A ocorrência do ácaro vermelho das palmeiras (AVP), Raoiella indica Hirst (Acari: Tenuipalpidae), foi relatada no Novo Mundo em 2004 e desde então este ácaro tem colonizado várias espécies de aceráceas e musáceas, assim como plantas ornamentais de outras famílias nas ilhas do Caribe, Florida (USA), Venezuela, Brasil e Colômbia. Desde aquele primeiro relato, essa espécie tem produzido consideráveis perdas econômicas em coqueiro nos países onde foi encontrada, o que tem conduzido a um interesse cada vez maior em se conhecer o impacto da praga às plantas em que este ácaro tem sido encontrado. Com o objetivo de conhecer aspectos bioecológicos do AVP na Venezuela foram feitas amostragens para determinar a distribuição geográfica nesse país assim como as plantas hospedeiras e inimigos naturais com os quais a praga tem sido encontrada. A biologia da praga foi estudada em plantas ornamentais e em espécies de palmeiras nativas do Neotrópico, para avaliar o seu potencial em causar dano a estas plantas. Além disso, foi estudada sua distribuição intra-planta, sua flutuação populacional em plantios comerciais de coqueiro e também as variações na expressão das enzimas oxidativas (POD e PPO) e o grau de peroxidação de lipídeos em genótipos de coqueiro, como respostas à alimentação deste ácaro. Foram verificados altos níveis populacionais do AVP em plantios comerciais de coqueiro e em outras plantas crescendo naturalmente no litoral na Venezuela. Em apenas oito espécies de Arecaceae, uma de Musaceae e uma de Strelitziaceae foram verificados todos os estágios de desenvolvimento do AVP, sugerindo que este se desenvolve e se reproduz nestas plantas. O ácaro fitoseídeo Amblyseius largoensis (Muma) foi o predador mais frequentemente associado com o AVP em todos os locais estudados. Maiores densidades do AVP foram observadas nas regiões mediana e basal das folhas coletadas nos estratos mediano e basal da copa da planta. Em 2010, os níveis populacionais do AVP foram mais elevados que em 2011, aparentemente em função dos níveis menores de precipitação naquele ano. O AVP conseguiu se desenvolver sobre as espécies de plantas ornamentais, mas não nas espécies de arecáceas nativas do Novo Mundo. Com relação às enzimas oxidativas, as atividades das POD, PPO e a peroxidação de lipídeos foram maiores em plantas infestadas dos cultivares Anão Amarelo da Malásia (AAM) e Gigante do Caribe (GC) quando comparadas com os respectivos controles. Além disso, maiores atividades de POD e PPO foram detectadas no cultivar AAM que no cultivar GC, tanto em plantas infestadas quando não infestadas. Em contraste, maior peroxidação de lipídeos foi verificada em plantas do cultivar GC infestadas. Estes resultados sugerem que provavelmente esses genótipos de coqueiro possuim mecanismos de resistência ao AVP, porem estudos complementares precisam ser realizados. / Occurrence of the red palm mite, Raoiella indica Hirst (Acari: Tenuipalpidae), was related in the New World in 2004 and since then this mite species has colonized several arecaceaous and musaceous plant species, but also ornamental species in the Caribbean Islands, Florida (USA), Venezuela, Brazil and Colombia. Since firstly reported, this mite species has provoked considerable economic losses in coconut in countries where it has been found thus raising more interest to know pest impact on plant species on which mite has been found. In order to know biological aspects of R. indica samplings were made to determine geographical distribution, and also host plants and natural enemies which are found with it. Pest biology was assessed in ornamental plants and also on palms species native to Neotropical region in order to evaluated potential to cause damage on these plant species. Besides intra-plant distribution and population fluctuation was evaluated in coconut commercial plots and also variations in oxidative enzyme expression (POD and PPO) and extent of lipid peroxidation in coconut genotypes as response to R. indica feeding. Higher population levels of RPM were verified in coconut commercial plots but also in naturally growing plants in the coastal line in Venezuela. All developmental stages of the RPM were verified only on eight Arecaceae species, one Musaceae and one Strelitziaceae species thus suggesting that mite is able to develop and reproduce on these plant species. Phytoseiid mite Amblyseius largoensis (Muma) was the most frequent predator species associated to the RPM in all of the sampling areas. Higher mite densities were observed in middle and basal portions from leaf collected from middle and basal canopy. In 2010, RPM population levels were higher than in 2011, probably as function to lower rainfall levels in that year. The RPM completed development on ornamental plant species but did not on arecaeous native to New World. In regard to oxidative enzymes, POD and PPO activities and lipid peroxidation were higher in infested plants from Malaysian Yellow Dwarf (MYD) and Caribbean Tall (CT) as compared to respective controls. Besides higher POD or PPO activities were detected in MYD cultivar than in CT both in infested or no infested plants. In contrast, higher lipid peroxidation was verified in infested CT cultivar. Our results suggest that probably these coconut genotypes exhibit resistance mechanism to the RPM, however more detailed studies are required.

A cultura de tecidos tem sido uma importante ferramenta amplamente utilizada para diversas finalidades, dentre elas a micropropagação tem merecido destaque devido à rápida produção de mudas saudáveis num espaço físico reduzido. Dentro deste contexto, o termo, plantas axênicas, tem sido difundido como um ideal a ser atingido nesta técnica, havendo a busca cada vez maior de métodos que eliminem de forma eficaz toda e qualquer contaminação que possa, eventualmente, crescer no meio de cultura. No entanto, cada vez mais se observa que a concepção de contaminação dentro da cultura de tecidos deve ser revista, assim como a de planta axênica, pois inúmeros trabalhos têm mostrado, que mesmo em microplantas assintomáticas consideradas axênicas, existe uma comunidade endofítica onipresente e que na sua grande maioria desempenha papel fundamental no estabelecimento, desenvolvimento e aclimatização das culturas, sendo, portanto, microrganismos benéficos que devem ser conservados no cultivo in vitro. Dessa forma, o presente trabalho teve como principal objetivo investigar a microbiota endofítica presente em diversas espécies de microplantas assintomáticas consideradas axênicas, independente de seu protocolo de cultivo in vitro, local, método de micropropagação e manipulação. Para tal, foram utilizadas microplantas assintomáticas, em fase de multiplicação por mais de um ano, provenientes de três laboratórios diferentes, submetidas à caracterização por meio de testes histoquímicos, à análises ultraestruturais, a isolamento em diferentes meios de cultura por dois métodos (trituração e fragmentação), à análises moleculares utilizando a extração do DNA genômico total e PCR-DGGE, além da extração e sequenciamento do DNA dos isolados obtidos. Os resultados obtidos pelo isolamento, testes moleculares e análises ultraestruturais, evidenciaram a presença de uma comunidade endofítica, colonizando os tecidos de diferentes espécies de microplantas, provenientes de três laboratórios distintos. Dessa forma, conclui-se que a inexistência de plantas axênicas deve ser considerada, futuramente, como um aspecto positivo dentro da cultura de tecidos, uma vez que, essa comunidade endofítica pode atribuir características de interesse agronômico às diferentes espécies vegetais. / Tissue culture has been an important tool widely used for various purposes, among them the micropropagation has been highlighted due to the rapid production of healthy seedlings in a small space. Within this context, the term axenic plant has been distributed as an ideal to be achieved in this technique, which the search based on numerous methods that effectively eliminate any contamination that may eventually grow into the culture medium. However, it is seen that the conception of contamination in tissue culture should be reviewed as well as axenic plants, because several studies have shown that even in asymptomatic microplants considered axenic, there is an ubiquitous and that the endophytic community mostly plays a fundamental role in the establishment, development and acclimatization of cultures, therefore, beneficial microorganisms that should be preserved in vitro. Thus, this study aimed to investigate the endophytic microbiota present in several species of micro asymptomatic considered \"axenic\" regardless of their protocol for in vitro culture, location, method of micropropagation and manipulation. For this purpose, were used asymptomatic microplants in multiplication stage by more than one year, from three different laboratories, and were submitted to characterization by histochemistry tests, ultrastructural analysis, isolation in different culture medium by two methods (grinding and fragmentation), molecular analyses using the extraction of total genomic DNA and PCR-DGGE, in addition to extracting and sequencing the DNA of the isolates obtained. The results obtained by the isolation, molecular and ultrastructural analysis, showed the presence of an endophytic community colonizing the tissues of different species of microplants, from three different laboratories. Thus, it was concluded that the inexistence of axenic plants should be considered in future as a positive aspect in the tissue culture, since this endophytic community can give agronomical traits to different crop species.

O enfezamento vermelho, causado por um fitoplasma, foi registrado no Brasil no início da década de setenta, sendo relatado como de pequena importância para a cultura do milho. A partir de meados dos anos oitenta, com a introdução dos plantios de safrinha e dos cultivos irrigados, a doença passou a ser considerada de relevância econômica. Atualmente, o enfezamento se constitui em uma das mais importantes doenças do milho, sendo, inclusive, fator limitante para produção em função da região, do híbrido escolhido e da época de plantio.Um ponto crítico no manejo da doença se refere ao escasso conhecimento sobre a sobrevivência do patógeno e do inseto vetor (Dalbulus maidis) durante a ausência da cultura do milho no campo. Este tipo de informação pode ser útil principalmente na redução do inóculo inicial do patógeno, visando um controle mais eficiente da doença. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar algumas gramíneas, usadas na formação de pastagens, e espécies daninhas, que ocorrem na cultura do milho, como potenciais hospedeiros alternativos do fitoplasma e do seu vetor . Treze espécies de capins e ervas daninhas foram experimentalmente inoculadas com o fitoplasma do enfezamento vermelho do milho, através de cigarrinhas infectivas. Avaliações foram feitas com base na observação de sintomas, na detecção molecular do fitoplasma nos tecidos das plantas inoculadas e na contagem de insetos sobreviventes nestas plantas inoculadas. A detecção foi feita por duplo PCR e a identificação do fitoplasma foi realizada pela análise de RFLP, com as enzimas de restrição AluI, RsaI, KpnI e MboI. Das treze espécies testadas, o fitoplasma foi encontrado nos capins colonião (Panicum maximum), marmelada (Brachiaria plantaginea) e braquiária (Brachiaria decumbens), através da amplificação do 16S rDNA, visualizado em gel de agarose na forma de bandas. Os insetos sobreviveram nos três capins até o final do período de experimentação, revelando que os capins foram capazes de abrigar a cigarrinha. Estes resultados demonstraram a possibilidade destas espécies atuarem como potenciais hospedeiros alternativos para o patógeno e o seu vetor, em condições naturais. Estas informações poderão contribuir para novas investigações, na busca de melhor conhecimento sobre a epidemiologia da doença, principalmente quanto à sobrevivência do fitoplasma e da cigarrinha vetora. / Maize bushy stunt, caused by a phytoplasma, was reported in Brazil in the beginning of the seventies, and it was considered as not important for corn. Since the middle of the eighties decade, when the later planting practice and irrigation were adopted, the disease became relevant. Currently, maize bushy stunt represents one of the most important diseases and has caused significant losses. In some conditions the disease can limit the production, especially in relation to the region, used hybrids and crop season. A critical point to disease control is the lack of about survival of pathogen and vector, during the absence of corn crop on the field. This kind of information can be useful to promote the reduction of the initial inoculum, aiming a more efficient disease control. Thus, the objective of the present study was to evaluate some grasses and weeds species as potential alternative hosts of the maize bushy stunt phytoplasma and its vector Dalbulus maidis. Thirteen botanical species were experimentally inoculated with the phytoplasma by using infective leafhoppers. Evaluations were based upon symptom observation, molecular detection of the phytoplasma in tissue of inoculated plants and the of number of insects present in the plants. Detection was conducted by nested PCR and phytoplasma identification by RFLP analyses, using AluI, RsaI, KpnI and MboI as restriction enzymes. Phytoplasma was detected in three species, Panicum maximum, Brachiaria plantaginea and Brachiaria decumbens based on amplification of 16S rDNA, visualized as specific band in agarose gel. Insects remain on alive on the plants belonging to those three species up to the end of the assays. Thus, the present study showed the possibility of those species as potential alternative hosts to the pathogen and its vector, under natural conditions. The results can contribute for new investigations, in order to understanding the epidemiology of the disease, especially in relation to phytoplasma and vector survival.

O Brasil é o maior produtor de laranja do mundo e, embora o cultivo ocorra em todos os estados brasileiros, o Estado de São Paulo é o maior produtor, responsável por 80% da produção nacional. Dentre as doenças que podem limitar a produção dos citros encontra-se a podridão floral do citros (PFC), causada pelo fungo Colletotrichum acutatum J. H. Simmonds. Os sintomas desta doença são caracterizados pela presença de lesões necróticas marrons ou alaranjadas nas pétalas e queda dos frutos recém formados, os cálices e os pedúnculos permanecem retidos nos ramos. Em citros, C. acutatum pode sobreviver aderido à superfície das folhas, na forma de apressório quiescente, por pelo menos um mês. As plantas daninhas podem atuar como hospedeiras alternativas de diversos patógenos, servindo como fontes de inóculo e desempenhando um importante papel na epidemiologia das doenças. O objetivo deste trabalho foi verificar se plantas daninhas, comuns em pomares de citros no Estado de São Paulo, podem servir como fonte de inóculo de C. acutatum para esta cultura. Sete espécies de plantas daninhas foram inoculadas com uma suspensão de conídios de C. acutatum, calibrada a 105 conídios/mL. Após a inoculação, estas foram mantidas em câmara úmida por 36 horas e, em seguida, amostras de todas as plantas foram coletadas e observadas em microscópio óptico para verificar a germinação dos conídios. Trinta, sessenta e noventa dias após as inoculações realizou-se o isolamento de C. acutatum das folhas inoculadas. Para isso, amostras de folhas de cada espécie de planta daninha foram coletadas, desinfestadas superficialmente e transferidas para placas de Petri, onde receberam 70 L de extrato floral de citros sobre o local da inoculação, para estimular a germinação dos apressórios ali presentes. As folhas permaneceram incubadas por 24 horas a 23°C, com fotoperíodo de 12 h. Após esse período, as áreas inoculadas das folhas foram cortadas e transferidas para placas de poliestireno contendo meio de Martin. Após o surgimento das primeiras colônias de C. acutatum, discos de quatro milímetros de diâmetro foram transferidos para meio BDA, para a obtenção de colônias puras. Em seguida foi realizado um teste de patogenicidade em flores de laranja doce de três anos de idade. Os dados de porcentagem de isolamento foram analisados análise de variância e testes não paramétricos. Foram observadas a germinação e a formação de apressórios de C. acutatum na superfície de todas as folhas inoculadas, após 36 horas de câmara úmida. Não houve diferença estatística na sobrevivência de C. acutatum ao longo dos 30, 60 e 90 dias e não foi observado nenhum tipo de sintoma nas folhas inoculadas. C. acutatum foi isolado de todas as plantas daninhas analisadas, embora o tempo de sobrevivência tenha variado em função da espécie de daninha. Todos os isolados obtidos das plantas daninhas apresentaram sintomas típicos de PFC em todas as flores inoculadas. Os resultados obtidos demonstraram que as plantas daninhas avaliadas podem servir como hospedeiras alternativas de C. acutatum, resultando em fonte de inóculo primário e secundário deste patógeno para a cultura do citros. / Brazil is the major orange producer in the world, and although the cropping occurs all over the Brazilian States, the São Paulo State is the major producer, responsible for 80% of the national production. Postbloom fruit drop (PFD), caused by the fungus Colletotrichum acutatum J. H. Simmonds is an important disease that can cause yield reduction. The symptoms of this disease are characterized by the presence of brown or orange necrotic lesions in the petals and the drop of young fruits; the calyces and peduncles remain in the branches after fruit drop. In citrus, C. acutatum can adhered to the surface of the leaves, in the form of quiescent appressoria, for at least one month. The weeds can act as alternative hosts of diverse pathogens, serving as inoculum sources and playing an important role in the disease epidemiology. The purpose of this research was to verify if weeds, commons in citrus orchards in São Paulo State, may serve as inoculum source of C. acutatum for this crop. Seven weed species were inoculated with a conidial suspension of C. acutatum, calibrated with 105 conidia/mL. After the inoculation, the weeds were kept in humidity chamber for 36 hours. Samples of all weeds were collected and observed in optical microscope to verify the conidia germination. Thirty, sixty and ninety days after inoculation, C. acutatum was isolated from the inoculated leaves. For this purpose, leaves of each weed species were collected, superficially disinfested and transferred to Petri dishes. The leaves received 70 L of citrus flower extract over the inoculation area to stimulate the appressoria germination. The leaves were incubated for 24 hours at 23°C, with 12 hours of photoperiod. After this period, the inoculated areas were cut and transferred to polystyrene dishes with Martin medium. After the appearance of the first colonies of C. acutatum, discs of four millimeters of diameter were transferred to PDA medium to obtain pure colonies. A pathogenicity test was carried out in three years old sweet orange flowers. The percentage of pathogen isolation was analyzed by variance analysis or non-parametric analysis. Conidia germination and appressoria formation of C. acutatum in all inoculated leaves were observed, after 36 hours of humidity chamber. There was no statistical difference in the C. acutatum survival during 30, 60 e 90 days and no type of symptom was observed in the inoculated leaves. C. acutatum was isolated from every weed analyzed, although the survival period varied among the weed species. Every isolated obtained from the weeds presented typical PFD symptoms in every inoculated flowers. The results showed that weeds can serve as alternative hosts of C. acutatum, contributing in primary and secondary inoculum source of this pathogen to the citrus crop.

Huanglongbing é a mais destrutiva doença da citricultura mundial. Seu recente relato no Brasil, em 2004, e a detecção de duas espécies bacterianas associadas à doença -Candidatus Liberibacter asiaticus e Candidatus Liberibacter americanus resultaram em poucos estudos do comportamento do Huanglongbing nas condições dos pomares brasileiros. Os objetivos deste trabalho foram (i) comparar a eficiência de infecção por Candidatus Liberibacter asiaticus e Candidatus Liberibacter americanus em plantas cítricas inoculadas por meio de enxertia com as duas espécies bacterianas, separadamente, e mantidas sob diferentes temperaturas, e (ii) comparar o progresso temporal e espacial do Huanglongbing causado por ambas as espécies, a partir da infecção natural por Diaphorina citri, tendo plantas de citros ou Murraya paniculata (murta) como fonte primária de inóculo. Para alcançar o primeiro objetivo, dois experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com temperatura e fotofase controladas. A incidência da doença foi determinada por Real-Time PCR de amostras foliares. As temperaturas mais amenas foram favoráveis à infecção por Candidatus Liberibacter americanus, enquanto que altas temperaturas não afetaram a infecção de Candidatus Liberibacter asiaticus. A eficiência de infecção para esta última espécie foi favorecida nas temperaturas de 17/22°C e 22/27°C (noturna/diurna, respectivamente). Para cumprir com o segundo objetivo, um experimento foi conduzido com diferentes fontes de inóculo, que corresponderam aos seguintes tratamentos: (i) plantas de laranjeira doce da variedade Natal infectadas por Candidatus Liberibacter asiaticus ou Candidatus Liberibacter americanus, (ii) unicamente plantas de Murraya paniculata infectadas por Candidatus Liberibacter americanus e (iii) unicamente plantas de laranjeira doce da variedade Natal infectadas por Candidatus Liberibacter americanus. Cada tratamento foi aplicado em um compartimento isolado de uma casade- vegetação. O primeiro tratamento foi repetido. Em todos os compartimentos, 156 a 158 plantas de laranjeira doce da variedade Valência foram dispostas ao redor das plantas fonte de inóculo. Psilídeos livres das bactérias foram periodicamente confinados em plantas fonte de inóculo e, posteriormente foram liberados na casa-de-vegetação para livre movimentação e multiplicação. Quando as duas espécies bacterianas estavam presentes nas diferentes plantas cítricas utilizadas como fonte de inóculo, houve maior detecção de Candidatus Liberibacter asiaticus e maior eficiência de aquisição desta espécie bacteriana por psilídeos. Quando somente Candidatus Liberibacter americanus estava presente nas plantas fonte de inóculo, a eficiência de transmissão foi maior quando Murraya paniculata foi utilizada como fonte de inóculo, mostrando que Diaphorina citri pode adquirir naturalmente Candidatus Liberibacter 12 americanus de Murraya paniculata e transmiti-la para plantas cítricas. A eficiência de aquisição da espécie Candidatus Liberibacter americanus também foi maior tendo Murraya paniculata como planta fonte de inóculo e não citros. / Huanglongbing is the most destructive disease of citrus worldwide. There are few studies on the behavior of Huanglongbing in the Brazilian orchards conditions due to the recent report in Brazil, in 2004. Two bacterial species were associated with the disease in Brazil: Candidatus Liberibacter asiaticus and Candidatus Liberibacter americanus. The aims of this work were (i) to compare the efficiency of infection by Candidatus Liberibacter asiaticus and Candidatus Liberibacter americanus in citrus graft-inoculated plants with both bacterial species, separately, and kept under different temperatures, and (ii) to compare the spatio-temporal progress of Huanglongbing caused by both species, naturally transmitted by Diaphorina citri, having infected citrus plants or Murraya paniculata (jasmine orange) as primary inoculum sources. To achieve the first objective, two experiments were carried out in plant growth chambers with controlled temperature and light. Disease incidence in the inoculated plants was determined by Real-Time PCR of the leaf samples. The milder temperatures were favorable to Candidatus Liberibacter americanus infection, while the higher temperatures did not affect the infection by Candidatus Liberibacter asiaticus. The infection by this latter species was favored by temperatures of 17/22ºC and 22/27°C (night/day, respectively). To achieve the second objective, an experiment was carried out with different sources of inoculum, corresponding to the following treatments: (i) Natal sweet orange plants infected by Candidatus Liberibacter asiaticus or Candidatus Liberibacter americanus, (ii) only Murraya paniculata plants infected by Candidatus Liberibacter americanus and (iii) only Natal sweet orange plants infected by Candidatus Liberibacter americanus. Each treatment was applied in an isolated compartment of a screenhouse. The first treatment was repeated. In all of the compartments, from 156 to 158 Valencia sweet orange plants were located around the source of inoculum plants. Psyllids free of the bacteria were periodically confined in source of inoculum plants and, after this period, they were set free, and allowed to the free movement and multiplication inside the screenhouse. When both bacterial species were present in the different citrus plants as source of inoculum, there was higher detection of Candidatus Liberibacter asiaticus than Candidatus Liberibacter americanus and higher acquisition efficiency of the former bacterial species than the later by psyllids. When only Candidatus Liberibacter americanus was present in the source of inoculum plants, the higher transmission efficiency was reached when Murraya paniculata served as source of inoculum, showing that Diaphorina citri can naturally acquire Candidatus Liberibacter americanus from Murraya paniculata and transmit it to citrus plants. The acquisition efficiency of the 14 Candidatus Liberibacter americanus species was higher with Murraya paniculata as source of inoculum than with citrus plants was the source of inoculum.

Methylobacterium mesophilicum SR1.6/6 é uma bactéria endofítica isolada de ramo de citros previamente esterilizado superficialmente. Esta bactéria possui a capacidade de associar-se com uma ampla variedade de espécies e tecidos de plantas, principalmente nas raízes, mediado pela formação de biofilme e superfícies do hipocótilo de plântulas in vitro. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de um modelo para o estudo in vitro da associação entre esta bactéria e plântulas de soja. Metodologias de genômica e transcriptômica foram aplicadas para a obtenção do draft genômico desta bactéria e de um amplo perfil de sequências expressas, obtidas em dois tratamentos distintos; i) células de biofilme células bacterianas aderidas às raízes das plântulas removidas por sonicação, e ii) células planctônicas células bacterianas em suspensão (i.e. interagindo somente com exsudados radiculares). Os dados genômicos obtidos por 454-pirosequenciamento resultaram em uma cobertura de 37 vezes o tamanho do genoma e geraram 242 contigs. Entre estes, 187 contigs grandes representaram 96% do genoma (tamanho estimado de 6.8 Mb), com um conteúdo GC de 69.5%. Considerando a análise da expressão gênica, um procedimento para monitorar a aderência das células bacterianas às raízes das plântulas foi realizado por meio de microscopia eletrônica de varredura de amostras de raízes coletadas durante o experimento (i.e. 24, 48 e 72h após a inoculação). As células bacterianas obtidas em cada tratamento foram inicialmente submetidas à extração de RNA total, seguida de um processo de enriquecimento de mRNA e sequenciamento por meio da tecnologia de 454-pirosequenciamento (RNA-Seq). O amplo perfil de expressão gênica obtido foi mapeado no draft genômico, resultando em um total de 1.930 clusters gênicos. Posteriormente, estes clusters foram filtrados de acordo com sua abundância e ocorrência diferencial em cada tratamento, resultando em 280 genes diferencialmente expressos. Funções relacionadas ao metabolismo de etanol/metanol, divisão celular, resposta ao estresse oxidativo, produção de sideróforos, biossíntese de peptidoglicanos e hopanóides foram induzidas nas células bacterianas aderidas às raízes das plântulas, enquanto que genes relacionados ao metabolismo essencial das células foram observados principalmente nos tratamentos controle e planctônico. Estes dados fornecem uma base para estudos relacionados a mecanismos moduladores da interação bactériaplanta, distinguindo significativamente os tratamentos biofilme e planctônico, mostrando assim que o contato físico é essencial para o sucesso da interação em estudo. Por fim, estas análises permitiram uma ampla visualização de perfis de expressão gênica desta bactéria, utilizando o draft genômico primeiramente obtido como base para o estudo desta interação com a planta hospedeira. Estudos futuros podem ser desenvolvidos visando caracterizar os mecanismos adaptativos desta bactéria, como seu metabolismo metilotrófico e outros metabolismos específicos, os quais podem dar suporte ao comportamento endofítico deste organismo. / Methylobacterium mesophilicum strain SR1.6/6 is an endophytic bacterium, which has originally been isolated from surface-sterilized healthy citrus branch. This bacterium is able to associate with a range of plant species, rather in the roots, mediated by a biofilm structure, and in hypocotyl surfaces of in vitro seedlings. The aim of the present study was the development and application of a model to study in vitro the association between this bacterium and soybean seedlings. Genomic and transcriptomic approaches were applied resulting a draft of this bacterium genome and a broad profile of mapped mRNA sequences obtained in two different treatments; i) biofilm cells root adhered bacterial cells were removed by sonication, and ii) planktonic cells bacteria cells in suspension (i.e. interacting only with root exudates). Genomic data, obtained by 454-pyrosequencing have had an average depth of 37-fold coverage of the genome and yielded 242 contigs. Among these, 187 large contigs represented 96% of the genome sequence (estimate size of 6.8 Mb) with a GC content of 69.5%. Concerning the gene expression survey, the process to monitor the adherence of bacteria cells to the roots was performed by scanning electron microscopy of roots collected along the experiment (i.e. 24, 48 and 72 hours after inoculation). Bacterial cells obtained in each treatment were firstly submitted to RNA extraction, followed by mRNA enrichment and RNA-Seq using 454-pyrosequencing technology. The broad gene expression profile obtained was mapped into the drafted genome, resulting in a total of 1.930 gene clusters. After that, these clusters were filtered according to their abundance and differential occurrence in each treatment resulting in 280 differential expressed genes. Functions related to methanol/etanol metabolism, cell division, oxidative stress response, siderophore production, peptidoglycan and hopanoid biosynthesis were induced in bacterial cells adhered to plant roots, while genes related to essential cell metabolism were observed mostly in control and planktonic treatment. Also, these data provide insights into the mechanisms modulating plant microbe-interaction, significantly distinguishing biofilm and planktonic treatment, showing that the physical contact is a crucial step on plant-microbe interactions. In conclusion, results allowed a strongly supported analysis of gene expression, based on the genome draft of an endophytic bacterium interacting with the host plant. Further studies should focus on the adaptive mechanisms present in this bacterium, like the methylotrophic lifestyle and other specific metabolisms which might support its behavior as an endophytic bacterium.

The purpose of this paper is to evaluate the possibility of paleoentomology as a proxy in garden archaeology research. Garden contexts can prove difficult to identify and interpret due to the many changes the contexts go through during their activity period. Mixing of materials, harvesting and cultivation of many different plants will affect the environmental data that is retrieved from them and thus our interpretation of horticulture. This essay looks at the contexts and materials involved in the gardening process; irrigation sources, fertilizer, garden plant macrofossils and modern ecological insect and host plant relationships. The goal is to suggest a conceptual indicator group of insect and plant species that could aid in the identification of garden context and the in situ growth of relic plants. Paleoentomological information from the relating contexts (middens, composts, wells etc.) and other indicator groups have been included along with the ecological data in order to get a more complex picture over the garden contexts and their varying content. For instance, many of the plants found in garden soils are recorded as host plants to several insect species. This paper argues that investigation of these relationships can aid garden archaeology and further our understanding of herbivorous insects’ and associated species’ relationships to plant domestication in pre-history.

Please read the abstract in the section 07chapter7. / Dissertation (MSc (Genetics))--University of Pretoria, 2002. / Genetics / unrestricted

Os nematoides que atualmente tem sido classificados como P. coffeae, demonstram ampla variabilidade morfológica, molecular e quanto à reação à diferentes hospedeiros. Por conseguinte, é essencial que se identifique corretamente as espécies e que se conheça a capacidade de parasitismo em alguns hospedeiros, para que se possa estabelecer medidas de controle e estimar eventuais riscos da entrada de um patógeno em uma área com hospedeiro suscetível. Neste sentido, a presente pesquisa propõe, numa primeira parte, uma medida de controle de P. jaehni (K5), que é muito agressivo à cafeeiro arábico, baseada no uso de plantas má hospedeiras. Na segunda parte deste trabalho é realizada uma caracterização da reação de diferentes espécies vegetais à quatro populações de Pratylenchus spp. Em virtude do exposto, este estudo objetivou avaliar a reação de diferentes cultivares de feijoeiro comum frente à P. jaehni (K5), visando seu possível uso no manejo de áreas cafeeiras infestadas e caracterizar a reação de diferentes espécies vegetais de importância econômica (café, porta-enxertos cítricos, banana e sorgo) frente à quatro populações de Pratylenchus spp. As populações inciais utilizadas nos experimentos variaram entre 180 e 200 nematóides. Em todos os experimentos, os nematóides foram extraídos das raízes pelo método de Coolen e D´Herde (1972) e, eventualmente, do substrato pelo método de Jenkins (1964). Foram realizados três ensaios: i) o primeiro com feijoeiro comum, onde todas as cultivares utilizadas foram resistentes à P. jaehni (K5), inclusive na réplica; ii) o segundo com porta-enxertos cítricos, no qual somente o limão-cravo foi hospedeiro de P. jaehni (K5); iii) o terceiro, no qual foi utilizado café, limão-cravo, banana e sorgo para o conhecimento das respectivas reações frente à 4 populações de Pratylenchus spp. Neste último experimento ocorreu uma reação hospedeira diferenciada para cada população. De acordo com os resultados, concluise que as cultivares de feijoeiro comum utilizadas apresentam potencial de uso em áreas cafeeiras infestadas por P. jaehni (K5), em consórcio ou em áreas de renovação de cafezal, e que as populações de Pratylenchus spp. são capazes de se reproduzir de forma diferenciada frente às espécies vegetais testadas. / Nematode populations that have been classified as P. coffeae show wide morphological, molecular and host range variability. Therefore, is essential the correct identification of the species and the knowledge about its parasitism capacity on some hosts, to ensure appropriate control measures and to estimate the entry risks of a pathogen in an area with susceptible host. In this sense, the present research report, firstly, propose a control measure of P. jaehni (K5), which is very aggressive to the arabic coffee, based on the use of poor host plants. In the second part, was carried out a host status evaluation of different plant species to four populations of Pratylenchus spp. In this context, were evaluated the reaction of different common bean cultivars to P. jaehni (K5), for its possible use in management of coffee areas infested with this nematode, and characterized the response of different economic important plant species (coffee, citrus rootstocks, banana and sorghum) to four populations of Pratylenchus spp (IB01P, IB02P, K5 e C1). The initial population used in experiments ranged between 180 and 200 nematodes. In all experiments, nematodes were extracted from roots by Coolen e D\'Herde´s method (1972) and eventually from the substrate by Jenkins´ method (1964). Three assays were conducted and results was as following: i) in the first one, with common bean, all tested cultivars were resistant to P. jaehni (K5), including the replica; ii) in the second one, with rootstocks, only rangpur lime was a good host of P. jaehni (K5); iii) in the third one, in which was used coffee, rangpur lime, banana and grain sorghum, was observed a differential host reaction for each nematode population evaluated. According to the present results, we suggest that common bean cultivars tested have great potential for use, or in intercropping or in crop rotation, in coffee areas infested by P. jaehni (K5) and populations of Pratylenchus spp. have different reproductive fitness in the plants species tested.

Os enfezamentos vermelho e pálido são importantes doenças do milho, causadas, respectivamente, por um fitoplasma e por um espiroplasma (Spiroplasma kunkelii). As duas formas de enfezamento foram relatadas no Brasil no início da década de 70 e se tornaram economicamente relevantes no início dos anos 80, com a introdução de novas técnicas de cultivo no milho. Apesar de ser um patossistema conhecido e estudado, ainda há certos pontos em relação à doença que permanecem desconhecidos. Um deles é em relação à sobrevivência do vetor (Dalbulus maidis) e do patógeno durante a entressafra. Outro, diz respeito às alterações bioquímicas envolvidas na relação hospedeiro-patógeno. O presente trabalho visou avaliar algumas gramíneas, usadas na formação de pastagens, e ervas-daninhas, que ocorrem nas áreas cultivadas com milho, como possíveis hospedeiros alternativos destes patógenos; ainda, buscouse estudar algumas alterações bioquímicas que ocorrem nas plantas de milho quando infectadas por espiroplasma. Para isto, o trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na primeira, onze espécies de capins e ervas daninhas foram experimentalmente inoculadas com o espiroplasma através do vetor. As avaliações foram realizadas com base na observação de sintomas, na detecção molecular do espiroplasma nos tecidos das plantas inoculadas e na contagem de insetos sobreviventes nestas plantas inoculadas. Como resultado, nenhuma das espécies testadas mostrou resultado positivo para presença do patógeno inoculado e não demonstrou capacidade em hospedar o espiroplasma. Em uma segunda etapa, três gramíneas sabidamente infectadas com o fitoplasma do enfezamento vermelho do milho (capim colonião, capim braquiária e capim marmelada) foram testadas quanto à capacidade de servirem como planta-fonte na aquisição do fitoplasma pelo vetor. Após o estabelecimento dos insetos nestas plantas, os mesmos foram transferidos para plantas sadias de milho. As avaliações também foram realizadas com base na observação de sintomas e detecção molecular do fitoplasma nos tecidos das plantas inoculadas. Das três espécies testadas como hospedeiras alternativas, o capim colonião demonstrou ser um hospedeiro alternativo do fitoplasma. Estes resultados trouxeram uma significativa contribuição ao melhor conhecimento da epidemiologia da doença, mostrando a existência de outro hospedeiro do patógeno além do milho. Na última etapa, foram escolhidos um híbrido suscetível e um resistente, os quais foram inoculados com cigarrinhas infectadas pelo espiroplasma e submetidos à análise bioquímica para avaliação de alguns compostos, como proteínas, fenóis, clorofilas, açúcares e as enzimas peroxidase e -1,3-glucanase. Amostras foliares foram coletadas e avaliadas em 6 diferentes períodos: 0, 10, 20, 40, 60 e 80 dias após a inoculação. Os resultados revelaram um aumento na quantidade de todos os compostos avaliados, porém uma redução na clorofila e proteína total para o híbrido suscetível. As análises evidenciaram que as alterações nas atividades enzimáticas parecem fazer parte de uma resposta inespecífica de defesa da planta. / The maize bushy stunt and corn stunt are relevant diseases caused, respectively, by a phytoplasma and a spiroplasma (Spiroplasma kunkelii). Both kinds of stunting were reported in Brazil in the beginning of the 1970´s and became economically important in the beginning of the 1980´s, with the adoption of new techniques for maize cultivation. Although this pathosystem has been well studied, there are still some unknown points related to the diseases. One of them is related to survival of the leafhopper vector (Dalbulus maidis) and pathogens during the maize off-season. The other one is related to biochemical changes involved in the host-pathogen interaction. This research aimed to evaluate some pasture grasses and weeds that occur on areas cultivated with corn as possible alternatives hosts for these pathogens; an additional study was conducted to investigate biochemical alterations in maize plants infected by S. kunkelii. So, the research was carried out on three steps. First, eleven species of grasses and weeds were inoculated with S. kunkelii by using infective leafhoppers. The evaluations were based on symptoms and molecular detection of the pathogen in the inoculated plants, as well as on counting of surviving insects onto these inoculated plants. S. kunkelii was not detected by PCR or symptoms in any of the inoculated plant species, indicating that they are not able to host this pathogen. In the second step, three species of grasses (Panicum maximum, Brachiaria plantaginea and Brachiaria decumbens) infected with the maize bushy stunt phytoplasma (MBSP) were tested as source plants of this pathogen for acquisition by its vector. After insects establishing on these plants, they were transferred to healthy corn plants. Transmission to maize was determined based on symptoms and molecular detection of the phytoplasma in the inoculated plant tissues. Out of the three grass species tested, only P. maximum was shown to serve as an alternative host of the phytoplasma. These results represent a relevant contribution to understanding of the disease epidemiology, indicating a species distinct of maize as a source plant for MBSP. In the last study, a susceptible and a resistant hybrid were inoculated with S. kunkelii by infective leafhoppers. Biochemical analyses were carried out to evaluate changes in proteins, phenols, chlorophylls, total sugars and enzymes peroxidase and -1, 3 glucanase. Leaf samples were harvested at 6 different times: 0, 10, 20, 40, 60 and 80 days after inoculation. Results revealed an increase in all biochemical parameters evaluated, with exception for the chlorophyll content and soluble protein in a susceptible hybrid that decreased. The analysis showed that enzyme activity may be an unspecific response of the plant to the pathogen.