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Enfezamento do brócolis: identificação molecular de fitoplasmas, potenciais insetos vetores e hospedeiros alternativos, e análise epidemiológica da doença / Broccolo stunt: identification of phytoplasmas, potential insect vectors and alternative hosts and epidemiology of the diseaseEckstein, Barbara 23 August 2010 (has links)
O brócolis (Brassica oleraceae var. italica) é uma das hortaliças mais importantes do país, cujo volume de comercialização na CEAGESP é de aproximadamente 13 mil toneladas por ano. Recentemente, uma nova doença tem causado perdas relevantes para as culturas instaladas na maior região produtora do Estado de São Paulo. Os sintomas característicos da doença são expressos pelo enfezamento da planta e necrose dos vasos de floema. Devido ao fato destes sintomas indicarem a presença de fitoplasmas nas culturas de repolho e couve-flor, localizadas na mesma região geográfica onde foi observada esta nova doença, levantou-se a suspeita de que estes mesmos agentes patogênicos pudessem estar associados com as plantas doentes de brócolis. Assim, o DNA total de plantas de brócolis sintomáticas foi analisado por PCR com primers específicos para a região 16S rDNA de fitoplasmas. Os resultados revelaram que estes patógenos estavam associados com as plantas doentes. Através das técnicas de RFLP do sequenciamento de nucleotídeos desta mesma região genômica, os fitoplasmas foram identificados como pertencentes aos grupos 16SrI, 16SrIII e 16SrXIII. Através de análise de RFLP, fitoplasmas também foram identificados em diversas espécies de plantas daninhas e em cigarrinhas da família Cicadellidae coletadas em áreas adjacentes a campos de produção de brócolis. Fitoplasmas do grupo 16SrIII foram identificados em plantas daninhas das espécies Agetarum conyzoides (mentrasto), Crotalaria lanceolata (crotalária), Lepidium virginicum (mentruz), Nicandra physalodes (juá-de-capote), Paulicourea marcgravii (erva-de-rato), Ricinus communis (mamona), Sida rhombifolia (guanxuma), Sonchus oleraceae (serralha amarela), Bidens pilosa (picão preto), Erigeron bonariensis (buva), Emilia sonchifolia (falsa serralha), Leonorus sibiricus (rubim), enquanto que fitoplasmas do grupo 16SrVII foram encontrados as últimas quatro espécies citadas. Com relação aos insetos, fitoplasmas foram detectados em indivíduos das subfamílias Deltocephalinae, Agalliinae e Typhlocybinae. Dentro da subfamília Deltocephalinae, a cigarrinha Balclutha hebe portava fitoplasma do grupo 16SrI, enquanto que cigarrinhas das espécies Atanus nitidus, Planicephalus flavicosta e Schapytopius fuliginosus abrigavam fitoplasmas do grupo 16SrIII. Nos tecidos de duas cigarrinhas da subfamília Agalliinae e uma da Typhlocybinae, as quais não foram identificadas quanto a espécie, foram encontrados fitoplasmas do grupo 16SrIII. As análises epidemiológicas revelaram um padrão espacial agregado de plantas doentes e a ocorrência de um maior progresso da doença nos bordos dos campos de cultivo de brócolis, que estão localizados nas proximidades de áreas com a presença de plantas daninhas. / Broccoli (Brassica oleraceae var. italica) is one of the most important vegetables in Brazil, whose trading volume in CEAGESP is approximately 13 000 tons per year. Recently, a new disease has caused significant losses in this crop cultivated in the largest producing region of the São Paulo State. The characteristic symptoms of the disease are expressed by plant stunting and necrosis of phloem vessels. Because these symptoms indicate the presence of phytoplasmas in cabbage and cauliflower crops, grown in the same geographical region, it was suspected that the same pathogens could be associated with the affected broccoli plants. Therefore, the total DNA from symptomatic plants of broccoli was analyzed by PCR with specific primers for the 16S rDNA of phytoplasmas. Through the techniques of RFLP and nucleotide sequencing of the same genomic region, the phytoplasmas were identified as belonging to the groups 16SrI, 16SrIII and 16SrXIII. Through RFLP analysis, phytoplasmas were also identified in several species of weeds and leafhoppers in the family Cicadellidae collected in adjacent areas of broccoli fields. Phytoplasmas belonging of the 16SrIII group were identified in the weeds belonging to the species Agetarum conyzoides, Crotalaria lanceolata, Lepidium virginicum, Nicandra physalodes, Paulicourea marcgravii, Ricinus communis, Sida rhombifolia, Sonchus oleraceae, Bidens pilosa, Erigeron bonariensis, Emilia sonchifolia, Leonorus sibiricus, while phytoplasmas of the 16SrVII group were found in the last four mentioned species. In respect to insects, phytoplasmas were detected in individuals from subfamilies Deltocephalinae, Agalliinae and Typhlocybinae. Within the subfamily Deltocephalinae, the leafhopper Balclutha hebe carried phytoplasmas of the 16SrI group, while that of the species Atanus nitidus, Planicephalus flavicosta e Schapytopius fuliginosus harbored phytoplasmas of the 16SrIII group. In the tissues of two leafhoppers of the subfamily Agalliinae and one of the Typhlocybinae, which were not identified as specie, were found phytoplasmas of the 16SrIII group. The epidemiological analysis revelead an aggregated pattern of the diseased plants and a higher progress of the diseased in the border of the broccoli fields, whitch were located nearby areas where the presence of weeds was abundant.
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Enfezamento do brócolis: identificação molecular de fitoplasmas, potenciais insetos vetores e hospedeiros alternativos, e análise epidemiológica da doença / Broccolo stunt: identification of phytoplasmas, potential insect vectors and alternative hosts and epidemiology of the diseaseBarbara Eckstein 23 August 2010 (has links)
O brócolis (Brassica oleraceae var. italica) é uma das hortaliças mais importantes do país, cujo volume de comercialização na CEAGESP é de aproximadamente 13 mil toneladas por ano. Recentemente, uma nova doença tem causado perdas relevantes para as culturas instaladas na maior região produtora do Estado de São Paulo. Os sintomas característicos da doença são expressos pelo enfezamento da planta e necrose dos vasos de floema. Devido ao fato destes sintomas indicarem a presença de fitoplasmas nas culturas de repolho e couve-flor, localizadas na mesma região geográfica onde foi observada esta nova doença, levantou-se a suspeita de que estes mesmos agentes patogênicos pudessem estar associados com as plantas doentes de brócolis. Assim, o DNA total de plantas de brócolis sintomáticas foi analisado por PCR com primers específicos para a região 16S rDNA de fitoplasmas. Os resultados revelaram que estes patógenos estavam associados com as plantas doentes. Através das técnicas de RFLP do sequenciamento de nucleotídeos desta mesma região genômica, os fitoplasmas foram identificados como pertencentes aos grupos 16SrI, 16SrIII e 16SrXIII. Através de análise de RFLP, fitoplasmas também foram identificados em diversas espécies de plantas daninhas e em cigarrinhas da família Cicadellidae coletadas em áreas adjacentes a campos de produção de brócolis. Fitoplasmas do grupo 16SrIII foram identificados em plantas daninhas das espécies Agetarum conyzoides (mentrasto), Crotalaria lanceolata (crotalária), Lepidium virginicum (mentruz), Nicandra physalodes (juá-de-capote), Paulicourea marcgravii (erva-de-rato), Ricinus communis (mamona), Sida rhombifolia (guanxuma), Sonchus oleraceae (serralha amarela), Bidens pilosa (picão preto), Erigeron bonariensis (buva), Emilia sonchifolia (falsa serralha), Leonorus sibiricus (rubim), enquanto que fitoplasmas do grupo 16SrVII foram encontrados as últimas quatro espécies citadas. Com relação aos insetos, fitoplasmas foram detectados em indivíduos das subfamílias Deltocephalinae, Agalliinae e Typhlocybinae. Dentro da subfamília Deltocephalinae, a cigarrinha Balclutha hebe portava fitoplasma do grupo 16SrI, enquanto que cigarrinhas das espécies Atanus nitidus, Planicephalus flavicosta e Schapytopius fuliginosus abrigavam fitoplasmas do grupo 16SrIII. Nos tecidos de duas cigarrinhas da subfamília Agalliinae e uma da Typhlocybinae, as quais não foram identificadas quanto a espécie, foram encontrados fitoplasmas do grupo 16SrIII. As análises epidemiológicas revelaram um padrão espacial agregado de plantas doentes e a ocorrência de um maior progresso da doença nos bordos dos campos de cultivo de brócolis, que estão localizados nas proximidades de áreas com a presença de plantas daninhas. / Broccoli (Brassica oleraceae var. italica) is one of the most important vegetables in Brazil, whose trading volume in CEAGESP is approximately 13 000 tons per year. Recently, a new disease has caused significant losses in this crop cultivated in the largest producing region of the São Paulo State. The characteristic symptoms of the disease are expressed by plant stunting and necrosis of phloem vessels. Because these symptoms indicate the presence of phytoplasmas in cabbage and cauliflower crops, grown in the same geographical region, it was suspected that the same pathogens could be associated with the affected broccoli plants. Therefore, the total DNA from symptomatic plants of broccoli was analyzed by PCR with specific primers for the 16S rDNA of phytoplasmas. Through the techniques of RFLP and nucleotide sequencing of the same genomic region, the phytoplasmas were identified as belonging to the groups 16SrI, 16SrIII and 16SrXIII. Through RFLP analysis, phytoplasmas were also identified in several species of weeds and leafhoppers in the family Cicadellidae collected in adjacent areas of broccoli fields. Phytoplasmas belonging of the 16SrIII group were identified in the weeds belonging to the species Agetarum conyzoides, Crotalaria lanceolata, Lepidium virginicum, Nicandra physalodes, Paulicourea marcgravii, Ricinus communis, Sida rhombifolia, Sonchus oleraceae, Bidens pilosa, Erigeron bonariensis, Emilia sonchifolia, Leonorus sibiricus, while phytoplasmas of the 16SrVII group were found in the last four mentioned species. In respect to insects, phytoplasmas were detected in individuals from subfamilies Deltocephalinae, Agalliinae and Typhlocybinae. Within the subfamily Deltocephalinae, the leafhopper Balclutha hebe carried phytoplasmas of the 16SrI group, while that of the species Atanus nitidus, Planicephalus flavicosta e Schapytopius fuliginosus harbored phytoplasmas of the 16SrIII group. In the tissues of two leafhoppers of the subfamily Agalliinae and one of the Typhlocybinae, which were not identified as specie, were found phytoplasmas of the 16SrIII group. The epidemiological analysis revelead an aggregated pattern of the diseased plants and a higher progress of the diseased in the border of the broccoli fields, whitch were located nearby areas where the presence of weeds was abundant.
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Potenciais hospedeiros alternativos para o fitoplasma e o espiroplasma, agentes do enfezamento do milho, e alterações bioquímicas em plantas infectadas pelo espiroplasma / Potencial hosts for maize mollicutes, agent of corn stunt, and biochemical changes in plants infected by the spiroplasmaHaas, Isolda Cristina Ruschel 16 April 2010 (has links)
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.
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Enfezamento da couve-flor: identificação molecular de fitoplasmas, evidência de potencial vetor e análise epidemiológica da doença / Cauliflower stunt: molecular identification of phytoplasmas, evidence of potential vector and epidemiological analysis of the diseaseRappussi da Silva, Maria Cristina Canale 17 June 2010 (has links)
A couve-flor está entre as folhosas mais produzidas na região do Cinturão Verde de São Paulo. A planta apresenta alto valor nutricional para os consumidores e relevante importância econômica e social para os agricultores. Em campos comerciais, têm sido observadas plantas exibindo sintomas de enfezamento e deformação da inflorescência, além da necrose dos vasos condutores. A doença foi denominada de enfezamento e a sua incidência e severidade têm se tornado mais intensas nos últimos anos, afetando a produção e levando ao abandono do cultivo. O quadro sintomatológico levantou a suspeita de que a doença pudesse estar sendo causada por fitoplasmas. Desta forma, este trabalho teve como objetivos detectar e identificar os fitoplasmas associados às plantas doentes de couve-flor, demonstrar a sua patogenicidade, buscar possíveis insetos vetores do agente patogênico e analisar a distribuição espacial da doença no campo. Amostras de plantas coletadas na região do Cinturão Verde ou enviadas de outras localidades tiveram o DNA total extraído e submetido a reações de PCR. A amplificação de fragmentos genômicos de 1,2 kb evidenciaram a presença de fitoplasmas nos tecidos de 66% das plantas sintomáticas. A detecção de fitoplasmas em plantas assintomáticas revelou a ocorrência de infecção latente e que plantas sem sintomas aparentes podem ser portadoras do patógeno. O emprego de PCR com primers específicos, análises convencionais e virtuais de RFLP e análise filogenética permitiram a identificação de fitoplasmas afiliados aos grupos 16SrIII-J, 16SrXIII e 16SrXV-A, com predominância para a ocorrência do grupo 16SrIII. Secções histológicas feitas à mão da região vascular de plantas de couve-flor doentes observadas em microscópio de luz revelaram que a região do floema apresentava-se escurecido e com início de degeneração celular. Fitoplasmas do grupo 16SrXIII foram encontrados em cigarrinhas da espécie Balclutha hebe coletadas em campo cultivado com couve-flor. Estes insetos foram utilizados em experimentos de transmissão e foram capazes de inocular fitoplasmas em plantas sadias de couve-flor e vinca. A transmissão também ocorreu a partir de plantas doentes de couve-flor para plantas sadias de vinca, através do emprego da planta parasita cuscuta. Análise epidemiológica da doença foi feita em dez campos de cultivo de couve-flor, localizados no município de Sorocaba-SP. Análises do índice de dispersão, lei de Taylor modificada e áreas isopatas evidenciaram que plantas de couveflor com sintomas de enfezamento encontraram-se agregadas no campo, e que os focos da doença tinham início nos bordos da cultura. O presente trabalho demonstrou que o enfezamento da couve-flor está associado aos fitoplasmas, os quais podem estar sendo transmitidos por cigarrinhas, sendo que, em termos epidemiológicos, a doença tem padrão agregado de distribuição no campo. / Cauliflower is among the most produced vegetable in the region of the Green Belt of Sao Paulo State. It has high nutritional value and relevant social and economic importance for farmers. In commercial fields, it has been observed plants exhibiting symptoms of stunting, deformation of the inflorescence and conductive vessel necrosis. The disease was named cauliflower stunt and its incidence and severity have become more intense in the past years, the production is being affected and the field is abandoned by the growers. The symptomatology raised the suspect that the disease could be caused by phytoplasmas. Thus, this study aimed to detect and identify phytoplasmas associated to diseased cauliflowers, demonstrate its pathogenicity, look for possible insect vectors of the pathogen and analyse the spatial distributions of disease in the field. Plant samples collected in the region of the green belt or sent from other locations had the total DNA extracted and subjected to PCR reactions. Amplification of genomic fragments of 1.2 kb revealed the presence of phytoplasmas in 66% of the symptomatic plants. The detection of phytoplasmas in asymptomatic plants revealed the occurrence of latent infection and that plants without visible symptoms may be infected. The use of specific primers, conventional and virtual RFLP analysis and phylogenetic analysis allowed the identification of phytoplasmas affiliated to 16SrIII-J, 16SrXIII and 16SrXV-A groups, and predominantly the occurrence of 16SrIII group. Histological sections made by hand of the vascular region of symptomatic cauliflower were observed under light microscope and revealed that the phloem was darkened and with beginning of cellular degeneration. The 16SrXIII phytoplasma was found in Balclutha hebe from cauliflower field. These insects were used in experiments and were able to transmit phytoplasmas to healthy cauliflower and periwinkle. The transmission also occurred from diseased cauliflower to healthy periwinkle through the parasitic plant dodder. Epidemiological analysis of the disease was made in ten plots of cauliflower, located in Sorocaba, SP. Dispersion index, modified Taylors law and isopath areas analysis showed that cauliflower plants with symptoms of stunting were aggregated in field and initial foci were at the edge of the plot. This study demonstrated that cauliflower stunt is associated with phytoplasmas, that may be being transmitted by insects (Homoptera) and, in epidemiological terms, the diseased plants show aggregated pattern of distribution in the field.
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Potenciais hospedeiros alternativos para o fitoplasma e o espiroplasma, agentes do enfezamento do milho, e alterações bioquímicas em plantas infectadas pelo espiroplasma / Potencial hosts for maize mollicutes, agent of corn stunt, and biochemical changes in plants infected by the spiroplasmaIsolda Cristina Ruschel Haas 16 April 2010 (has links)
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.
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Enfezamento da couve-flor: identificação molecular de fitoplasmas, evidência de potencial vetor e análise epidemiológica da doença / Cauliflower stunt: molecular identification of phytoplasmas, evidence of potential vector and epidemiological analysis of the diseaseMaria Cristina Canale Rappussi da Silva 17 June 2010 (has links)
A couve-flor está entre as folhosas mais produzidas na região do Cinturão Verde de São Paulo. A planta apresenta alto valor nutricional para os consumidores e relevante importância econômica e social para os agricultores. Em campos comerciais, têm sido observadas plantas exibindo sintomas de enfezamento e deformação da inflorescência, além da necrose dos vasos condutores. A doença foi denominada de enfezamento e a sua incidência e severidade têm se tornado mais intensas nos últimos anos, afetando a produção e levando ao abandono do cultivo. O quadro sintomatológico levantou a suspeita de que a doença pudesse estar sendo causada por fitoplasmas. Desta forma, este trabalho teve como objetivos detectar e identificar os fitoplasmas associados às plantas doentes de couve-flor, demonstrar a sua patogenicidade, buscar possíveis insetos vetores do agente patogênico e analisar a distribuição espacial da doença no campo. Amostras de plantas coletadas na região do Cinturão Verde ou enviadas de outras localidades tiveram o DNA total extraído e submetido a reações de PCR. A amplificação de fragmentos genômicos de 1,2 kb evidenciaram a presença de fitoplasmas nos tecidos de 66% das plantas sintomáticas. A detecção de fitoplasmas em plantas assintomáticas revelou a ocorrência de infecção latente e que plantas sem sintomas aparentes podem ser portadoras do patógeno. O emprego de PCR com primers específicos, análises convencionais e virtuais de RFLP e análise filogenética permitiram a identificação de fitoplasmas afiliados aos grupos 16SrIII-J, 16SrXIII e 16SrXV-A, com predominância para a ocorrência do grupo 16SrIII. Secções histológicas feitas à mão da região vascular de plantas de couve-flor doentes observadas em microscópio de luz revelaram que a região do floema apresentava-se escurecido e com início de degeneração celular. Fitoplasmas do grupo 16SrXIII foram encontrados em cigarrinhas da espécie Balclutha hebe coletadas em campo cultivado com couve-flor. Estes insetos foram utilizados em experimentos de transmissão e foram capazes de inocular fitoplasmas em plantas sadias de couve-flor e vinca. A transmissão também ocorreu a partir de plantas doentes de couve-flor para plantas sadias de vinca, através do emprego da planta parasita cuscuta. Análise epidemiológica da doença foi feita em dez campos de cultivo de couve-flor, localizados no município de Sorocaba-SP. Análises do índice de dispersão, lei de Taylor modificada e áreas isopatas evidenciaram que plantas de couveflor com sintomas de enfezamento encontraram-se agregadas no campo, e que os focos da doença tinham início nos bordos da cultura. O presente trabalho demonstrou que o enfezamento da couve-flor está associado aos fitoplasmas, os quais podem estar sendo transmitidos por cigarrinhas, sendo que, em termos epidemiológicos, a doença tem padrão agregado de distribuição no campo. / Cauliflower is among the most produced vegetable in the region of the Green Belt of Sao Paulo State. It has high nutritional value and relevant social and economic importance for farmers. In commercial fields, it has been observed plants exhibiting symptoms of stunting, deformation of the inflorescence and conductive vessel necrosis. The disease was named cauliflower stunt and its incidence and severity have become more intense in the past years, the production is being affected and the field is abandoned by the growers. The symptomatology raised the suspect that the disease could be caused by phytoplasmas. Thus, this study aimed to detect and identify phytoplasmas associated to diseased cauliflowers, demonstrate its pathogenicity, look for possible insect vectors of the pathogen and analyse the spatial distributions of disease in the field. Plant samples collected in the region of the green belt or sent from other locations had the total DNA extracted and subjected to PCR reactions. Amplification of genomic fragments of 1.2 kb revealed the presence of phytoplasmas in 66% of the symptomatic plants. The detection of phytoplasmas in asymptomatic plants revealed the occurrence of latent infection and that plants without visible symptoms may be infected. The use of specific primers, conventional and virtual RFLP analysis and phylogenetic analysis allowed the identification of phytoplasmas affiliated to 16SrIII-J, 16SrXIII and 16SrXV-A groups, and predominantly the occurrence of 16SrIII group. Histological sections made by hand of the vascular region of symptomatic cauliflower were observed under light microscope and revealed that the phloem was darkened and with beginning of cellular degeneration. The 16SrXIII phytoplasma was found in Balclutha hebe from cauliflower field. These insects were used in experiments and were able to transmit phytoplasmas to healthy cauliflower and periwinkle. The transmission also occurred from diseased cauliflower to healthy periwinkle through the parasitic plant dodder. Epidemiological analysis of the disease was made in ten plots of cauliflower, located in Sorocaba, SP. Dispersion index, modified Taylors law and isopath areas analysis showed that cauliflower plants with symptoms of stunting were aggregated in field and initial foci were at the edge of the plot. This study demonstrated that cauliflower stunt is associated with phytoplasmas, that may be being transmitted by insects (Homoptera) and, in epidemiological terms, the diseased plants show aggregated pattern of distribution in the field.
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