O \"huanglongbing\" (HLB), ou \"greening\" dos citros, tem sido considerada a pior e mais destrutiva doença que ocorre em cultivares comerciais de citros do mundo. Até hoje, não se conhecem medidas eficientes para o controle da doença. Apesar disso, são recomendadas três medidas que podem reduzir a disseminação da mesma, (1) propagação de material sadio, (2) eliminação de planta sintomática tão logo seja constatada e (3) redução da população do vetor, o psilídeo Diaphorina citri Kuwayama. O HLB foi constatado no Brasil, no estado de São Paulo, em março de 2004. Desde então, foram constatadas duas bactérias associadas a plantas com sintomas, \"Candidatus Liberibacter americanus\" e \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", ambas transmitidas por D. citri. A proposta deste trabalho foi estudar: (1) a distribuição temporal deste inseto em pomares comerciais de laranja (Citrus sinensis) nas regiões de Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins e São Carlos, estado de São Paulo, no período de julho de 2004 a junho de 2007, (2) a distribuição espacial de D. citri em Bauru, Botucatu, Franca, Lins e São Carlos com base na relação variância/média, coeficiente de Taylor e índice de Morisita, (3) inimigos naturais de D. citri e taxas de parasitismo de ninfas do psilídeo por Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) em diferentes pomares, no período de 2005 a 2007 e (4) a tabela de vida ecológica das fases imaturas deste inseto, em Araras e Piracicaba, por quatro gerações. As proporções de ramos de C. sinensis infestados por ninfas e adultos do psilídeo variaram de 0 a 68,3% e se mostraram dependentes da disponibilidade de ramos em crescimento (novos), embora o tamanho da população seja dependente do clima. A maior infestação de ninfas foi observada em São Carlos e as maiores infestações de adultos ocorreram em Bauru, Botucatu, Lins e São Carlos. Por outro lado, as menores proporções de ramos infestados foram observadas em Araras e Casa Branca. D. citri mostrou uma distribuição do tipo agregada, tanto para a fase ninfal quanto para a fase adulta. Não foram observados coccinelídeos predando ovos ou ninfas do psilídeo. A predação de D. citri por crisopídeos foi muito baixa nas condições estudadas. As taxas médias de parasitismo de ninfas, de quarto e quinto ínstares, por T. radiata variaram entre as áreas amostradas e épocas, de 0 a 91,6%, sendo tal parasitismo variável de acordo com a cultivar de citros. Na tabela de vida ecológica, verificou-se que as durações do período de ovo a adulto, em campo, foram semelhantes entre as quatro gerações, de 18,0 a 24,7 dias (temperaturas médias de 21,6 a 26,0°C) e seguiram os modelos de exigências térmicas do inseto obtidos em laboratório. Entretanto, as viabilidades deste mesmo período variaram consideravelmente, de 1,7 a 21,4%, sendo que as maiores mortalidades foram verificadas nas fases de ovo e ninfa pequena (primeiro a terceiro ínstares), as quais são consideradas fatores chaves para o crescimento populacional da praga. / Huanglongbing (HLB), or citrus greening disease, has been considered the worst and most destructive disease that occurs in all citrus varieties in the world. Until today, effective control measures are unknown. However, three main measures have been recommended that may reduce the spread of the disease: (1) propagation of healthy plants; (2) elimination of symptomatic trees as soon as they are observed; and (3) reduction of the insect vector population, the citrus psylla Diaphorina citri Kuwayama. HLB was first found in Brazil in the State of São Paulo in March 2004. Since then, two bacteria were found associated with plants with symptoms, \"Candidatus Liberibacter americanus\" and \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", both transmitted by D. citri. This research aimed to study: (1) the seasonal distribution of D. citri in citrus groves (Citrus sinensis) in Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins and São Carlos, State of São Paulo, from July 2004 through June 2007; (2) the spatial distribution of D. citri in Bauru, Botucatu, Franca, Lins and São Carlos according to the variance/mean ratio, Taylor\'s power law coefficients, and Morisitas index; (3) natural enemies of D. citri and parasitism rates of citrus psylla nymphs by Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) in different groves in three years, 2005, 2006, and 2007; and (4) the ecological life table of the immature stages of this insect, in Araras and Piracicaba, over four generations. The proportions of C. sinensis flushes or branches infested with nymphs and adults of citrus psylla ranged from 0 to 68.3%, and were dependent on the availability of new flushes, although population size depends on the climate. The largest infestation of nymphs was observed in São Carlos and the largest infestations of adults occurred in Bauru, Botucatu, Lins, and São Carlos. On the other hand, the lowest proportions of infested flushes or branches were observed in Araras and Casa Branca. D. citri nymphs and adults showed an aggregate distribution. No coccinellids were observed preying on eggs and nymphs of D. citri. Predation of D. citri by lacewings was very low under the conditions studied. The average parasitism rates of fourth- and fifth-instar nymphs by T. radiata varied among the sampled areas and seasons from 0 to 91.6%, and also varied with citrus variety. In the ecological life table, the mean developmental period from egg to adult in the field was similar between the four generations, 18.0 to 24.7 days (average temperatures of 21.6 to 26.0°C) and values were not different from the thermal requirement models obtained in the laboratory. However, immature survival ranged considerably, from 1.7 to 21.4%, and the highest mortalities were observed in eggs and small nymphs (first to third instars), which are considered the key factors for population growth of the pest.

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.

A cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é importante mundialmente devido ao alto consumo de seus frutos. Nos últimos anos surgiram nesta cultura no Brasil alguns vírus emergentes com altas taxas de disseminação, como begomovírus e crinivírus, transmitidos pela Bemisia tabaci biótipo B, que podem causar danos à produção do tomateiro. A espécie de begomovírus atualmente mais encontrada no Brasil, em plantios de tomateiro, é o Tomato severe rugose virus (ToSRV). De 2002 a 2004, pesquisadores relataram incidências desse vírus em mais da metade das amostras com sintomas de geminiviroses coletadas em vários estados brasileiros e sua presença continua sendo verificada frequentemente. No ano de 2006, um crinivírus, o Tomato chlorosis virus (ToCV), foi relatado no Brasil, infectando plantas de tomate no Estado de São Paulo e atualmente encontra-se presente em diveros estados brasileiros. Os objetivos desse trabalho foram: determinar os períodos mínimos de acesso à aquisição e à inoculação do ToSRV e do ToCV pela B. tabaci biótipo B; identificar o período de retenção do ToSRV no inseto e a interação do ToSRV e do ToCV na aquisição e na transmissão por esse aleirodídeo. Também foi avaliada a eficiência do inseticida cloridrato de cartape no controle da disseminação primária e secundária do ToSRV pela B. tabaci biótipo B em tomateiros em gaiolas em casa de vegetação. Finalmente avaliou-se a eficiência do aleirodídeo Trialeurodes vaporariorum na transmissão de um isolado brasileiro do ToCV. Os períodos mínimos de acesso à aquisição e à inoculação de ambos os vírus pela B. tabaci biótipo B foram de cinco minutos. O tempo de retenção do ToSRV em B. tabaci biótipo B foi de 25 dias. A eficiência de um único adulto de B. tabaci na transmissão simultânea do ToSRV e do ToCV para tomateiros foi de 44,7%, similar àquela da transmissão isolada do ToRSV (47,4%) e do ToCV (44,7%). A eficiência de T. vaporariorum na transmissão do ToCV foi inferior à da B. tabaci biótipo B. Usando 40 insetos por vaso com duas plantas as eficiências de transmissão foram 57,7% e 100%, respectivamente. O inseticida cloridrato de cartape reduziu a infecção secundária do ToSRV pela B. tabaci biótipo B, mas não foi eficiente para reduzir a infecção primária em tomateiros. / Tomato (Solanum lycopersicum) is one of the leading vegetables grown and consumed in Brazil and in the world, after potato. The importance of tomato is related to its high consumption worldwide and also its nutritive value. Presently the most important virus diseases responsible for yield losses on tomato crops in Brazil are those caused by begomovirus and crinivirus, both transmitted by Bemisia tabaci biotype B. At the moment the prevalent species of begomovirus is Tomato severe rugose virus (ToSRV). From 2002 to 2004, researchers reported incidence of this virus in more than half of the symptomatic tomato samples collected in several Brazilian states. In 2006, a crinivirus, Tomato chlorosis virus (ToCV), was reported for the first time in Brazil, infecting tomato plants in the State of São Paulo and at present the virus occurs in several Brazilian states. The objectives of this study were to determine the minimum acquisition and inoculation access periods of ToSRV and ToCV by B. tabaci biotype B; identify the retention period of ToSRV in the insect; and the interaction of ToSRV and ToCV on the transmission by this aleyrodidae. It was also evaluated the effectiveness of the insecticide cartap hydrochloride in controlling the primary and secondary spread of ToSRV by B. tabaci biotype B on tomato plants in a greenhouse. Finally, it was evaluated the efficiency of Trialeurodes vaporariorum in the transmission of a Brazilian isolate of ToCV. The minimum acquisition and inoculation access periods for both viruses by B. tabaci biotype B were five minutes. The maximum retention time of ToSRV in B. tabaci biotype B was 25 days. The efficiency of a single adult of B. tabaci to simultaneously transmit ToSRV and ToCV to tomato plants was 44.7%, similar to the transmission of ToRSV (47.4%), and ToCV (44.7%) separately. T. vaporariorum was less efficient than B. tabaci on the transmission of ToCV. Using 40 insects per pot with two plants, transmission efficiencies were 57.7% and 100%, respectively. The insecticide cartap hydrochloride reduced secondary infection of ToSRV transmitted by B. tabaci biotype B, but was not effective in reducing the primary infection in tomato.

A Clorose Variegada dos Citros (CVC), doença que causa graves prejuízos à citricultura no estado de São Paulo, é causada pela bactéria Xylella fastidiosa que é transmitida pelas cigarrinhas Bucephalogonia xanthophis (Berg), Dilobopterus costalimai (Young), Acrogonia citrina (Marucci & Cavichioli) e Oncometopia facialis (Signoret). Durante a alimentação em plantas afetadas, esses insetos adquirem a bactéria, que coloniza o pré-cibário e o cibário, e depois são capazes de transmitir a doença para plantas sadias. Colonizando o xilema das plantas de citros encontram-se também bactérias endofíticas, que são microrganismos capazes de colonizar internamente tecidos de plantas sem causar dano aparente, e que podem interagir com patógenos no interior do hospedeiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar a comunidade bacteriana associada as cigarrinhas vetoras de CVC, e observar as possíveis interações que ocorrem entre insetos vetores de X. fastidiosa e bactérias endofíticas de citros. Primeiramente foi feito um isolamento das bactérias da cabeça de cigarrinhas coletadas em pomares de citros afetados com CVC. Foram isoladas um total de 17230 bactérias de três espécies de cigarrinhas (O. facialis, D. costalimai e A. citrina) em três datas diferentes (22/março, 05/maio e 14/junho de 2002), que foram primeiramente classificadas em 9 grupos morfológicos. Do total, 120 bactérias representantes foram avaliadas por ARDRA e classificadas em 16 haplótipos, dos quais alguns foram identificados, por seqüenciamento da região 16S do rDNA, como Methylobacterium sp. e Curtobacterium sp., que são bactérias endofíticas de citros já descritas e que interagem com X. fastidiosa em citros. Primers específicos para estas bactérias foram utilizados para PCRs com o DNA total da cabeça de cigarrinhas e variou de 39,1% a 89,6% nas diferentes espécies. A comunidade bacteriana associada às cigarrinhas foi também avaliada por DGGE e apresentou variações quanto ao inseto hospedeiro e quanto à época das avaliações. Um isolado de M. mesophilicum expressando o gene da proteína verde fluorescente (GFP ? Green Fluorescent Protein) foi utilizado para experimento de transmissão deste endófito por B. xanthophis. Os insetos se alimentaram em membrana contendo a solução da bactéria e depois foram colocados em plantas de Catharanthus roseus. Das plantas, 13% apresentaram a bactéria fluorescente colonizando tecidos endofiticamente, o que indica que a cigarrinha é capaz de transmitir o endófito. Testes para a avaliação da produção de moléculas de quorum sensing (AHLs - Acil Homocerina Lactonas) foram feitos para M. mesophilicum e M. extorquens. Foram ainda desenvolvidos mutantes de M. extorquens, defectivos para a produção de biofilme e AHLs. / The Citrus Variegated Chlorosis (CVC), a very important disease which attacks citrus trees in the state of São Paulo, is caused by the xylem-limited bacteria, Xylella fastidiosa, which is transmitted by four species of sharpshooters (Cicadellidae) Bucephalogonia xanthophis (Berg), Dilobopterus costalimai (Young), Acrogonia citrina (Marucci & Cavichioli) and Oncometopia facialis (Signoret) which are capable of acquiring X. fastidiosa from the xylem while feeding. In plants, endophytic bacteria, which inhabit the interior of aerial plant parts developing an asymptomatic infection and show potential benefits as biocontrol agents of pests and diseases, may colonize the same niche of pathogens, such as X. fastidiosa, what could allow endophytes to interact with the pathogen. Bacteria were isolated from head of insect vectors, collected on affected citrus plants. From 17230 bacteria isolated from the heads of three insect species (O. facialis, D. costalimai and A. citrina) in three different days (22/march, 05/may and 14/june of 2002), 120 bacteria were tested with ARDRA and classified into 16 different haplotypes. The most frequent strains had their 16S rDNA fragment sequenced and they were identified as Methylobacterium sp. and Curtobacterium sp., bacteria which have been described as citrus endophytes which interact with X. fastidiosa. Total DNA of insect heads was used in Nested PCRs for detection of these citrus endophytes in insects. The frequencies of detection ranged from 39,1% to 89,6%. The bacterial community associated to sharpshooters was also evaluated by DGGE and presented variations due to insect host and time of the evaluations. One M. mesophilicum isolate, expressing the GFP (Green Fluorescent Protein), was used to test the transmission of endophytes by B. xanthophis. Insects fed on membranes containing a bacterial solution and after were trapped on Catharanthus roseus. From the evaluated plants, 13% presented the fluorescent protein colonizing endophytically, indicating that the insect is able to transmit the endophytic bacteria. Biofilm and quorum sensing molecules (AHLs - Acyl Homocerine Lactones) production by Methylobacterium sp. were tested, and M. extorquens mutants for both features were produced.

Huanglongbing (HLB), considerada uma das mais graves doenças dos citros, está associada a Candidatus Liberibacter spp., bactérias endógenas restritas ao floema e de difícil cultivo em meio de cultura. Diferentemente de outras doenças que afetam plantas cítricas, ainda não foram encontradas dentro do gênero Citrus espécies resistentes ao HLB. Genes de interesse agronômico têm sido empregados na transformação genética de citros visando a resistência a doenças. Dentre estes, destacam-se os que conferem resistência a bactérias incluindo attA, que codificam os peptídeos antibacterianos atacinas, e hrpN, que ativam a produção de proteínas harpinas, relacionadas ao sistema de defesa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência de plantas de laranja doce contendo o gene da atacina A (attA) ou o gene da harpina (hrpN) à Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) utilizando duas formas de inoculação: borbulhões infectados e o inseto vetor da bactéria, Diaphorina citri. Para as plantas contendo o gene hrpN, apenas o segundo método foi utilizado. Os principais sintomas do HLB foram observados aos quatro e oito meses após a inoculação por borbulhões. A infecção das plantas foi confirmada com a detecção de CLas por PCR (quatro e oito meses) e Rt-qPCR (oito meses). Em plantas inoculadas por D. citri, os sintomas foram observados oito e doze meses após a inoculação, assim como a detecção da bactéria por PCR. Após 15, 17 e 18 meses, foi realizada uma nova avaliação por Rt-PCR a partir de spots (imprints em membrana) de folhas. Rt-PCR foi empregado também em spots dos psilídeos utilizados na inoculação. Não foi possível avaliar a resistência ao HLB em plantas contendo o gene attA ou hrpN a partir da inoculação por D. citri. Os resultados de detecção da bactéria nas plantas e nos psilídeos utilizados para inoculação indicam que, possivelmente, não ocorreu a inoculação devido ao baixo percentual de psilídeos que continham CLas utilizados. Dentre as plantas transgênicas contendo o gene attA inoculadas por borbulhões infectivos, oito eventos (cinco de laranja Pera, dois de laranja Hamlin e um de laranja Valência) apresentaram menores títulos bacterianos e algumas também demonstraram redução dos sintomas do HLB quando comparadas com plantas não transgênicas, oito meses após a inoculação, indicando uma possível ação do peptídeo atacina A contra o agente causal do HLB. / Haunglongbing (HLB), considered one of the most serious diseases of citrus, is associated to Candidatus Liberibacter spp., endogenous and phloem-inhabiting bacteria not easily grown in culture medium No species within the genus Citrus is known to resist this bacterial infection. The use of genes of agronomic interest for genetic transformation aiming disease resistance in citrus has been reported. Among these genes, attA that codes for the antibacterial peptides attacin, and hrpN, that codes for proteins harpin that activate the plant defense system may have potential in searching for HLB resistance. The objective of this study was to evaluate the resistance of sweet orange containing attA or hrpN to Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) inoculated through infected budstick grafting or the insect vector, Diaphorina citri. For the plants containing hrpN, only the second method was used. The most obvious HLB symptoms were observed four and eight months after inoculation by infected budstick when CLas also was detected by PCR (four months) and RT-qPCR (eight months). For those inoculated with D. citri, symptoms were observed and bacteria detected eight and twelve months after inoculation. Fifteen, 17 and 18 months after inoculation, a new attempt was made for CLas detection, now through Rt-PCR from leaf and psyllids imprinting spots on membrane. It was not possible to evaluate the HLB resistance in plants containing attA or hrpN gene from D. citri inoculation. The results of CLas detection in plants and psyllids indicate that possibly there was no inoculation due the low rate of psyllids contained CLas used. Among the plants containing attA, five, two and one event of, respectively, Pera, Hamlin, and Valencia sweet orange had lower bacterial titers than those non transgenic plants and some also showed milder HLB symptoms, eight months after inoculation, suggesting a possible effect of attacin A against the causal agent of HLB.

Orientador: Alessandra Alves de Souza / Texto em português e inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Niza_Barbara_M.pdf: 2368175 bytes, checksum: 2c97ffad74e7a3e1c33ae99c78818b99 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A citricultura brasileira é um importante setor para a economia do país, contribuindo com superávits comerciais e geração de empregos, entretanto, o setor passa por uma grave crise econômica em decorrência do alto custo de produção e do baixo valor pago pela caixa de laranja no Brasil. O principal motivo do alto custo de produção é a alta incidência de pragas e doenças que atingem essa cultura. Dentre as doenças, a Clorose Variegada do Citros (CVC) causada pela bactéria Xylella fastidiosa e transmitida a seus hospedeiros por cigarrinhas vetoras, é a que até hoje causou mais danos à citricultura brasileira. O mecanismo de patogenicidade da X. fastidiosa permanece não conclusivo porém a hipótese mais aceita está relacionada à facilidade da bactéria em colonizar o hospedeiro, ou seja, em se movimentar e multiplicar dentro dos vasos do xilema da planta infectada, seguido da formação do biofilme. O conhecimento da doença bem como das interações planta-patógeno e vetor-patógeno estão muito avançados para a doença de Pierce (PD), doença causada pela X. fastidiosa em videiras nos Estados Unidos. Esse avanço no conhecimento para PD ocorreu principalmente devido à obtenção de estirpes geneticamente modificadas da bactéria, permitindo a execução de estudos funcionais e de colonização. A implementação da aquisição de X. fastidiosa em sistema de dieta artificial para estudos com o vetor também foi de grande contribuição para esse avanço, uma vez que esse sistema elimina a utilização de plantas fonte para aquisição da bactéria. Em citros, sabe-se que existem fontes de resistência natural à CVC como tangerinas, tangors, limas e limões, entretanto, todas as variedades de laranja doce plantadas no Brasil são suscetíveis a essa doença. Sabe-se também que há uma resposta genética diferente entre um genótipo resistente e o suscetível quando inoculados com X. fastidiosa, porém, não se conhece como se dá a colonização in planta, e se existe uma correlação entre a resposta genética da planta e o comportamento da bactéria. Buscando melhorar o entendimento dos fatores envolvidos no patossistema CVC este trabalho teve como objetivo a obtenção de uma estirpe patogênica de X. fastidiosa de citros transformada com a proteína verde fluorescente (GFP) afim de avaliar sua colonização in planta em genótipos parentais e híbridos de citros, resistentes e suscetíveis, além da implementação da aquisição de X. fastidiosa por cigarrinhas vetores por meio do sistema de dieta artificial. A obtenção do transformante de X. fastidiosa expressando GFP permitiu o acompanhamento da colonização da bactéria nos vasos do xilema de plantas suscetíveis e resistentes e a avaliação mostrou uma colonização diferenciada entre caule e pecíolo. Também foi verificado um padrão diferencial de colonização dos caules de genótipos suscetíveis em relação aos resistentes, no qual a bactéria parece não capaz de se mover em genótipos resistentes, permanecendo aprisionada no xilema primário dessas plantas, sugerindo um possível mecanismo de resistência. A implementação da aquisição de células bacterianas em sistema de dieta artificial foi estabelecida com sucesso para vetor e estirpe de X. fastidiosa em citros, abrindo perspectivas para vários estudos na área de interação vetor-patógeno e transmissão da CVC / Abstract: The citrus agribusiness is an important segment for the country economy, contributing to employment and trade surpluses, however, it is passing through an economic crisis on behalf of the high cost of production and the low price paid by the orange box in Brazil. The main reason for the high cost of production is the high incidence of pests and diseases affecting this crop. Among the diseases, the Citrus Variegated Chlorosis (CVC) is caused by the bacterium Xylella fastidiosa and transmitted to its hosts by sharpshooters, and it is the disease that more damage have been causing to the citrus agribusiness in Brazil. The X. fastidiosa pathogenicity mechanism still not clear but the currently accept hypothesis is related to its facility to colonize the host, in other words, on move and multiply within the xylem vessels of an infected host, followed by the biofilm formation. The knowledge about the disease and the interactions between plant-pathogen and vector-pathogen are advanced for the Pierce disease, which is caused by X. fastidiosa on grapes in the United States. This occurs mainly on behalf of bacterial mutant¿s obtainment, allowing functional and colonization studies, besides the artificial diet system establishment for insect vectors studies, once this system eliminates the use of source plant acquisition, a limiting factor for X. fastidiosa acquisition since its colonization in host plants is random. In citrus, is known that natural resistant sources against CVC exists like tangerine, tangors, limes and lemons, while all the sweet orange varieties grown in Brazil are susceptible. Also, was verified a different genetic response between a resistant and a susceptible genotype when inoculated with X. fastidiosa, although, the colonization process in planta still unkown as well as if there is a correlation between the plant genetic response and the bacterial behavior. In order to better understand the factors involved in the CVC pathosystem, this work had the goal of obtain a pathogenic X. fastidiosa strain from citrus transformed with the green fluorescent protein (GFP) to evaluate its colonization in planta on parent and hybrid citrus genotypes, resistant and susceptible, besides de X. fastidiosa artificial acquisition by the insect vector using the artificial diet system. Was obtained a X. fastidiosa strain transformed with the GFP which allowed the bacterial colonization monitoring within the xylem vessels of resistant and susceptible plants and this evaluation showed a differential colonization of stems and petioles. Was also verified a different stem colonization pattern between resistant and susceptible genotypes on which the bacteria seems to be not able to move in resistant ones, staying contained into the primary xylem of these plants, suggesting a possible mechanism of resistance. The bacterial cells acquisition on artificial diet system was successfully established using a citrus insect vector and bacterial strain, opening perspectives for various studies on vector-pathogen interaction and transmission of CVC / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Huanglongbing (HLB), considerada uma das mais graves doenças dos citros, está associada a Candidatus Liberibacter spp., bactérias endógenas restritas ao floema e de difícil cultivo em meio de cultura. Diferentemente de outras doenças que afetam plantas cítricas, ainda não foram encontradas dentro do gênero Citrus espécies resistentes ao HLB. Genes de interesse agronômico têm sido empregados na transformação genética de citros visando a resistência a doenças. Dentre estes, destacam-se os que conferem resistência a bactérias incluindo attA, que codificam os peptídeos antibacterianos atacinas, e hrpN, que ativam a produção de proteínas harpinas, relacionadas ao sistema de defesa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência de plantas de laranja doce contendo o gene da atacina A (attA) ou o gene da harpina (hrpN) à Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) utilizando duas formas de inoculação: borbulhões infectados e o inseto vetor da bactéria, Diaphorina citri. Para as plantas contendo o gene hrpN, apenas o segundo método foi utilizado. Os principais sintomas do HLB foram observados aos quatro e oito meses após a inoculação por borbulhões. A infecção das plantas foi confirmada com a detecção de CLas por PCR (quatro e oito meses) e Rt-qPCR (oito meses). Em plantas inoculadas por D. citri, os sintomas foram observados oito e doze meses após a inoculação, assim como a detecção da bactéria por PCR. Após 15, 17 e 18 meses, foi realizada uma nova avaliação por Rt-PCR a partir de spots (imprints em membrana) de folhas. Rt-PCR foi empregado também em spots dos psilídeos utilizados na inoculação. Não foi possível avaliar a resistência ao HLB em plantas contendo o gene attA ou hrpN a partir da inoculação por D. citri. Os resultados de detecção da bactéria nas plantas e nos psilídeos utilizados para inoculação indicam que, possivelmente, não ocorreu a inoculação devido ao baixo percentual de psilídeos que continham CLas utilizados. Dentre as plantas transgênicas contendo o gene attA inoculadas por borbulhões infectivos, oito eventos (cinco de laranja Pera, dois de laranja Hamlin e um de laranja Valência) apresentaram menores títulos bacterianos e algumas também demonstraram redução dos sintomas do HLB quando comparadas com plantas não transgênicas, oito meses após a inoculação, indicando uma possível ação do peptídeo atacina A contra o agente causal do HLB. / Haunglongbing (HLB), considered one of the most serious diseases of citrus, is associated to Candidatus Liberibacter spp., endogenous and phloem-inhabiting bacteria not easily grown in culture medium No species within the genus Citrus is known to resist this bacterial infection. The use of genes of agronomic interest for genetic transformation aiming disease resistance in citrus has been reported. Among these genes, attA that codes for the antibacterial peptides attacin, and hrpN, that codes for proteins harpin that activate the plant defense system may have potential in searching for HLB resistance. The objective of this study was to evaluate the resistance of sweet orange containing attA or hrpN to Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) inoculated through infected budstick grafting or the insect vector, Diaphorina citri. For the plants containing hrpN, only the second method was used. The most obvious HLB symptoms were observed four and eight months after inoculation by infected budstick when CLas also was detected by PCR (four months) and RT-qPCR (eight months). For those inoculated with D. citri, symptoms were observed and bacteria detected eight and twelve months after inoculation. Fifteen, 17 and 18 months after inoculation, a new attempt was made for CLas detection, now through Rt-PCR from leaf and psyllids imprinting spots on membrane. It was not possible to evaluate the HLB resistance in plants containing attA or hrpN gene from D. citri inoculation. The results of CLas detection in plants and psyllids indicate that possibly there was no inoculation due the low rate of psyllids contained CLas used. Among the plants containing attA, five, two and one event of, respectively, Pera, Hamlin, and Valencia sweet orange had lower bacterial titers than those non transgenic plants and some also showed milder HLB symptoms, eight months after inoculation, suggesting a possible effect of attacin A against the causal agent of HLB.

O Greening ou Huanglongbing (HLB) é a doença mais devastadora dos citros na atualidade. Levantamentos mostram que a enfermidade está presente em cerca de 60% dos talhões do parque citrícola paulista, demostrando sua grande capacidade de disseminação. O psilídeo-asiático-dos-citros, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psylidae) é um importante vetor dos agentes causais associados ao HLB. Sua capacidade de dispersão está intimamente relacionada ao progresso da doença no campo. Não se tem conhecimento dos principais fatores que possam interferir no deslocamento do inseto até plantas cítricas. Sendo assim, a presente pesquisa teve como objetivo investigar a influência de alguns fatores ambientais sobre a dispersão do psilídeo D. citri, discutindo-os em relação à epidemiologia do HLB dos citros. Inicialmente foram realizados testes em laboratório para adaptação da metodologia de marcação, liberação e recaptura usando pó fluorescente. Grupos de psilídeos adultos foram marcados e sua sobrevivência avaliada, verificando a influência de quatro cores distintas de pó fluorescente (amarelo, azul, rosa e verde). Posteriormente realizaram-se estudos de campo com quatro liberações de psilídeos, com marcadores distintos, em quatro áreas experimentais circulares e adjacentes, sendo formadas por círculos concêntricos localizados a 18, 24 e 30 m de cada centro de liberação. Os insetos foram monitorados visualmente e por armadilhas adesivas amarelas. Nas 1ª e 2ª liberações, foi verificado o efeito das coberturas vegetais milho (Zea mays L.) e capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf.) na dispersão de D. citri. Já nas 3ª e 4ª liberações, foi estudado o efeito de brotações no deslocamento do inseto. A influência dos ventos foi avaliada em ambas as situações. A análise de sobrevivência indicou que não houve interferência das quatro cores de pó fluorescente em D. citri, sendo a marcação visível no corpo dos insetos durante os 48 dias de avaliação. De acordo com as análises fatoriais, não foi observada qualquer interferência da cobertura vegetal milho, medindo 2 m de altura, na dispersão do inseto. Na presença de brotações, adultos de D. citri dispersaram menos em busca de novos hospedeiros, acumulando-se nas primeiras linhas de plantas cítricas. Após 6 horas da liberação, a capacidade de dispersão máxima de D. citri foi três vezes maior na condição de ausência de brotações. A dispersão média e a área total abrangida variaram assimptoticamente com o tempo, ou seja, o inseto possui inicialmente grande velocidade de dispersão, porém esta tende a se estabilizar com o incremento do tempo. Esses resultados deixam claro que D. citri realiza movimentos dependendo das condições fenológicas de seus hospedeiros, ressaltando a grande importância de se intensificar métodos de controle regionais em épocas em que o fluxo vegetativo das plantas cítricas não é tão intenso. / Greening or Huanglongbing (HLB) is the most devastating disease of citrus today. Surveys show that the disease is present in about 60% of the park stands citrus Sao Paulo, demonstrating its great ability to spread. The Asian citrus psyllid, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psylidae) is an important vector of the causative agents associated with HLB. Its ability to spread is closely related to disease progression in the field. There is no knowledge of the main factors that can affect the movement of the insect to citrus plants. Thus, the present study aimed to investigate the influence of some environmental factors on the dispersal of psyllid D. citri, discussing them in relation to the epidemiology of HLB of citrus. Initially tests were performed in the laboratory to adapt the methodology of marking, release and recapture using fluorescent powder. Groups of adult psyllids were marked and their survival assessed by checking the influence of four different colors of fluorescent powder (yellow, blue, pink and green). Subsequent studies were conducted with four field releases psyllids, with distinct markers on four experimental areas adjacent circular and being formed by concentric circles located at 18, 24 and 30 m for each center release. The insects were monitored visually and by yellow sticky traps. In the 1st and 2nd releases, was to determine the effect of cover crops maize (Zea mays L.) and grass (Brachiaria decumbens Stapf.) in the dispersal of D. citri. In the 3rd and 4th releases, were studied the effect of shootings in insect movement. The influence of the wind has been evaluated in both situations. Survival analysis indicated that there was no interference of the four colors of fluorescent powder on D. citri, and marking was visible on the body of insects during the 48 days of evaluation. According to the factor analysis, no interference of vegetation corn (measuring 2 m in height) was observed in the dispersal of the insect. In the presence of shoots, adult D. citri less dispersed looking for new hosts and it accumulate in the first lines of citrus plants. After 6 hours of release, the D. citri maximum dispersal was three times higher in the condition of absence of shoots. The dispersal medium and the total area covered varied asymptotically with time, ie the insect has initially high speed dispersal, but this tends to stabilize with increasing time. These results clearly show that D. citri performs movements depending on the phenology of its hosts, emphasizing the importance of intensifying regional control methods at times when the flow of plant citrus is not intense.

Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria entomopatogênica utilizada como biopesticida contra insetos, principalmente Lepidoptera, Coleoptera e Diptera, e na produção de organismos geneticamente modificados. Com a descoberta da capacidade de Bt se movimentar sistemicamente em plantas, potencialmente atingindo insetos sugadores, surge uma nova possibilidade para o controle de Diaphorina citri Kuwayama, que transmite bactérias associadas ao Huanglongbing, uma séria doença da citricultura. O objetivo do trabalho foi desenvolver sistemas de aquisição de Bt por D. citri, in vitro e in planta, para estudos de patogenicidade. Uma estirpe de Bt transformada com o gene green fluorescent protein (Btk-gfp), cultivada em meio NYSM, foi usada como marcador de aquisição pelo inseto e movimentação nas plantas. Para o sistema de aquisição in vitro, selecionaram-se dietas com base na sobrevivência e atividade alimentar de D. citri. Btk-gfp foi adicionada à dieta selecionada, composta por uma solução de sacarose a 30% em água mineral com corantes alimentícios (verde 0,1% e amarelo 0,4%). A dieta foi acondicionada em um sachê formado por duas membranas de Parafilm®, sobre a parte inferior de uma placa de Petri de 40 mm de diâmetro (gaiola de alimentação). Dez insetos foram confinados em cada gaiola para períodos de acesso à aquisição (PAA) de até 48 h, estabelecendo-se 10 gaiolas por tratamento; como controle, utilizou-se a dieta sem Btk-gfp. Para testes de aquisição in planta, suspensões de Btk-gfp foram inoculadas em ramos novos cortados e no solo, próximo à haste de seedlings de laranja doce [Citrus sinensis (L.) Osbeck] e de murta [Murraya paniculata (L.) Jack], e em diferentes concentrações, avaliando-se a movimentação da bactéria após um período de 48 h. Posteriormente, adultos e ninfas de D. citri foram confinados nestas plantas para avaliar a aquisição de Btk-gfp, usando-se plantas inoculadas apenas com água como controle. Para os bioensaios de patogenicidade a D. citri, 21 estirpes de Bt foram testadas no sistema de aquisição em ramos cortados de murta e 5 estirpes em ramos cortados de laranja para ninfas de 3º. ínstar. In vitro, testaram-se 3 estirpes contra ninfas de 3º. ínstar e 9 contra adultos. Btgfp foi absorvido pelas raízes e ramos novos cortados de seedlings de laranja doce e de murta, e translocado até as folhas, mostrando movimentação sistêmica. Esta estirpe foi adquirida por adultos e ninfas de D. citri que se alimentaram nos ramos novos cortados, mantidos em suspensão bacteriana. O sistema de alimentação in vitro permitiu a aquisição de Bt-gfp (pellet ressuspendido na dieta de sacarose com corantes) por adultos de D. citri com apenas 12 h de PAA, mas 30 h é um período ótimo para exposição do inseto ao sistema. Nenhuma das nove estirpes testadas no sistema in vitro foi patogênica aos adultos de D. citri. Das 21 estirpes testadas contra ninfas de 3º. ínstar em ramos novos de murta, cinco causaram mortalidade de 24 a 45%, em 5 dias. Essas cinco estirpes também foram testadas contra ninfas dem ramos de citros cortados, causando mortalidade de 35 a 75% em 48 h. / Bacillus thuringiensis (Bt) is an entomopathogenic bacterium widely used as a biopesticide against insect pests, mainly Coleoptera, Lepidoptera and Diptera, or for engineering genetically-modified plants. The recent finding that Bt is able to move systemically within plants, potentially targeting piercing-sucking insects, suggests that the bacterium may be effective for microbial control of Diaphorina citri Kuwayama, the vector of Huanglongbing-associated bacteria, a serious citrus disease. The goal of this research was to develop in vitro and in planta acquisition systems of Bt by D. citri for pathogenicity assays. A transformed Bt strain with the green fluorescent protein gene (Btk-gfp), grown in NYSM medium, was used as a marker to demonstrate bacterial acquisition by the insect and movement within the plants. Artificial diets were selected for the in vitro acquisition system based on insect survival and feeding activity. Btk-gfp was added to the selected diet, a 30% sucrose solution in mineral water with green (0.1%) and yellow (0.4%) food coloring. The diet was placed inside a Parafilm® membrane sachet, covering the opening of the lower half of a 40-mm diameter culture plate, and forming the feeding cage. Ten D. citri adults or nymphs were introduced in each cage and allowed acquisition access periods (AAP) of up to 48 h on the diet; as a control, a diet without Btk-gfp was used. For testing the in planta acquisition system, Btk-gfp suspensions were inoculated in young stem cuttings or in the soil, near the stem of Citrus sinensis (L.) Osbeck and Murraya paniculata (L.) Jack seedlings, as well as in different concentrations, and bacterial movement was assessed after 48 h; plants inoculated with water were used as controls. D. citri adults and nymphs were confined on inoculated plants to verify Btk-gfp acquisition. In pathogenicity assays, 21 Bt strains were tested against 3rd instars of D. citri using the acquisition system with stem cuttings of M. paniculata and 5 strains were tested using citrus stem cuttings. The in vitro acquisition system was used to test pathogenicity of 3 and 9 Bt strains against 3rd-instar nymphs and adults, respectively. Bt-gfp absorbed by roots or young stem cuttings of inoculated C. sinensis and M. paniculata was detected in the leaves, showing systemic movement. Bt-gfp was isolated from groups of nymphs and adults that were fed on inoculated stem cuttings or on artificial diets with bacterial suspension, showing that both in planta and in vitro acquisition take place. D. citri adults can acquire Bt-gfp within 12 h of AAP to the artificial diet with bacterium inoculum, but 30 h is the optimum AAP. None of the nine Bt strains assayed in vitro were pathogenic to D. citri adults. Of 21 strains tested for pathogenicity against nymphs using inoculated stem cuttings of M. paniculata, five caused mortality rates varying from 24 to 45% mortality within 5 days. These five Bt strains were also tested against D. citri nymphs using young stem cuttings of C. sinensis, causing mortality rates of 35 to 75% within 48 h.

A malária é uma doença grave, cujos vetores são mosquitos do gênero Anopheles. Esse gênero é composto por cerca de 500 espécies e aproximadamente 45 são responsáveis pela transmissão do parasito em todo o mundo. Alguns destes vetores são componentes de complexo de espécies crípticas como Complexo Albitarsis e Complexo Triannulatus. O Complexo Albitarsis é formado por quatro espécies: An. albitarsis s.s, An. albitarsis B, An. marajoara e An. deaneorum. O Complexo Triannulatus é composto por três espécies: An. triannulatus, An. halophylus e An. triannulatus C. Algumas técnicas moleculares são utilizadas para auxiliar na distinção destas espécies crípticas. Dessa forma, DNA de An. albitarsis s.l e An. triannulatus s.l., capturados na Usina de Porto Primavera, foram amplificados para ITS2 e para o gene ND4 do DNAmt. Todas as amostras foram submetidas à técnica de RFLP. Algumas amostras foram seqüenciadas diretamente ou clonadas para posterior seqüenciamento a fim de se confirmar a espécie. Das amostras do Complexo Albitarsis, 62,85% foram identificadas como An. deaneorum para ITS2-RFLP. As restantes foram amplificadas para ND4-RFLP e foram identificadas como An. albitarsis s.s. Observou-se, no entanto, que as amostras do Complexo Albitarsis não exibiram similaridade total com as depositadas no GeneBank sendo que para ITS2-PCR estas foram identificadas como An. albitarsis s.s. e An. deaneorum, enquanto que para o gene ND4 todas foram identificadas como An. albitarsis B. O ITS2-RFLP para o An. triannulatus s.l demonstrou polimorfismos entre as espécies. No seqüenciamento, estas amostras foram similares àquelas depositadas no GeneBank. O emprego de marcadores moleculares podem, em parte, auxiliar na distinção de espécies crípticas, porém outros marcadores devem ser avaliados a fim de se elucidar a identificação do Complexo Albitarsis. / Malaria is a severe disease whose vectors are mosquitoes belonging to the genus Anopheles. This genus contains 500 species of which approximately 45 are responsible for the worldwide transmission of these parasites. Some of these vectors belong to cryptic species such as those of the Albitarsis and Triannulatus Complex. The Albitarsis Complex is composed of four species: An. albitarsis s.s., An. albitarsis B, An. marajoara and An. deaneorum. The Triannulatus Complex contains three species: An. triannulatus, An. halophylus and An. triannulatus C. We used molecular techniques to differentiate these cryptic species. Thus, DNA of An. albitarsis s.l and An. triannulatus s.l, captured at the Porto Primavera Dam had their ITS2 and their mtDNA, ND4 genes amplified. All samples were analyzed by the RFLP technique. Some samples were directly sequenced while others were cloned for subsequent sequencing for species confirmation. Within the Albitarsis Complex, 62.85% were identified as An. deaneorum by RFLP-ITS2. The remaining were amplified by RFLP-ND4 and identified as An. albitarsis s.s. However the results of sequencing of the samples of the Albitarsis Complex did not overlap entirely with those deposited in the GeneBank since those amplified by RFLP-ITS2 were identified as An. albitarsis s.s. and An. deaneorum while those obtained by RFLP-ND4 were identified as An. albitarsis B. Also RFLP-ITS2 of A. triannulatus s.l. contained polymorphic regions among different species. By sequencing, these samples were similar to those deposited in the GeneBank. The use of molecular markers did, in some instances help to distinguish species within cryptic complexes, however other markers need to be evaluated to elucidate further identification of the Albitarsis Complex.