of aluminum activated malate transporter family. These studies will enhance our understanding of plant-bacterial interactions and evolution of disease susceptibility, and also inform development of durable disease resistant crop varieties.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-12-01T13:10:00Z No. of bitstreams: 1 Francisco Conrado Queiroz Carvalho.pdf: 1495892 bytes, checksum: 4554af9eec8d39ab44f681710b62ea38 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T13:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Conrado Queiroz Carvalho.pdf: 1495892 bytes, checksum: 4554af9eec8d39ab44f681710b62ea38 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Bacterial canker, caused by Xanthomonas campestris pv. viticola, has been responsible for significant economic losses on the grapevine crop in Brazilian states of Pernambuco and Bahia, located in the São Francisco river Valley. This work evaluated the effect of thermotherapy on cuttings of cultivars Isabel and Red Globe on the viability of plantlets and eradication of X. campestris pv. viticola, and the effect of combination of biological control agents (BCA) and thermotherapy on the pathogen eradication and disease severity reduction. The cuttings were treated at 50, 52 and 54°C during 30, 45 and 60 min, planted, and after 45 days the plantlets were analyzed for growth. The eradication of X. campestris pv. viticola was evaluated at 50 to 52°C and 45, 50 and 60 min by quantifying bacterial populations on cuttings before planting and epidemiological components of bacterial canker, 120 days after planting. Only the temperature of 54°C, mainly during 45 and 60 minutes, affected negatively leaf number, plant height, and length and volume of root system. The bacterial population was reduced in cuttings of both cultivars. No binomial temperature/time was able to eradicate X. campestris pv. viticola, but at 50 and 52°C during 45 to 60 min, canker symptoms on the branches were reduced from 65.5 to 95.9%. To evaluate the combined effect of BCA and thermotherapy, 23 BCA were sprayed on the leaves of 'Red Globe' and 24 h later the pathogen was inoculated. After 40 days, the incubation period and disease severity were evaluated. It was also determined the antibacterial activity of BCA to the pathogen, by testing for antibiotic production, detection of volatile substances, proteases and ammonia. Although not able to eradicate the pathogen, bacterial strains LCB 6, LCB 30, LCB 33, UNEB 27 and RAB 9 (108 CFU/mL), and yeast strains L7, L8 and LF (107 cel/mL) reduced bacterial canker, exhibiting at least one type of antibacterial activity. Two BCA (LCB 6 – Bacillus subtilis and LF - Saccharomyces cerevisiae) were combined with thermotherapy (50 and 52°C for 45, 50 and 60 min). The cuttings were subjected to thermotherapy, followed by immersion during two hours in the suspension of LCB 6 and LF, and the plantlets were sprayed weekly, through 15 weeks. The plantlets were evaluated 120 days after planting. No combination was able to eradicate X. campestris pv. viticola, but some of them reduced the disease severity on leaves and branches. The best results were obtained by combined use of LCB 6 –Bacillus subtilis and thermotherapy at 52°C during 45 min, which is recommended for the integrated management of bacterial canker of grapevine. / O cancro bacteriano, causado por Xanthomonas campestris pv. viticola, tem sido responsável por significativos prejuízos econômicos na cultura da videira no Submédio do Vale do São Francisco, estados de Pernambuco e Bahia, Brasil. Este trabalho avaliou o efeito da termoterapia em bacelos de videira das cultivares Isabel e Red Globe na viabilidade de mudas e na erradicação de X. campestris pv. viticola, e também a combinação de agentes de controle biológico (ACB) e termoterapia na erradicação do patógeno e na redução da severidade da doença. Os bacelos foram tratados a 50, 52 e 54°C nos tempos de 30, 45 e 60 min, plantados, e o crescimento das mudas avaliado após 45 dias. A erradicação de X. campestris pv. viticola foi determinada nas temperaturas 50 e 52°C e tempos de 45, 50 e 60 min, quantificando-se a população bacteriana nos bacelos antes do plantio e componentes epidemiológicos do cancro bacteriano, 120 dias após o plantio. Apenas a temperatura de 54°C, principalmente durante 45 e 60 min, interferiu negativamente no número de folhas, altura da planta, comprimento e volume do sistema radicular. A população bacteriana foi reduzida nos bacelos de ambas cultivares. Nenhum binômio temperatura/tempo foi capaz de erradicar X. campestris pv. viticola, mas os sintomas de cancros nos ramos foram reduzidos de 65,5 a 95,9% nos tratamentos a 50 e 52°C durante 45 e 60 min. No estudo do efeito combinado de biocontrole e termoterapia, 23 isolados de ACB foram pulverizados nas folhas de ‘Red Globe’, com inoculação do patógeno após 24 h. Após 40 dias, o período de incubação e a severidade da doença foram avaliados. Foi determinada a atividade antibacteriana dos ACB ao patógeno, detectando-se a produção de antibióticos, substâncias voláteis, proteases e amônia. Apesar de não serem capazes de erradicar o patógeno, cinco isolados de bactérias LCB 6, LCB 30, LCB 33, UNEB 27 e RAB 9 (108 UFC/mL), e três isolados de leveduras L7, L8 e LF (107 cel/mL) se destacaram na redução do cancro bacteriano, exibindo pelo menos um tipo de atividade antibacteriana. Dois isolados de ACB (LCB 6 – Bacillus subtilis e LF – Saccharomyces cerevisiae) foram combinados à termoterapia (50 e 52°C for 45, 50 e 60 min). Os bacelos submetidos aos tratamentos termoterápicos, foram imersos posteriormente, durante 2 h, na suspensão de LCB 6 e LF e as mudas foram pulverizadas semanalmente, por 15 semanas. As plântulas foram avaliadas 120 dias após o plantio. Nenhuma combinação foi capaz de erradicar X. campestris pv. viticola, mas reduções na severidade da doença nas folhas e ramos foram observadas, sendo os melhores resultados obtidos com o uso combinado do isolado da bactéria LCB 6 – Bacillus subtilis e termoterapia de 52°C durante 45 min, o qual é indicado para o manejo do cancro bacteriano.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-24T15:08:49Z No. of bitstreams: 1 Myrzania de Lira Guerra.pdf: 1530658 bytes, checksum: 73ad27186e300f4bbcd6fd5b19977dd1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T15:08:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Myrzania de Lira Guerra.pdf: 1530658 bytes, checksum: 73ad27186e300f4bbcd6fd5b19977dd1 (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) is the causal agent of grapevine bacterial canker. In the Submédio do Vale São Francisco in the northeast of Brazil, bacterial canker is one of the most important grapevine diseases, responsible for severe damage and representing a serious risk to Brazilian viticulture and wine production. The aims of this study were to: a) evaluate the ability of seven Xcv strains to adhere and form biofilms in vitro and to determine the influence of the culture medium and surfaces on biofilm formation, besides to study the biofilm architecture and swarming motility; and b) optimize a method of protein extraction for proteomic analysis of the Xcv, comparing the efficiency of four methods, based on the twodimensional gel electrophoresis profile (2D-PAGE). All the strains adhered to the wells of the polystyrene microtiter plate and formed biofilms in all liquid culture medium (nutrient brothdextrose- yeast extract, yeast extract-dextrose-calcium carbonate, KADO 523 and Luria-Bertani), though to different degrees (weak, moderate and strong). In glass tubes, only Xcv229 and Xcv158 strains formed biofilms. We identified Xcv229 as a strong biofilmproducing strain. Using confocal laser scanning microscopy (CLMS) only Xcv229 showed an initial matrix of biofilm structure after 24 h of growth. Scanning electron microscopy (SEM) images of strains Xcv229 and Xcv158 grown for 36 h on microtiter plates revealed typical biofilm architectures. Strain Xcv158 displayed a higher swarming motility than Xcv229, showing that in this case, biofilm formation is not motility-dependent. This is the first report of biofilm production by the bacterial plant pathogen Xcv. Trizol®, Phenol, Centrifugation and Lysis methods were tested and through quantitative and qualitative analysis, the most suitable method to obtain high-quality protein was selected. All methods enabled the extraction of a significant amount of proteins; nevertheless, the centrifugation method allowed obtaining the highest concentration of solubilized proteins. However, the analysis of the 2D-PAGE gel images revealed a larger number of spots in the lysis method when compared to the others. Taking into consideration the quality of the results and the practical advantages of the lysis method, this is recommended as the best option for total protein extraction of Xcv for proteomic studies. / Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) é o agente causal do cancro bacteriano da videira. No Submédio do Vale São Francisco, no nordeste do Brasil, o cancro bacteriano é uma das doenças mais importantes dessa cultura, sendo responsável por grandes prejuízos, o que representa um sério risco para a viticultura brasileira. Os objetivos deste estudo foram: a) avaliar a capacidade de sete isolados de Xcv para aderir e formar biofilmes in vitro e determinar a influência do meio de cultura e das superfícies na formação de biofilme, além de investigar a arquitetura do biofilme e motilidade swarming; e b) otimizar um protocolo para extração de proteínas para análise da proteômica de Xcv, comparando a eficiência de quatro métodos com base no perfil de eletroforese em gel bidimensional (2D-PAGE). Todos os isolados aderiram aos poços da placa de microtitulação de poliestireno e formaram biofilmes nos meios de cultura líquidos testados (caldo nutriente-dextrose-extrato de levedura, extrato de levedura-dextrose-carbonato de cálcio, KADO 523 e Luria-Bertani), em níveis fraco, moderado e forte. Em tubos de vidro, apenas os isolados Xcv229 e Xcv158 formaram biofilmes. Xcv229 foi considerado um forte produtor de biofilme. Na microscopia confocal a laser (MCL) apenas em Xcv229 visualizou-se a matriz inicial da estrutura do biofilme, após 24 h de crescimento. As imagens da microscopia eletrônica de varredura (MEV) de Xcv229 e Xcv158 crescidos durante 36 h em placas de microtitulação revelaram arquiteturas típicas de biofilme. O isolado Xcv158 apresentou uma maior motilidade swarming do que Xcv229, mostrando que, neste caso, a formação de biofilme é independente da motilidade. Este é o primeiro relato de produção de biofilme bacteriano pela fitobactéria Xcv. Os métodos Trizol®, fenol, centrifugação e lise foram analizados quantitativa e qualitativamente, para selecionar o mais adequado na obtenção de proteína de alta qualidade. Todos permitiram a extração de uma quantidade significativa de proteínas, no entanto, o método de centrifugação resultou numa maior concentração de proteínas solubilizadas. A análise das imagens do gel 2D-PAGE revelou um maior número de spots no método de lise, quando comparado com os outros. Levando-se em consideração a qualidade dos resultados e as vantagens práticas do método de lise, este é recomendado como a melhor opção para extração de proteínas totais de Xcv para estudos de proteômica.

O cancro bacteriano, causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), é uma das doenças mais importantes da cultura do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), especialmente para tomateiros estaqueados. O controle está fundamentado na adoção de um conjunto de medidas preventivas, pois poucas são as informações sobre materiais resistentes à doença e não existe um produto químico que a controle eficientemente. Os objetivos desta tese foram determinar um método de inoculação adequado à seleção de genótipos de tomateiro resistentes ao cancro bacteriano; avaliar a reação de genótipos de tomateiro à inoculação com Cmm; e avaliar o efeito de acibenzolar-S-metil e outros produtos fitossanitários no controle da doença. Para o ensaio de metodologia, foram avaliados quatro métodos de inoculação (aspersão de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; aspersão, sob pressão, de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; corte do sistema radicular, com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana; e ferimento na haste com alfinete entomológico transpassando uma gota de suspensão de inóculo depositada na axila foliar) e três concentrações de inóculo (108 ufc/mL, 107 ufc/mL e 106 ufc/mL). Posteriormente, foi avaliado o efeito da inoculação em plantas com diferentes idades, aos 7, 14, 21 e 28 dias após a emergência. Foram utilizados os genótipos Kadá e Rotam-4 e um isolado bacteriano proveniente de Bragança Paulista, SP. A avaliação foi realizada através de uma escala descritiva, atribuindo-se notas que foram convertidas em índice de murcha bacteriana. A inoculação de Cmm, quatorze dias após a emergência das plantas, através da aspersão de suspensão bacteriana (108 ufc/mL) na face inferior das folhas, com avaliação aos 30 dias após inoculação, foi a metodologia mais apropriada para a avaliar a reação de genótipos de tomateiro. Estabelecida a metodologia, foram avaliados dez genótipos comerciais de tomateiro (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Júpiter, Olimpo, Fanny, Jumbo e Densus) para identificação de materiais resistentes ao cancro bacteriano, tendo-se Kadá e Rotam-4 como controles suscetível e resistente, respectivamente. Alambra e Jumbo apresentaram comportamento semelhante a Rotam-4, sendo materiais promissores para o plantio em áreas com histórico de ocorrência da doença. Para a avaliação de controle do cancro bacteriano foram testados os seguintes produtos: acibenzolar-S-metil (ASM), ASM + mancozeb, ASM + oxicloreto de cobre, mancozeb + oxicloreto de cobre, e oxitetraciclina. Três esquemas de aplicação dos produtos foram adotados: (E1) 4 aplicações (a primeira e a segunda realizadas seis e três dias antes da inoculação; a terceira e a quarta, aos três e seis dias após a inoculação); (E2) apenas as duas aplicações préinoculação; (E3) apenas as duas aplicações pós-inoculação. Esses produtos foram incorporados a meio de cultura para avaliação in vitro de seus efeitos sobre Cmm. Independente da forma de aplicação, o ASM, isolado ou em mistura com fungicidas, proporcionou reduções significativas na severidade da doença e não inibiu o desenvolvimento da bactéria in vitro. / Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Its control is based on a set of preventive measures, once there is a few information about resistant materials and the chemical control is not efficient. The objectives of this thesis were to determine a suitable inoculation methodology to bacterial canker resistance studies; to evaluate the reaction of commercial tomato genotypes to the inoculation with Cmm; and to evaluate the acibenzolar-S-methyl and other phytossanitary products effects on the control of that disease. To methodology trial, four inoculation methods were evaluated, including foliar pulverization with bacterial suspension; foliar pulverization under pressure with bacterial suspension; cutting of roots with scissor, followed by their immersion in bacterial suspension; and stem wounding with a pin passing over a drop of inoculum suspension deposited on the insertion point of leaf. Besides the inoculation methods, three inoculum concentrations were investigated: 108 cfu/mL; 107 cfu/mL and 106 cfu/mL. Later, it was evaluated the effect of inoculation on plants with different ages: 7, 14, 21 and 28 days after emergency. To those trials, genotypes Kadá and Rotam-4, and a bacterial isolate from Bragança Paulista, SP, were employed. The evaluation was accomplished through a descriptive scale, being attributed notes that were turned into bacterial wilt index. Inoculation of Cmm, fourteen days after emergency of plants, through aspersion with bacterial suspension (108 cfu/mL) over the inferior face of leaves, and evaluation 30 days after inoculation, was the most appropriated methodology to evaluate resistance to bacterial canker in tomato genotypes. After the establishment of the inoculation methodology, ten commercial tomato genotypes (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Jupiter, Olimpo, Fanny, Jumbo and Densus) were investigated to identify resistant materials to the bacterial canker. Kadá and Rotam-4 were employed as susceptible and resistant controls, respectively. Alambra and Jumbo had a similar behavior to Rotam-4, being the most promising materials for the planting in areas with report of occurrence of bacterial canker. To evaluate the bacterial canker control following products were tested: acibenzolar-S-methyl (ASM), ASM + mancozeb, ASM + copper oxicloride, mancozeb + copper oxicloride, and oxytetracycline. Three schemes of application of the products were adopted: (E1) 4 applications (first and second ones were accomplished six and three days before inoculation; third and fourth ones, three and six days after inoculation); (E2) two applications before inoculation only; (E3) two applications after inoculation only. The effect in vitro of these products on Cmm was also evaluated. ASM, isolated or in mixture with fungicides, provided significant reductions in the disease severity independent of the scheme of application and had no effect on bacterial development in vitro.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-21T13:25:13Z No. of bitstreams: 1 Carine Rosa Naue.pdf: 1778234 bytes, checksum: 87c8b0b79d12b0deec69551209abe1ed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carine Rosa Naue.pdf: 1778234 bytes, checksum: 87c8b0b79d12b0deec69551209abe1ed (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / The introduction and spread of grapevine bacterial canker caused by Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) occurs, among other ways, through plantlets, grapevine cuttings and farming tools. This study aimed to: evaluate the effectiveness of treatments of cuttings to eradicate Xcv using thermotherapy, bactericides and sanitizers; prove the survival of Xcv into thinning shears; and select efficient sanitizers for disinfection of these tools and water used in the production of plantlets. In the first study, the Xcv isolates were tested for pathogenicity and "in vitro" sensitivity to bactericides and sanitizers (streptomycin+oxytetracycline, oxytetracycline+copper sulfate, kasugamycin and oxytetracycline; dodecyldimethyl ammonium chloride, sodium hypochlorite and benzalkonium chloride) at different concentrations. The eradication of Xcv on cuttings was tested in experiments with thermotherapy (50˚C for 30 and 40 min; 53˚C for 5 and 10 min); bactericides oxytetracycline+copper sulphate (150+2000, 165+2200, 180+2400 and 195+2600 mg L-1 of H2O) and oxytetracycline (600, 700, 800 and 900 mg L-1) and sanitizers dodecyldimethyl ammonium chloride (600, 1200, 1800, 2400, 3000 μl L-1) sodium hypochlorite (5000, 10000, 20000, 30000, 40000 μl L-1) and benzalkonium chloride (125, 167, 250, 334, 500 μl L-1). The bactericidal oxytetracycline and sanitizers dodecyldimethyl ammonium chloride and sodium hypochlorite provided the largest zones of inhibition, in vitro. However, it was not possible to recommend an efficient treatment of temperature/time, and concentrations of bactericides or sanitizers, among those tested, capable of eradicating Xcv of infected grapevine cuttings. In the second study, survival was evaluated 0-42 h after dipping the scissors in pathogen suspension. In vitro susceptibility test and initial selection in scissors were performed with the sanitizers dodecyldimethyl ammonium chloride (1200 μl L-1), sodium hypochlorite (20000 μl L-1), benzalkonium chloride (250 μl L-1), sodium dichloroisocyanurate (16.25 mg L-1), calcium hypochlorite (130 mg L-1), calcium oxychloride (97.5 mg L-1) and chlorine dioxide (25 μl L-1). To validate the efficiency of sanitizers for disinfection of scissors the first two products were tested at the same concentrations, and 50 cuts were sequentially made in vine leaves. The controls only with Xcv allow verifying the dissemination ability of Xcv from an inoculum source. The viability of the same sanitizers was studied 0-8 h after solution preparation. Disinfection of water contaminated with Xcv was tested with two bactericidal and three sanitizers. Xcv survived 24 h in thinning shears. Sodium hypochlorite (20000 μl L-1) and dodecyldimethyl ammonium chloride (1200 μl L-1) provided the greatest inhibition halos and disinfested scissors contaminated with Xcv. Solutions of these sanitizers remained viable for 8 h. Xcv was spread by contaminated thinning shears, on average, until the 24th cut. Disinfestation of the water contaminated with Xcv utilized in the plantlets production was obtained by dodecyldimethyl ammonium chloride (600 μl L-1), sodium hypochlorite (5000 μl L-1) and benzalkonium chloride (250 μl L-1). / A introdução e a disseminação do cancro bacteriano da videira causado por Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) ocorre, dentre outras formas, por meio de mudas, bacelos e ferramentas de cultivo. Este trabalho teve como objetivos: avaliar a eficiência dos tratamentos de bacelos de videira para erradicação de Xcv utilizando termoterapia, bactericidas e sanitizantes; comprovar a sobrevivência de Xcv em tesouras de raleio; e selecionar sanitizantes eficientes para a desinfestação destas ferramentas e da água utilizada na produção de mudas. No primeiro trabalho, os isolados de Xcv foram testados quando à patogenicidade e realizado o teste de sensibilidade “in vitro” a bactericidas e sanitizantes (oxitetraciclina+estreptomicina, oxitetraciclina+sulfato de cobre, casugamicina e oxitetraciclina; cloreto de dodecildimetil amônio, hipoclorito de sódio e cloreto de benzalcônio) em diferentes concentrações. A erradicação de Xcv em bacelos de videira foi testada em experimentos com termoterapia (50oC por 30 e 40 min; 53oC por 5 e 10 min); bactericidas [oxitetraciclina+sulfato de cobre (150+2000, 165+2200, 180+2400 e 195+2600 mg L-1 de H2O) e oxitetraciclina (600, 700, 800 e 900 mg L-1)]; e sanitizantes [cloreto de dodecildimetil amônio (600, 1200, 1800, 2400, 3000 μL L-1); hipoclorito de sódio (5000, 10000, 20000, 30000, 40000 μL L-1) e cloreto de benzalcônio (125, 167, 250, 334, 500 μL L-1)]. O bactericida oxitetraciclina e os sanitizantes cloreto de dodecildimetil amônio e hipoclorito de sódio proporcionaram os maiores halos de inibição, in vitro. No entanto, não foi possível recomendar um tratamento termoterápico, bactericida ou sanitizante, dentre os testados, capaz de erradicar Xcv de bacelos de videira infectados. No segundo trabalho, a sobrevivência foi avaliada de 0 a 42 h após imersão das tesouras em suspensão do patógeno. Teste de sensibilidade de Xcv in vitro e seleção inicial em tesouras foram realizados com os sanitizantes cloreto de dodecildimetil amônio (1200 μl L-1), hipoclorito de sódio (20000 μl L-1), cloreto de benzalcônio (250 μl L-1), dicloroisocianurato de sódio (16,25 mg L-1), hipoclorito de cálcio (130 mg L-1), oxicloreto de cálcio (97,5 mg L-1) e dióxido de cloro (25 μl L-1). Para validação da eficiência dos sanitizantes na desinfestação de tesouras, os dois primeiros produtos foram testados nas mesmas concentrações, sendo realizados 50 cortes sequenciais, em folhas de videira. A testemunha com Xcv permitiu verificar a capacidade de disseminação de Xcv a partir da fonte de inóculo. A viabilidade dos sanitizantes foi estudada de 0 a 8 h após o preparo das soluções. Para desinfestação de água contaminada com Xcv foram testados 2 bactericidas e três sanitizantes. Xcv sobreviveu 24 h em tesouras de raleio. Hipoclorito de sódio (20000 μl L-1) e cloreto de dodecildimetil amônio (1200 μl L-1) proporcionaram os maiores halos de inibição e desinfestaram tesouras contaminadas com Xcv. As soluções destes sanitizantes mantiveram-se viáveis por 8 h. Xcv foi disseminada por tesouras de raleio contaminadas, em média, até o 24o corte. A desinfestação da água contaminada com Xcv utilizada na produção de mudas foi obtida pelo uso de cloreto de dodecildimetil amônio (600 μl L-1), hipoclorito de sódio (5000 μl L-1) e cloreto de benzalcônio (250 μl L-1).

O cancro bacteriano, causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), é uma das doenças mais importantes da cultura do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), especialmente para tomateiros estaqueados. O controle está fundamentado na adoção de um conjunto de medidas preventivas, pois poucas são as informações sobre materiais resistentes à doença e não existe um produto químico que a controle eficientemente. Os objetivos desta tese foram determinar um método de inoculação adequado à seleção de genótipos de tomateiro resistentes ao cancro bacteriano; avaliar a reação de genótipos de tomateiro à inoculação com Cmm; e avaliar o efeito de acibenzolar-S-metil e outros produtos fitossanitários no controle da doença. Para o ensaio de metodologia, foram avaliados quatro métodos de inoculação (aspersão de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; aspersão, sob pressão, de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; corte do sistema radicular, com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana; e ferimento na haste com alfinete entomológico transpassando uma gota de suspensão de inóculo depositada na axila foliar) e três concentrações de inóculo (108 ufc/mL, 107 ufc/mL e 106 ufc/mL). Posteriormente, foi avaliado o efeito da inoculação em plantas com diferentes idades, aos 7, 14, 21 e 28 dias após a emergência. Foram utilizados os genótipos Kadá e Rotam-4 e um isolado bacteriano proveniente de Bragança Paulista, SP. A avaliação foi realizada através de uma escala descritiva, atribuindo-se notas que foram convertidas em índice de murcha bacteriana. A inoculação de Cmm, quatorze dias após a emergência das plantas, através da aspersão de suspensão bacteriana (108 ufc/mL) na face inferior das folhas, com avaliação aos 30 dias após inoculação, foi a metodologia mais apropriada para a avaliar a reação de genótipos de tomateiro. Estabelecida a metodologia, foram avaliados dez genótipos comerciais de tomateiro (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Júpiter, Olimpo, Fanny, Jumbo e Densus) para identificação de materiais resistentes ao cancro bacteriano, tendo-se Kadá e Rotam-4 como controles suscetível e resistente, respectivamente. Alambra e Jumbo apresentaram comportamento semelhante a Rotam-4, sendo materiais promissores para o plantio em áreas com histórico de ocorrência da doença. Para a avaliação de controle do cancro bacteriano foram testados os seguintes produtos: acibenzolar-S-metil (ASM), ASM + mancozeb, ASM + oxicloreto de cobre, mancozeb + oxicloreto de cobre, e oxitetraciclina. Três esquemas de aplicação dos produtos foram adotados: (E1) 4 aplicações (a primeira e a segunda realizadas seis e três dias antes da inoculação; a terceira e a quarta, aos três e seis dias após a inoculação); (E2) apenas as duas aplicações préinoculação; (E3) apenas as duas aplicações pós-inoculação. Esses produtos foram incorporados a meio de cultura para avaliação in vitro de seus efeitos sobre Cmm. Independente da forma de aplicação, o ASM, isolado ou em mistura com fungicidas, proporcionou reduções significativas na severidade da doença e não inibiu o desenvolvimento da bactéria in vitro. / Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Its control is based on a set of preventive measures, once there is a few information about resistant materials and the chemical control is not efficient. The objectives of this thesis were to determine a suitable inoculation methodology to bacterial canker resistance studies; to evaluate the reaction of commercial tomato genotypes to the inoculation with Cmm; and to evaluate the acibenzolar-S-methyl and other phytossanitary products effects on the control of that disease. To methodology trial, four inoculation methods were evaluated, including foliar pulverization with bacterial suspension; foliar pulverization under pressure with bacterial suspension; cutting of roots with scissor, followed by their immersion in bacterial suspension; and stem wounding with a pin passing over a drop of inoculum suspension deposited on the insertion point of leaf. Besides the inoculation methods, three inoculum concentrations were investigated: 108 cfu/mL; 107 cfu/mL and 106 cfu/mL. Later, it was evaluated the effect of inoculation on plants with different ages: 7, 14, 21 and 28 days after emergency. To those trials, genotypes Kadá and Rotam-4, and a bacterial isolate from Bragança Paulista, SP, were employed. The evaluation was accomplished through a descriptive scale, being attributed notes that were turned into bacterial wilt index. Inoculation of Cmm, fourteen days after emergency of plants, through aspersion with bacterial suspension (108 cfu/mL) over the inferior face of leaves, and evaluation 30 days after inoculation, was the most appropriated methodology to evaluate resistance to bacterial canker in tomato genotypes. After the establishment of the inoculation methodology, ten commercial tomato genotypes (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Jupiter, Olimpo, Fanny, Jumbo and Densus) were investigated to identify resistant materials to the bacterial canker. Kadá and Rotam-4 were employed as susceptible and resistant controls, respectively. Alambra and Jumbo had a similar behavior to Rotam-4, being the most promising materials for the planting in areas with report of occurrence of bacterial canker. To evaluate the bacterial canker control following products were tested: acibenzolar-S-methyl (ASM), ASM + mancozeb, ASM + copper oxicloride, mancozeb + copper oxicloride, and oxytetracycline. Three schemes of application of the products were adopted: (E1) 4 applications (first and second ones were accomplished six and three days before inoculation; third and fourth ones, three and six days after inoculation); (E2) two applications before inoculation only; (E3) two applications after inoculation only. The effect in vitro of these products on Cmm was also evaluated. ASM, isolated or in mixture with fungicides, provided significant reductions in the disease severity independent of the scheme of application and had no effect on bacterial development in vitro.

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Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-20T14:28:26Z No. of bitstreams: 1 Adriano Marcio Freire da Silva.pdf: 233973 bytes, checksum: 8365664074820b5955fb940c37b47616 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T14:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriano Marcio Freire da Silva.pdf: 233973 bytes, checksum: 8365664074820b5955fb940c37b47616 (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Bacterial canker (Xanthomonas campestris pv. viticola) (Xcv) caused great damage to the grapevine cultivation in the Vale do Submédio São Francisco. In the first paper techniques of in vitro tissue culture in modified Galzy medium (MGM) were studied in order to eliminate Xcv from ‘Red Globe’ grapevine plants. The first experiment aimed to select the ideal length of apex and axillary’s buds for cultivation in MGM; the second to verify the effect of the thermotherapy (38ºC/four weeks) associated to the MGM cultivation; and the third intended to test antibiotics to eliminate Xcv from explants taken from infected grapevines. All plants obtained without contamination in vitro and culture media contaminated were indexed by using the semi-selective culture media nutrient agar-dextrose-yeast extract-ampicilin (NYDAM) followed by a pathogenicity test. The cultivation of 3 mm explants permitted to obtain plants free of bacteria with regeneration 14.3 times higher than 1 mm explants. The thermotherapy of infected plants associated to the in vitro culture did not eliminate the pathogen. The cultivationof 10 mm explants for 40 days in MGM+cefotaxime (300 mg L-1) eliminated Xcv from grapevine plants. The indexation in NYDAM permitted the visualization of specific Xcv growing. The indexation of in vitro regenerated grapevine plants for Xcv infection by using NYDAM medium is an economic and efficient alternative for production of selected plants. It is known that pruning residues of infected plants abandoned in the grapevine plantations are important source of disease primary inoculum and that burning is recommended as control measure. Thus the second paper investigated the survival of Xcv in infected tissues and the use of composting to eradicate Xcv associated with crop residues. Plants of grapevine “Festival’ were inoculated with a mutant resistant to rifampicin Xcv2Rif and at the time they presented high disease severity, fragmented shoots and entire leaves were placed in mesh bags. These bagswere placed on the surface of microplots in experimental area (experiment 1) and inside compost piles of grapevine pruning residues (experiment 2). The survival of Xcv2Rif in grapevine infected tissue was monitored in the culture medium NYDAM + rifampicin (0,1g L-1) + azoxystrobim (0,16 g L-1), at 8 and 10 days intervals from 1 and 2 experiment setting, respectively. In the experiment 1 tissue decomposition was also evaluated and in the experiment 2, pile temperature curves, phenolyc content, and fungi and bacteria antagonistic to Xcv2Rif were analyzed. The pathogen survived in high densities (104 a 106 CFU g-1) for at least 80 days in grapevine-infected tissues on soil surface. Then grapevine-pruning residues are important inoculum source for other plants in the vineyard. The composting process eliminated Xcv2Rif from crop residues in 10 days due to high temperatures in piles, liberation of phenolyc compounds during the process and microbial antagonism. Therefore the composting is a viable and safemethod to manage pruning residues in grapevine plantations without problems of Xcv survival and without losing of an important source of organic matter for the culture. / O cancro-bacteriano causado por Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) é responsável por grandes prejuízos ao cultivo de videira no Vale do Submédio São Francisco. No primeiro trabalho, técnicas de cultura de tecidos em meio de Galzy modificado (MGM) foram estudadas visando eliminar Xcv de mudas de videira ‘Red Globe’. O primeiro experimento visou selecionar o tamanho ideal de ápices e gemas axilares para o cultivo em MGM; o segundo, verificar o efeito da termoterapia de mudas (38ºC/quatro semanas) associada ao cultivo em MGM; e o terceiro, testar antibióticos para eliminação de Xcv em explantes oriundos de videiras infectadas. Todas as plantas obtidas sem contaminação in vitro e meios de cultivo contaminados foram indexados utilizando o meio ágar nutritivo-dextrose-extrato de leveduraampicilina (NYDAM) seguindo-se teste de patogenicidade. O cultivo de explantes com 3 mm possibilitou a obtenção de plantas livres da bactéria, com regeneração 14,3 vezes maior que explantes de 1 mm de comprimento. A termoterapia de mudas infectadas associada ao cultivo in vitro não eliminou o patógeno. O cultivo de explantes com 10 mm durante 40 dias em MGM+cefotaxima (300 mg L-1) proporcionou limpeza clonal das mudas. A indexação em NYDAM permitiu a visualização do crescimento de Xcv. A indexação de plantas de videira regeneradas in vitro quanto à infecção por Xcv utilizando NYDAM é uma alternativa econômica e eficiente para produção de plantas selecionadas. Sabe-se que restos de poda de plantas infectadas deixados no parreiral são importante fonte de inóculo primário da doença, recomendando-se a queima como medida de controle. No segundo trabalho, investigou-se a sobrevivência de Xcv em tecidos de videira infectados e o uso da compostagem para erradicação de Xcv em associação com restos culturais. Mudas de videira ‘Festival’ foram inoculadas com omutante resistente a rifampicina Xcv2Rif e quando apresentavam alta severidade da doença, ramos fragmentados e folhas inteiras foram acondicionados em bolsas de malha plástica. Estas foram alocadas na superfície de microparcelas em área experimental (experimento 1) e no interior de pilhas de compostagem de restos de poda de videira (experimento 2). A sobrevivência de Xcv2Rif em tecidos infectados de videira foi monitorada em meio NYDAM + rifampicina (0,1g L-1) + azoxystrobim (0,16 g L-1), a intervalos de 8 e 10 dias a partir do início do experimento, respectivamente nos experimentos 1 e 2. No experimento 1, foi também avaliada a decomposição de tecidos e no experimento 2, as curvas de temperatura das pilhas, conteúdo de fenóis, e presença de microbiota fúngica e bacteriana antagonista a Xcv2Rif. O patógeno sobreviveu em altas densidades (104 a 106 UFC g-1) por pelo menos 80 dias em tecidos infectados de videira na superfície do solo. Portanto, restos de poda de videira constituem importante fonte de inóculo primário para infecção de outras plantas no parreiral. O processo de compostagem eliminou Xcv2Rif de restos culturais em 10 dias, devido às altas temperaturas alcançadas pelas pilhas, liberação de compostos fenólicos durante o processo e antagonismo microbiano. Desta forma, a compostagem constitui uma maneira viável e segura de manejar os restos de poda em parreirais, sem perigo de sobrevivência de Xcv e sem que haja a perda de uma importante fonte de matéria orgânica para a cultura.

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