Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-22Bitstream added on 2014-06-13T19:23:51Z : No. of bitstreams: 1 leal_rm_dr_jabo.pdf: 4872255 bytes, checksum: 46bfab51f00e499d72157c3c120d648c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do trabalho foi verificar a distribuição espacial de ninfas e adultos de D. citri e sua relação com a expansão do greening em duas áreas cultivadas com laranjeiras, uma de quatro e outra de 12 anos de idade, de uma propriedade agrícola localizada no município de Matão-SP, utilizando geoestatística. Para determinar o número de psilídeos adultos, de ninfas e de plantas com greening foram realizadas avaliações periódicas no período de dezembro/2005 a novembro/2007. Realizou-se uma análise descritiva dos dados e, para verificar a distribuição espacial de adultos e ninfas de D. citri e das plantas com greening, utilizou-se a metodologia geoestatística, ajustando semivariogramas e criando mapas através de interpolação por krigagem. A maior incidência de adultos e ninfas de D. citri ocorreu no período de primavera e verão. A área com plantas de quatro anos de idade apresentou maior incidência de adultos e ninfas de D. citri quando comparada com a área com plantas de 12 anos de idade. A distribuição espacial de adultos e ninfas de D. citri e das plantas com greening foi agregada, com raio de agregação que variou de 55 a100 metros. Por meio da geoestatística observou-se a expansão do greening nas duas áreas de laranjeira Valência. Na área de 4 anos, houve maior incidência de psilídeos e uma maior expansão da doença, com um aumento de 1700% no número de plantas com greening, enquanto que na área de 12 anos, houve menor incidência do psilídeo, e o aumento no número de plantas com greening foi de 277,78%. / The aim of this study was to use geostatistics to verify the spatial distribution of adults and nymphs of D. citri and its relation with expansion greening in two areas sweet orange, at four years old and other the twelve years old, in a Farm located in the Matão, municipality - São Paulo, State. To determine the number of adults psyllid, nymphs and plants with greening symptoms, periodic assessments were done December 2005 until November 2007. A descriptive data analysis was undertaken, and geostatistics were used to verify the spatial distribution of adults and nymphs of D. citri and plants of greening symptoms through the adjustment of semivariograms and interpolation of data by kriging. The higher incidence of adults and nymphs of D. citri occurred in the Spring and Summer periods when there was not high precipitation. The area with plants the four years old showed higher incidence of adults and nymphs of D. citri when compeered with area the plants the twelve years old. The spatial distribution the adults and nymphs of D. citri and the plants with greening were aggregate forming a beam of aggregation of 55 to 100 m. Through geostatistics verified the greening expansion in two areas with ‘Valência’ sweet orange. In the area with plants the four years old, with higher incidence of adults and nymphs of D. citri there was increase of 1700% in the number of plants with greening, while in the area with plants the twelve years old, this increase was of 277,78%.

Orientadores: Marcos Antonio Machado, Raquel Luciana Boscariol-Camargo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:37:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_ThiagoSena_M.pdf: 6491430 bytes, checksum: 1dd8f0cde7283c457f3dfd61e7ff367d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Huanglongbing (HLB), também conhecido como greening é uma das mais importantes doenças dos citros no mundo e é causada pela bactéria Candidatus Liberibacter spp. Esta doença é originária da China e da África, onde estão presentes as variantes Ca. L. asiaticus e Ca. L. africanus, respectivamente. Em 2004, a doença foi encontrada no Brasil onde foi identificada a forma asiática e também uma nova variante denominada Ca. L. americanus. A bactéria Ca.Liberibacter vive e se desenvolve no floema da planta hospedeira, causando amarelecimento do ramo infectado, deformação e queda do fruto. Até o momento não foi possível o cultivo em meio de cultura de Ca. Liberibacter e muito pouco é conhecido sobre sua biologia. Outra doença importante para a cultura, o cancro cítrico, também é originária do continente asiático, e causa grandes perdas de produção devido à desfolha da planta e a queda precoce de frutos. Seu agente causal, a bactériaXanthomonas axonopodis pv. citri provoca lesões necróticas em folhas, ramos e frutos. Não existem variedades resistentes ao HLB ou ao cancro cítrico, o que torna necessários estudos buscando fontes alternativas de resistência às doenças. Uma das possibilidades para se obter resistência é o uso de plantas geneticamente modificadas com genes que expressam peptídeos antimicrobianos ou que atuem no mecanismo de ativação da resposta das plantas às doenças. Os genes atacinaA e Xa21 já foram empregados em construções genéticas para variedades de laranjas doces, sendo que ambos apresentaram resistência a patógenos bacterianos em outras culturas, e diminuição no número de lesões causadas pelo patógeno X axonopodis em: I plantas transgênicas de laranja doce. Outro gene interessante, o Nprl, é um regulador que atua 0(1, indução de respostas de defesa da planta contra patógenos. Em outras culturas, a superexpressão de Npr 1 culturas promoveu aumento da resistência a fungos e bactérias. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resposta de plantas de laranjas geneticamente modificadas com estes três genes, quando infectadas com Ca. Liberibacter, e a resposta das plantas contendo o gene AtNpr 1 quando inoculadas com X axonopodis. O monitoramento da resposta à inoculação com Ca. Liberibacter foi realizado através da avaliação da presença de sintomas de HLB, e pela quantificação da bactéria nos tecidos do floema por meio de qPCR, utilizando-se a região ribossomal 16S bacteriana, previamente caracterizada. Já as plantas inoculadas com a bactéria causadora do cancro cítrico foram analisadas através da expressão de PR-proteínas, da quantificação do desenvolvimento da população bacteriana por meio de curva de crescimento, e pela análise visual de sintomas. A bactéria Ca. Liberibacter foi capaz de se multiplicar em todos os eventos de transformação analisados, porém quatro deles (transformados com o gene AtNprl) não manifestaram sintoma da doença. Duas plantas desta construção também apresentaram redução no número e tamanho das lesões causadas por X axonopodis, indicando uma possível tolerância desta planta à bactéria. / Abstract: Huanglongbing (HLB), also known as greening, is the world most important citrus disease and it is caused by the bacterium Candidatus Liberibacter spp. This disease was originated from China and Africa, where were discovered the variants Ca. L. asiaticus and Ca. L. africanus, respectively. In 2004, the disease was detected in Brazil, where the variants asiaticus and a new one called americanus were identified. The Ca. Liberibacter bacteria inhabit phloem vessels of host plants, causing yellowing of infected branches, and fruits abscission. At the moment, it was not possible to cultivate Ca. Liberibacter, and very little is known about its biology. Another important disease of citrus, the citrus canker, is also originated from Asian continent and causes huge damages to citrus production because of leaf drop and prematurely falI of fruits. Its causal agent, the bacterium Xanthomonas axonopodis pv. citri, causes necrotic lesions in leaves, branches and fruits. There is no varietal resistance to HLB ar citrus canker, and it is necessary to develop studies in order to achieve altemative resistance sources to these diseases. One possibility to obtain resistance is the use of genetically modified plants expressing antimicrobial peptides genes, or expressing genes that act in theplant defense response machinery. The genes attacinA and Xa21 were used in genetic constructions for sweet orange varieties, and both showed resistarice to bacterial pathogens in other crops, with small number of lesions caused by X axonopodis in transgenic sweet orange plants. Another interesting gene, the Nprl, is a regulator that acts in the induction of plant defense response against pathogens. 1n other crops, the Npr 1 super-expression caused high leveI of resistance to bacterial and fungal pathogens. The goal ofthe present study was to evaluate the response of genetically modified sweet orange plants with these three genes, after infection of Ca. Liberibacter, and the response of plants containing the AtNprl gene, after X axonopodis inoculation. The response to Ca. Liberibacter infection was analyzed by the evaluation of HLB symptoms and by the quantification of phloem-associated bacteria by qPCR based on a previously characterized Ca. Liberibacter 168 ribosomal region. PIants inoculated with the causal agent of citrus canker were analyzed by RT-PCR to detect the expression of PR-proteins. The quantification of bacterial population was deveIoped using a growth curve and by visual analysis of symptoms. The bacterium Ca. Liberibacter grown in alI the transformation events analyzed, however four of them (transformed with the AtNprl gene) did not develop disease symptoms. Also, two. plants of this construction showed reduction in the number and size of lesions caused by X axonopodis, indicating a possible induction of plant tolerance to citrus canker. / Mestrado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Greening disease in South Africa is associated with a phloem-limited member of the Alphaproteobacteria known as ‘Candidatus Liberibacter africanus’ (Laf). Spread of this bacterium is assisted by the flight and feeding activities of its triozid vector, Trioza erytreae. In addition to Laf, ‘Candidatus Liberibacter africanus subsp. capensis’ (LafC) has been described from this country. LafC is widely associated with Calodendrum capense, an indigenous Rutaceous species. This dissertation aims to determine (i) whether reservoir hosts exist for Laf amongst indigenous rutaceous species that also act as native hosts to T. erytreae and (ii) whether LafC can be transmitted vertically through Ca. capense seeds. To achieve the first aim, a total of 234 Clausena anisata, 289 Vepris lanceolata and 231 Zanthoxylum capense specimens were assessed for the presence of Liberibacter by making use of a Liberibacter generic real-time PCR assay. Positive samples were further characterized by using a multi-gene phylgenetic approach based on the nucleotide sequences for the 16S, rplJ and omp genes, which respectively encode the 16S ribosomal RNA (rRNA) subunit, 50S ribosomal subunit protein L10 and the outer membrane protein. The tree host species from which Liberibacter sequences were obtained were DNA barcoded using standard procedures. Of the trees tested, 33 Cl. anisata, 17 V. lanceolata, 9 Z. capense and 1 Zanthoxylum davyi, tested positive for Liberibacter. Phylogenetic analysis of the rplJ and omp gene regions, revealed unique Liberibacter clusters associated with each tree species. Phylogenetic analysis of 16S data indicated that the strains detected in V. lanceolata and Cl. anisata were grouped with LafC, while those from Zanthoxylum species grouped separately. The presence of these bacteria in indigenous Rutaceous species should be further investigated to determine whether they are capable of being transmitted to and causing disease on commercial citrus species. To address the second aim of the study, seeds of Ca. capense were collected from two mother trees with known LafC infection. Following total DNA extraction from the midribs of leafs grown from these seeds, a LafC directed real-time PCR system was used to detect the bacterium. However, none of the samples had Ct values <35, the positive/negative threshold. From this study, no indication of seed-transmission was obtained within the limited number of samples which could be tested. The lack of vertical transmission of both Laf and LafC is seeminly a characteristic shared amongst African Liberibacter species. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2013. / gm2014 / Microbiology and Plant Pathology / unrestricted

A citricultura se destaca como uma das mais importantes atividades do agronegócio brasileiro, sendo o estado de São Paulo o principal produtor mundial de laranja e o maior exportador de suco concentrado e congelado. O psilídeo dos citros (Diaphorina citri) tornou-se nos últimos anos um dos mais importantes vetores na cultura, devido à transmissão de \'Candidatus Liberibacter asiaticus\' e \'Ca. L. americanus\', bactérias associadas ao huanglongbing (HLB), principal doença da citricultura atual. Uma vez que não há variedades comerciais de citros resistentes ao HLB, seu manejo é baseado no uso de mudas sadias, erradicação de plantas infectadas e pelo controle químico do vetor. No entanto, o custo elevado e os significativos danos ambientais causados pelos inseticidas químicos, associados à possibilidade da seleção de populações de psilídeos resistentes a esses produtos, têm levado à busca por estratégias alternativas de manejo do vetor do HLB que sejam mais adequadas e sustentáveis. Nosso grupo tem tentado contribuir nesse sentido, com a prospecção e caracterização de estirpes de Bacillus thuringiensis (Bt) patogênicos ao psilídeo. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram: (a) Confirmar a capacidade endofítica e a patogenicidade de estirpes de Bt em seedlings e mudas de citros com diferentes combinações de copa/porta-enxerto; (b) Determinar a concentração letal (CL50) necessária para ocasionar mortalidade em populações de D. citri; (c) Estudar a interação entre toxinas Cry e receptores de membrana do intestino de ninfas e (d) Avaliar a compatibilidade das estirpes selecionadas com agrotóxicos comumente utilizados na citricultura. Os bioensaios realizados com seedlings e mudas de citros demonstraram que as estirpes de Bt (Cyt1A, Cry2Aa, Cry4A, Cry10, Cry11, S1302, S1450 e S1989) translocaram endofiticamente nas plantas, mantendo sua viabilidade e, em sua maioria, o potencial patogênico para ninfas de D. citri. Para seedlings, os valores de mortalidade passaram de 80% para as estirpes S1302 e S1450. Foram observados esporos e células vegetativas de B. thuringiensis subsp. kurstaki expressando green fluorescent protein (Btk::GFP), visualizados por microscopia de fluorescência, aderidos principalmente aos elementos de vasos e no xilema, obtidas de amostras seccionadas transversal e longitudinalmente, de caule e raiz de seedlings e mudas de laranjeira Pera. A CL50 e CL80 para a estirpe S1302 foi de 4,92 × 104 esporos/mL e 6,63 × 107 esporos/mL, respectivamente. Já para a estirpe S1450, 50% de mortalidade das ninfas testadas foi estimada em 2,19 × 104 esporos/mL, e a CL80 foi de 6,18 × 108 esporos/mL, quando utilizadas suspensões de esporos da bactéria diretamente no substrato de seedlings de laranjeira Pera. Os ensaios de ligação demonstraram que todas as toxinas Cry presentes nas estirpes S1302, S1450 e S1989 (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry2Aa, Cry2Ab2, Cry1B e Cry11) interagiram com os receptores de membrana intestinal, brush border membrane vesicles (BBMV\'s), obtidos de ninfas de D. citri. Ensaios in vivo evidenciaram que as estirpes S1302 e S1450 mostraram-se compatíveis com todos os agrotóxicos comumente utilizados na citricultura, ainda que os produtos à base de cobre e o inseticida Dimetoato tenham sido deletérios em aplicações diretas na bactéria in vitro. Esses dados evidenciam a possibildade do uso de Bt como bioinseticida no manejo integrado do HLB. / Citriculture is one the most important activities of Brazilian agribusiness, and the State of São Paulo being the world\'s leading orange producer and the largest juice exporter. Asian citrus psyllid - ACP (Diaphorina citri) has become one of the most important vectors in the citriculture in recent years, due to the transmission of \'Candidatus Liberibacter asiaticus\' and \'Ca. L. americanus\', bacteria associated with huanglongbing (HLB), the main citrus disease worldwide. Nowadays there are no commercial citrus varieties resistant to HLB, and its management is based on the use of healthy nursery citrus trees, eradication of symptomatic planst from the orchards, and vector chemical control. However, excessive cost and environmental damage due to application of chemical insecticides associated with the possibility of selection of ACP resistant populations, have led researchers to persue alternative strategies for the management of HLB. Our group has contributed with the screening of Bacillus thuringiensis (Bt) strains with potential against ACP. Therefore, our objectives were: (a) to confirm Bt endophytic translocation in citrus seedlings and nursery trees with different scion-rootstock combinations and to evaluate their pathogenicity against D. citri; (b) to estimate the lethal concentration (LC50 and LC80) to D. citri nymphs; (c) to study the interaction between Cry toxins and brush border membrane vesicle (BBMV) of the midgut D. citri nymphs, and (d) to evaluate the compatibility of pesticides with the selected Bt strains. The bioassays with citrus seedlings and nursery trees demonstrated that the Bt strains (Cyt1A, Cry2Aa, Cry4A, Cry10, Cry11, S1302, S1450 and S1989) translocated from roots to young leaves, maintaining their viability and pathogenicity against D. citri nymphs. For the seedlings, we found mortality values up to 80% for strains S1302 and S1450. Btk::GFP spores and vegetative cells were visualized by fluorescence microscopy in citrus seedlings and nursery trees adhered mainly to vessels and xylem, from roots to stems, in cross-section analyses. LC50 and LC80 for strain S1302 were 4.92 × 104 spores/mL and 6.63 × 107 spores/mL, respectively. For strain S1450, 50% mortality of nymphs tested was estimated at 2.19 × 104 spores/mL, and LC80 was 6.18 × 108 spores/mL, when bacterial spore suspensions were applied to citrus seedlings. Binding assays demonstrated that all Cry toxins present in strains S1302, S1450 and S1989 (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry2Aa, Cry2Ab2, Cry1B and Cry11) interacted with the BBMV obtained from D. citri nymphs. In vivo assays showed that strains S1302 and S1450 were compatible with all pesticides commonly used in citrus orchards, althoug copper-based pesticides and dimethoate insecticide were incompatible in vitro with Bt strains. Our results demonstrate the potential of using Bt as systemic bioinsecticide in the future in HLB management.

A citricultura se destaca como uma das mais importantes atividades do agronegócio brasileiro, sendo o estado de São Paulo o principal produtor mundial de laranja e o maior exportador de suco concentrado e congelado. O psilídeo dos citros (Diaphorina citri) tornou-se nos últimos anos um dos mais importantes vetores na cultura, devido à transmissão de \'Candidatus Liberibacter asiaticus\' e \'Ca. L. americanus\', bactérias associadas ao huanglongbing (HLB), principal doença da citricultura atual. Uma vez que não há variedades comerciais de citros resistentes ao HLB, seu manejo é baseado no uso de mudas sadias, erradicação de plantas infectadas e pelo controle químico do vetor. No entanto, o custo elevado e os significativos danos ambientais causados pelos inseticidas químicos, associados à possibilidade da seleção de populações de psilídeos resistentes a esses produtos, têm levado à busca por estratégias alternativas de manejo do vetor do HLB que sejam mais adequadas e sustentáveis. Nosso grupo tem tentado contribuir nesse sentido, com a prospecção e caracterização de estirpes de Bacillus thuringiensis (Bt) patogênicos ao psilídeo. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram: (a) Confirmar a capacidade endofítica e a patogenicidade de estirpes de Bt em seedlings e mudas de citros com diferentes combinações de copa/porta-enxerto; (b) Determinar a concentração letal (CL50) necessária para ocasionar mortalidade em populações de D. citri; (c) Estudar a interação entre toxinas Cry e receptores de membrana do intestino de ninfas e (d) Avaliar a compatibilidade das estirpes selecionadas com agrotóxicos comumente utilizados na citricultura. Os bioensaios realizados com seedlings e mudas de citros demonstraram que as estirpes de Bt (Cyt1A, Cry2Aa, Cry4A, Cry10, Cry11, S1302, S1450 e S1989) translocaram endofiticamente nas plantas, mantendo sua viabilidade e, em sua maioria, o potencial patogênico para ninfas de D. citri. Para seedlings, os valores de mortalidade passaram de 80% para as estirpes S1302 e S1450. Foram observados esporos e células vegetativas de B. thuringiensis subsp. kurstaki expressando green fluorescent protein (Btk::GFP), visualizados por microscopia de fluorescência, aderidos principalmente aos elementos de vasos e no xilema, obtidas de amostras seccionadas transversal e longitudinalmente, de caule e raiz de seedlings e mudas de laranjeira Pera. A CL50 e CL80 para a estirpe S1302 foi de 4,92 × 104 esporos/mL e 6,63 × 107 esporos/mL, respectivamente. Já para a estirpe S1450, 50% de mortalidade das ninfas testadas foi estimada em 2,19 × 104 esporos/mL, e a CL80 foi de 6,18 × 108 esporos/mL, quando utilizadas suspensões de esporos da bactéria diretamente no substrato de seedlings de laranjeira Pera. Os ensaios de ligação demonstraram que todas as toxinas Cry presentes nas estirpes S1302, S1450 e S1989 (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry2Aa, Cry2Ab2, Cry1B e Cry11) interagiram com os receptores de membrana intestinal, brush border membrane vesicles (BBMV\'s), obtidos de ninfas de D. citri. Ensaios in vivo evidenciaram que as estirpes S1302 e S1450 mostraram-se compatíveis com todos os agrotóxicos comumente utilizados na citricultura, ainda que os produtos à base de cobre e o inseticida Dimetoato tenham sido deletérios em aplicações diretas na bactéria in vitro. Esses dados evidenciam a possibildade do uso de Bt como bioinseticida no manejo integrado do HLB. / Citriculture is one the most important activities of Brazilian agribusiness, and the State of São Paulo being the world\'s leading orange producer and the largest juice exporter. Asian citrus psyllid - ACP (Diaphorina citri) has become one of the most important vectors in the citriculture in recent years, due to the transmission of \'Candidatus Liberibacter asiaticus\' and \'Ca. L. americanus\', bacteria associated with huanglongbing (HLB), the main citrus disease worldwide. Nowadays there are no commercial citrus varieties resistant to HLB, and its management is based on the use of healthy nursery citrus trees, eradication of symptomatic planst from the orchards, and vector chemical control. However, excessive cost and environmental damage due to application of chemical insecticides associated with the possibility of selection of ACP resistant populations, have led researchers to persue alternative strategies for the management of HLB. Our group has contributed with the screening of Bacillus thuringiensis (Bt) strains with potential against ACP. Therefore, our objectives were: (a) to confirm Bt endophytic translocation in citrus seedlings and nursery trees with different scion-rootstock combinations and to evaluate their pathogenicity against D. citri; (b) to estimate the lethal concentration (LC50 and LC80) to D. citri nymphs; (c) to study the interaction between Cry toxins and brush border membrane vesicle (BBMV) of the midgut D. citri nymphs, and (d) to evaluate the compatibility of pesticides with the selected Bt strains. The bioassays with citrus seedlings and nursery trees demonstrated that the Bt strains (Cyt1A, Cry2Aa, Cry4A, Cry10, Cry11, S1302, S1450 and S1989) translocated from roots to young leaves, maintaining their viability and pathogenicity against D. citri nymphs. For the seedlings, we found mortality values up to 80% for strains S1302 and S1450. Btk::GFP spores and vegetative cells were visualized by fluorescence microscopy in citrus seedlings and nursery trees adhered mainly to vessels and xylem, from roots to stems, in cross-section analyses. LC50 and LC80 for strain S1302 were 4.92 × 104 spores/mL and 6.63 × 107 spores/mL, respectively. For strain S1450, 50% mortality of nymphs tested was estimated at 2.19 × 104 spores/mL, and LC80 was 6.18 × 108 spores/mL, when bacterial spore suspensions were applied to citrus seedlings. Binding assays demonstrated that all Cry toxins present in strains S1302, S1450 and S1989 (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry2Aa, Cry2Ab2, Cry1B and Cry11) interacted with the BBMV obtained from D. citri nymphs. In vivo assays showed that strains S1302 and S1450 were compatible with all pesticides commonly used in citrus orchards, althoug copper-based pesticides and dimethoate insecticide were incompatible in vitro with Bt strains. Our results demonstrate the potential of using Bt as systemic bioinsecticide in the future in HLB management.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-26Bitstream added on 2014-06-13T20:45:32Z : No. of bitstreams: 1 andrade_ag_dr_jabo.pdf: 23073379 bytes, checksum: 890e280dd903085eca5cf094bbbb6ce3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Para o estudo da viabilidade do emprego de metodologias de sistema de informação geográfica, geoestatística e redes neurais foram desenvolvidos dois ensaios. O primeiro visou a modelagem da evolução espaço-temporal da incidência do Huanglongbing ao longo dos anos de 2004, 2007 e 2008 em cinco grupos de idade (0 a 2 anos, 3 a 5 anos, 6 a 10 anos, mais de 10 anos, todas as idades), por meio da técnica geoestatística da krigagem e da técnica de inteligência artificial de rede neurais do tipo perceptron de múltiplas camadas com topologia 3x10x10x1, treinada pelo algoritmo da propagação elástica do erro. Neste ensaio foi ainda realizada a análise do modelo do semivariograma, cálculo da média zonal dos talhões dentro de cada faixa de idade e mesorregião do estado de São Paulo, e finalmente, foi previsto o padrão espacial da incidência da doença para o ano de 2009 pelas redes neurais. O segundo ensaio consistiu em se verificar o efeito do alinhamento de plantio na severidade da mancha preta dos citros e sua implicação na qualidade do suco e produção. Neste ensaio foram selecionados talhões distribuídos ao longo do cinturão citrícola paulista com diferentes alinhamentos de plantio, onde foram analisadas as variáveis supracitadas nas linhas de plantio e nas faces expostas da planta. / For viability study of using geographic information systems, geostatistics and neural networks two experiments were carried out. The first one was focused on modeling the spatial-temporal progress of Huanglongbing incidence in 2004, 2007 and 2008 on five age groups (0 – 2 years old, 3 – 5 years old, 6 – 7 years old, more than 10 years old and all ages) using the geostatistical technique of kriguing and the artificial intelligence technique of neural networks of multi-layer perceptron type with 3x10x10x1 topology, trained by resilient error propagation. Complementing the study the analysis of semivariogram model, zonal mean calculation of blocks on each age group were realized inside the mesoregions of São Paulo state and finally the disease incidence spatial pattern for 2009 was forecasted by the neural networks. The objective of the second experiment was verifying effect of planting alignment on citrus black spot severity and its implication on juice quality and production. On this experiment was selected blocks distributed among the São Paulo state citrus belt with different planting alignments, where was analyzed those variables on the lines and exposed faces.

Considerada uma das mais severas doenças em citros, o Huanglongbing (HLB) foi descoberto no Brasil em 2004, e desde então tem causado sérios danos à citricultura do país. Anteriormente conhecida apenas na Ásia e África, atualmente está também presente em vários países do continente Americano. O HLB, no Brasil, é causado pelas bactérias Candidatus Liberibacter asiaticus (LAS) e Ca. L. americanus (LAM), sendo a última encontrada apenas neste país. São bactérias gram-negativas, limitadas ao floema, pertencentes ao subgrupo alpha das -proteobacterias. A transmissão desta doença pode ocorrer por enxertia de materiais vegetais infectados, pela planta parasita Cuscuta spp. ou pelo psilídeo-asiático-dos-citros, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Para que o patógeno seja transmitido, há uma interação única que ocorre entre a bactéria e seu inseto vetor, cujo conhecimento auxiliaria no controle e prevenção da doença. Entretanto, vários aspectos da biologia da transmissão de Ca. Liberibacter spp. ainda são desconhecidos. Este trabalho teve por objetivo elucidar alguns aspectos relacionados à aquisição e interação de LAS e LAM com o inseto vetor, D. citri. Um primeiro estudo foi montado para avaliação de qual(s) estágio(s) apresentaria(m) maior eficiência de aquisição. Em seguida, avaliou-se o crescimento e concentração de ambas as bactérias no organismo do inseto em períodos sucessivos após a aquisição. Por fim, investigou-se a possibilidade de aquisição de ambas as bactérias concomitantemente pelo vetor, em períodos de acesso à aquisição iguais e seqüenciais em plantas-fonte de cada umas delas. Observou-se uma maior taxa de aquisição do patógenos por ninfas de 4° e 5° instares, contrastando com uma menor eficiência de aquisição por adultos. Por meio de análises de regressão, verificou-se um crescimento da população bacteriana com o passar do tempo, em insetos que se alimentaram em plantas infectivas ainda nas formas jovens (ninfas), sendo que o mesmo não foi observado para adultos. As bactérias foram detectadas no inseto por sonda específicas de PCR quantitativo apenas 7 dias após o início do período de acesso à aquisição (PAA) e foram detectadas até 40 dias após o PAA. O fato de as bactérias serem detectadas até 6 semanas após sua aquisição e em concentrações crescentes no vetor, caracterizam o tipo de transmissão como persistente propagativa. Este conhecimento é importante para melhor compreensão da epidemiologia e aprimorar o manejo do HLB. / Known as one of the most severe citrus diseases, Huanglongbing (HLB) was first described in Brazil in 2004. Ever since, it has caused serious damages to Brazilian citriculture. Previously known only in Asia and Africa, HLB is now present in several countries in the Americas. In Brazil, HLB is associated with two bacterial species, Candidatus Liberibacter asiaticus (LAS) and Ca. L. americanus (LAM); the latter one was found only in this country. These are gram-negative, phloem-limited bacteria, belonging to the alpha subdivision of the Proteobacteria group. Transmission of these bacteria may occur by grafting with infected plant material, by parasitic plants (Cuscuta spp.), or by the Asian citrus psyllid, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). The vector transmission process probably involves complex psyllid-pathogen interactions, which should be understood in order to improve management strategies to control HLB. The goal of this research was to study some aspects related to acquisition of LAS and LAM by the insect vector, D. citri. A first study was carried out to determine bacterial acquisition efficiency in relation to vector developmental stages. A second study was set up to investigate if bacterial concentration increases over time in the vector after acquisition by D. citri nymphs and adults. Finally, the possibility of acquisition of both LAS and LAM by a single insect was investigated by submitting D. citri nymphs and adults to sequential and similar acquisition access periods on citrus plants singly-infected with each one of these bacterial species. D. citri nymphs acquired Ca. L. asiaticus and Ca. L. americanus more efficiently than adults. No single insect acquired both bacterial species. Concentration of Ca. L. asiaticus reached higher levels in D. citri when acquired by 4th and 5th instar nymphs. Regression analyses showed an increase in the concentration of Ca. L. asiaticus in D. citri over time after acquisition for insects that acquired the pathogen yet as nymphs, which was not observed when bacterial acquisition occurred only in the adult stage. Both bacterial species were detected in D. citri by quantitative PCR from 7 to 40 days after onset of the acquisition access period. The observation of increasing concentrations of Ca. L. asiaticus in D. citri for several weeks after acquisition indicates that the bacterium is persistent and propagative in the vector. This information allows a better understanding of the transmission process with implications on HLB epidemiology and management.

Orientador: Antonio de Goes / Banca: Margarete Camargo / Banca: Gener Tadeu Pereira / Banca: Renato Beozzo Bassanezi / Banca: Edson Luiz Furtado / Resumo: Para o estudo da viabilidade do emprego de metodologias de sistema de informação geográfica, geoestatística e redes neurais foram desenvolvidos dois ensaios. O primeiro visou a modelagem da evolução espaço-temporal da incidência do Huanglongbing ao longo dos anos de 2004, 2007 e 2008 em cinco grupos de idade (0 a 2 anos, 3 a 5 anos, 6 a 10 anos, mais de 10 anos, todas as idades), por meio da técnica geoestatística da krigagem e da técnica de inteligência artificial de rede neurais do tipo perceptron de múltiplas camadas com topologia 3x10x10x1, treinada pelo algoritmo da propagação elástica do erro. Neste ensaio foi ainda realizada a análise do modelo do semivariograma, cálculo da média zonal dos talhões dentro de cada faixa de idade e mesorregião do estado de São Paulo, e finalmente, foi previsto o padrão espacial da incidência da doença para o ano de 2009 pelas redes neurais. O segundo ensaio consistiu em se verificar o efeito do alinhamento de plantio na severidade da mancha preta dos citros e sua implicação na qualidade do suco e produção. Neste ensaio foram selecionados talhões distribuídos ao longo do cinturão citrícola paulista com diferentes alinhamentos de plantio, onde foram analisadas as variáveis supracitadas nas linhas de plantio e nas faces expostas da planta. / Abstract: For viability study of using geographic information systems, geostatistics and neural networks two experiments were carried out. The first one was focused on modeling the spatial-temporal progress of Huanglongbing incidence in 2004, 2007 and 2008 on five age groups (0 - 2 years old, 3 - 5 years old, 6 - 7 years old, more than 10 years old and all ages) using the geostatistical technique of kriguing and the artificial intelligence technique of neural networks of multi-layer perceptron type with 3x10x10x1 topology, trained by resilient error propagation. Complementing the study the analysis of semivariogram model, zonal mean calculation of blocks on each age group were realized inside the mesoregions of São Paulo state and finally the disease incidence spatial pattern for 2009 was forecasted by the neural networks. The objective of the second experiment was verifying effect of planting alignment on citrus black spot severity and its implication on juice quality and production. On this experiment was selected blocks distributed among the São Paulo state citrus belt with different planting alignments, where was analyzed those variables on the lines and exposed faces. / Doutor

Considerada uma das mais severas doenças em citros, o Huanglongbing (HLB) foi descoberto no Brasil em 2004, e desde então tem causado sérios danos à citricultura do país. Anteriormente conhecida apenas na Ásia e África, atualmente está também presente em vários países do continente Americano. O HLB, no Brasil, é causado pelas bactérias Candidatus Liberibacter asiaticus (LAS) e Ca. L. americanus (LAM), sendo a última encontrada apenas neste país. São bactérias gram-negativas, limitadas ao floema, pertencentes ao subgrupo alpha das -proteobacterias. A transmissão desta doença pode ocorrer por enxertia de materiais vegetais infectados, pela planta parasita Cuscuta spp. ou pelo psilídeo-asiático-dos-citros, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Para que o patógeno seja transmitido, há uma interação única que ocorre entre a bactéria e seu inseto vetor, cujo conhecimento auxiliaria no controle e prevenção da doença. Entretanto, vários aspectos da biologia da transmissão de Ca. Liberibacter spp. ainda são desconhecidos. Este trabalho teve por objetivo elucidar alguns aspectos relacionados à aquisição e interação de LAS e LAM com o inseto vetor, D. citri. Um primeiro estudo foi montado para avaliação de qual(s) estágio(s) apresentaria(m) maior eficiência de aquisição. Em seguida, avaliou-se o crescimento e concentração de ambas as bactérias no organismo do inseto em períodos sucessivos após a aquisição. Por fim, investigou-se a possibilidade de aquisição de ambas as bactérias concomitantemente pelo vetor, em períodos de acesso à aquisição iguais e seqüenciais em plantas-fonte de cada umas delas. Observou-se uma maior taxa de aquisição do patógenos por ninfas de 4° e 5° instares, contrastando com uma menor eficiência de aquisição por adultos. Por meio de análises de regressão, verificou-se um crescimento da população bacteriana com o passar do tempo, em insetos que se alimentaram em plantas infectivas ainda nas formas jovens (ninfas), sendo que o mesmo não foi observado para adultos. As bactérias foram detectadas no inseto por sonda específicas de PCR quantitativo apenas 7 dias após o início do período de acesso à aquisição (PAA) e foram detectadas até 40 dias após o PAA. O fato de as bactérias serem detectadas até 6 semanas após sua aquisição e em concentrações crescentes no vetor, caracterizam o tipo de transmissão como persistente propagativa. Este conhecimento é importante para melhor compreensão da epidemiologia e aprimorar o manejo do HLB. / Known as one of the most severe citrus diseases, Huanglongbing (HLB) was first described in Brazil in 2004. Ever since, it has caused serious damages to Brazilian citriculture. Previously known only in Asia and Africa, HLB is now present in several countries in the Americas. In Brazil, HLB is associated with two bacterial species, Candidatus Liberibacter asiaticus (LAS) and Ca. L. americanus (LAM); the latter one was found only in this country. These are gram-negative, phloem-limited bacteria, belonging to the alpha subdivision of the Proteobacteria group. Transmission of these bacteria may occur by grafting with infected plant material, by parasitic plants (Cuscuta spp.), or by the Asian citrus psyllid, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). The vector transmission process probably involves complex psyllid-pathogen interactions, which should be understood in order to improve management strategies to control HLB. The goal of this research was to study some aspects related to acquisition of LAS and LAM by the insect vector, D. citri. A first study was carried out to determine bacterial acquisition efficiency in relation to vector developmental stages. A second study was set up to investigate if bacterial concentration increases over time in the vector after acquisition by D. citri nymphs and adults. Finally, the possibility of acquisition of both LAS and LAM by a single insect was investigated by submitting D. citri nymphs and adults to sequential and similar acquisition access periods on citrus plants singly-infected with each one of these bacterial species. D. citri nymphs acquired Ca. L. asiaticus and Ca. L. americanus more efficiently than adults. No single insect acquired both bacterial species. Concentration of Ca. L. asiaticus reached higher levels in D. citri when acquired by 4th and 5th instar nymphs. Regression analyses showed an increase in the concentration of Ca. L. asiaticus in D. citri over time after acquisition for insects that acquired the pathogen yet as nymphs, which was not observed when bacterial acquisition occurred only in the adult stage. Both bacterial species were detected in D. citri by quantitative PCR from 7 to 40 days after onset of the acquisition access period. The observation of increasing concentrations of Ca. L. asiaticus in D. citri for several weeks after acquisition indicates that the bacterium is persistent and propagative in the vector. This information allows a better understanding of the transmission process with implications on HLB epidemiology and management.