A Xylella fastidiosa é uma bactéria gram.negativa, fastidiosa, que vive limitada ao xilema de plantas causando várias doenças de importância econômica como a doença de Pierce em videiras nos Estados Unidos e a Clorose Variegada dos Citros (CVC) no Brasil. A CVC tem afetado severamente a citricultura do estado de São Paulo pondo em risco milhares de empregos e milhões de dólares em geração de divisas. O sequenciamento do genoma de X. fastidiosa revelou genes envolvidos em possíveis mecanismos de patogenicidade dessa bactéria, entre eles um operon possivelmente envolvido na produção de um exopolissacarídeo extracelular denominado goma fastidiana. Supõe.se que esse exopolissacarídeo seja o responsável pela manutenção dos biofilmes bacterianos que causam a oclusão dos vasos xilemáticos levando ao surgimento dos sintomas da CVC. Para estudar esse operon, denominado operon gum, foram construídos vetores para a inativação dos genes gumB, gumD e gumF por duas estratégias: mutagênese por inserção.deleção e mutagênese por troca alélica. A mutagênese por inserção.deleção envolve a integração via recombinação homóloga com uma permuta.de um plasmídeo contendo uma cópia truncada do gene alvo. A mutagênese por troca alélica, por sua vez, envolve duas permutas e se caracteriza pela troca do gene alvo selvagem por uma cópia interrompida por um marcador de seleção. Nenhum mutante gum foi obtido usando.se a estratégia de troca alélica, todavia, mutantes para os genes gumB e gumF foram obtidos com sucesso pela estratégia de mutagênese por inserção.deleção. Nenhum mutante para o gene gumD foi obtido, sugerindo que essa mutação possa ser letal para a célula. A análise de células e colônias desses mutantes crescidos em meio sólido ou em suspensão não mostrou diferenças morfológicas em relação a linhagem selvagem. A inativação dos genes gumB e gumF não influenciou a capacidade de X. fastidiosa se aderir a vidro. Com o uso do gene repórter CAT, que codifica para a enzima clorafenicol acetil transferase a qual confere à bactéria resistência ao antibiótico clorafenicol foi possível verificar que a glicose não influencia na expressão desse operon ao nível de transcrição. Com o uso desse gene reporter, também foi possível identificar uma região transcrita a partir de um promotor não caracterizado, localizada na fita antisenso do operon gum. A comparação do perfil cromatográfico de proteínas solúveis totais dos mutantes e da linhagem selvagem mostrou diferenças significativas nesses pefis, indicando um efeito pleiotrópico dessas mutações. O estudo da função dos genes gumB e gumF na patogenicidade de X. fastidiosa foi impossibilitado por se ter verificado recentemente que a linhagem usada na construção dos mutantes não coloniza a planta eficientemente para a indução de sintomas em citros e tabaco em condições experimentais após inoculação mecânica. / Xylella fastidiosa is a fastidious, xylem restricted, gram.negative bacteria, that causes several economically important diseases as Pierce's disease of grapevine in USA and the Citrus Variegated Chlorosis (CVC) in Brasil. CVC affects severely the São Paulo State citriculture jeopardizing thousands of jobs and millions of dollars of incomes. The genome sequence of X. fastidiosa has revealed several genes possibly involved in the pathogenicity mechanisms of this bacterium, among them, an operon containing nine genes possibly involved in the synthesis of an exopolisaccharide named fastidian gum. This gum is possibly involved in the bacterial biofilm maintenance that causes the xylem occlusion leading to CVC symptoms development. To study this operon, named gum operon, vectors were constructed to inactivate the gumB, gumD and gumF genes by two strategies, insertion.duplication mutagenesis and allelic exchange mutagenesis. The insertion.duplication mutagenesis involves the integration a whole plasmid containing a truncated copy of the target gene by homologous recombination with one crossing over. The allelic exchange mutagenesis involves homologous recombination with two crossing overs that substitutes the wild.type copy of the target gene by a truncated copy interrupted by a selectable marker gene. No gum mutant was obtained using the allelic exchange strategy; however gumB and gumF mutants were obtained by insertion-duplication mutagenesis strategy. GumD mutant was not obtained, suggesting that the mutation in this gene is lethal to the cell. Analysis of cells and colonies of these mutants growing in solid media and in suspension hasn't reveal any morphological difference to the wild.type strain. The disruption of the gumB and gumF genes does not influenced the adhesion capacity of X. fastidiosa to the glass, used as a substrate. Using the reporter gene CAT, wich codes for cloramphenicol acetil transferase enzime confering resistance to cloramphenicol, we verified that glucose has no influence in the expression of this operon at the transcription level. Using this reporter gene, we also identified a transcribed region directed by a non characterized promoter, localized in the antisense strand of the gum operon. A comparison between the soluble protein profile of the mutants and the wild.type strain, obtained by liquid chromatography, showed significative differences, indicating a pleiotropic effect of these mutations. The study of the function of the gumB and gumF genes in the pathogenicity of X. fastidiosa was not concluded because we verified recently that the strainm, used to generate the mutants, do not colonize the plants efficiently to induce symptoms in citrus and tobacco plants after mechanical inoculation.

A clorose variegada dos citros (CVC) é uma das principais doenças que afeta a citricultura brasileira, causada pela bactéria Xylella fastidiosa (Wells), que coloniza o xilema de culturas de interesse econômico, além de plantas ornamentais e daninhas, sendo transmitida por cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae: Cicadellinae). A compreensão do patossistema CVC é fundamental para planejar táticas eficazes de controle da doença. Entretanto, as pesquisas sobre interações patógeno-planta-vetores são escassas, devido à falta de plantas hospedeiras adequadas para ensaios de transmissão da bactéria, visto que citros não é um bom hospedeiro experimental. Assim, nesta pesquisa objetivou-se identificar espécies herbáceas que permitam a colonização sistêmica da estirpe de X. fastidiosa de citros, e avaliar seu uso como plantas-fonte e plantas-teste (indicadoras) em testes de transmissão por Bucephalogonia xanthophis (Berg). Para tal foram escolhidas as plantas Bidens pilosa L., Catharanthus roseus L., Citrus sinensis (L.) Osbeck, Medicago sativa L., Nicotiana tabacum L., Ocimum basilicum L., Parthenium hysterophorus L., Phaseolus vulgaris L., Sida rhombifolia L. e Solanum americanum Mill, que foram inoculadas mecanicamente com isolados de X. fastidiosa de citros e posteriormente avaliadas quanto à infecção por isolamento primário e reação de cadeia da polimerase (PCR). As espécies que permitiram colonização bacteriana foram posteriormente avaliadas em experimentos de transmissão por B. xanthophis, sendo divididos em duas etapas. Na primeira delas, variaram-se as espécies de plantas-fonte para aquisição da bactéria e fixou-se C. roseus como planta-teste para inoculação. Na segunda etapa, fixou-se C. roseus como planta-fonte e variaram-se as espécies de planta-teste. Durante os experimentos de transmissão, foram avaliados dois parâmetros biológicos de B. xanthophis: mortalidade (%) e volume de honeydew excretado (medida indireta de ingestão). Entre 30 a 90 dias após a inoculação, as plantas-testes foram analisadas quanto à infecção bacteriana por meio de PCR e isolamento. As inoculações mecânicas mostraram colonização sistêmica e multiplicação de X. fastidiosa em sete espécies vegetais (B. pilosa, C. roseus, C. sinensis, M. sativa, N. tabacum, O. basilicum e S. americanum), com maiores taxas de infecção e populações bacterianas em C. roseus e N. tabacum. As espécies C. roseus, M. sativa e O. basilicum, quando usadas como plantas-fonte de X. fastidiosa, propiciaram maiores volumes de excreção e menores taxas de mortalidade (15, 20 e 20%) da cigarrinha após 48 h de acesso à aquisição da bactéria. No experimento de transmissão com variação de espécies de plantas-teste, detectou-se a inoculação pelo vetor em C. roseus, M. sativa, O. basilicum e S. americanum, com maior proporção de plantas positivas (cerca de 20%) para as duas primeiras. Dentre essas espécies, C. roseus e M. sativa são as indicadoras mais adequadas para ensaios de transmissão de X. fastidiosa por B. xanthophis, sendo a primeira também adequada como planta-fonte. / Citrus variegated chlorosis (CVC) is a major disease that affects the Brazilian citrus industry, caused by the xylem-limited bacterium Xylella fastidiosa (Wells), which colonizes several crop plants, ornamentals and weeds, and is transmitted by sharpshooter leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae: Cicadellinae). A better understanding of the CVC pathossystem is critical for developing effective tactics to control the disease. However, research on the relationships among pathogen strains, host plants and insect vectors associated with CVC is scarce, partly because of the lack of adequate host plants for transmission assays, since citrus is not a suitable experimental host for this purpose. Thus, the present study aimed to identify herbaceous plants that allow systemic colonization of citrus strains of X. fastidiosa, and evaluate them as source and test (indicator) plants in transmission assays by the sharpshooter Bucephalogonia xanthophis (Berg). Ten plant species, Bidens pilosa L., Catharanthus roseus L., Citrus sinensis (L.) Osbeck, Medicago sativa L., Nicotiana tabacum L., Ocimum basilicum L., Parthenium hysterophorus L., Phaseolus vulgaris L., Sida rhombifolia L. and Solanum americanum Mill were mechanically inoculated with citrus isolates of X. fastidiosa and then evaluated for bacterial infection by primary isolation in culture medium and polymerase chain reaction (PCR). Those plant species that allowed bacterial colonization were later evaluated in two transmission experiments by B. xanthophis, In the first experiment, different plant species were tested as source plants for bacterial acquisition and transmission to C. roseus (test plant). In the second one, C. roseus was used as a source plant and different plant species were evaluated as test (indicator) plants for bacterial inoculation. During the transmission experiments, two biological parameters of B. xanthophis were evaluated: mortality rate (%) and honeydew excretion (as an indirect measure of ingestion). Between 30 and 90 days after inoculation, the test plants were analyzed for X. fastidiosa infection by PCR and culturing. The mechanical inoculation experiments showed systemic colonization and multiplication of X. fastidiosa in seven plant species (B. pilosa, C. roseus, C. sinensis, M. sativa, N. tabacum, O. basilicum and S. americanum), with higher rates of infection and bacterial populations of C. roseus and N. tabacum. The species C. roseus, M. sativa and O. basilicum, when used as source plants of X. fastidiosa, allowed higher ingestion (honeydew excretion) rates and lower mortality (15, 20 and 20%) of B. xanthophis during the 48-h acquisition access period. In the transmission experiment with different species of test plants, X. fastidiosa inoculation by the vector was detected in C. roseus, M. sativa, O. basilicum and S. americanum, with a higher rate of infected plants (about 20%) in the former two species. Among the herbaceous plant species evaluated in this research, C. roseus and M. sativa are the most appropriate indicator hosts of X. fastidiosa infection for transmission assays by B. xanthophis, whereas the former species is also suitable as a source plant.

Bacteriocinas são proteínas antimicrobianas produzidas por bactérias com importante papel na ecologia microbiana. Neste trabalho foram avaliados a produção e os efeitos destas proteínas numa fração da comunidade bacteriana de citros, pertencente aos gêneros Methylobacterium e Curtobacterium, isolada de Citrus sinensis (laranjeiras - plantas saudáveis, sintomáticas para CVC, assintomáticas para CVC) e Citrus reticulata (tangerina). Foi observada, para ambos os gêneros, uma alta freqüência de isolados produtores de bacteriocinas na comunidade endofíticas avaliada. Foi observado que esta freqüência foi maior em populações provenientes de plantas assintomáticas para CVC e em plantas de tangerina. Em Methylobacterium, as populações obtidas de plantas de tangerina e de plantas sintomáticas para CVC apresentaram uma maior freqüência de isolados produtores de bacteriocinas. Por outro lado, a população de Curtobacterium provenientes de plantas sintomáticas para CVC, apresentou a menor freqüência de isolados produtores bacteriocina. Proteínas de 3 isolados de C. flaccumfaciens foram parcialmente caracterizadas bioquimicamente, permitindo a sua classificação como bacteriocinas que foram denominadas de endoficinas. Uma destas bacteriocinas, a endoficina L foi escolhida para ser melhor caracterizada. A endoficina L parcialmente purificada apresentou um peso molecular estimado de 14 kDa e atividade in gel, e atingiu seu nível máximo de produção na fase estacionária e foi ativa contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, incluindo patógenos humanos e de plantas. Para a caracterização do gene envolvido na produção desta bacteriocina uma biblioteca, em cosmídeo, de fragmentos de DNA com 40 kb foi construída e um clone exibindo atividade bacteriocinogênica foi subclonado e parcialmente seqüenciado. Esta análise revelou um operon de 2,0 kb consistindo de pelo menos três genes preditos envolvidos na produção desta bacteriocina. Análises in silico sugeriram que a endoficina L deva ser uma bacteriocina do tipo toxina que pode ser uma candidata em potencial como agente no controle biológico de X. fastidiosa e outros fitopatógenos. Os resultados obtidos sugerem que, quando C. flaccumfaciens produtores de bacteriocinas estão presentes em plantas de citros podem inibir X. fastidiosa. Por outro lado, o crescimento de X. fastidiosa parece ser favorecido pela presença de Methylobacterium a qual produz bacteriocinas contra Curtobacterium. A primeira interação poderia ser mediada por bacteriocinas como a endoficina L. Sugere-se uma interação cíclica entre tais microrganismos. O conhecimento da interação entre tais bactérias endofíticas representa um avanço no entendimento dos aspectos ecológicos da interação planta-microrganismo. / Bacteriocins are antimicrobial proteins produced by bacteria, which play a role in microbial ecology. In this work we examined the bacteriocin production and it effects under a citrus bacterial communities belonged to Curtobacterium and Methylobacterium genera isolated from Citrus sinensis (sweet orangeuninfected, symptomatic, CVC-asymptomatic) and Citrus reticulata (tangerine) . We found a high levels of bacteriocin production for both genera, these frequencies were higher in asymptomatic and tangerine plants. The highest production frequencies for Methylobacterium strains were from tangerine and symptomatic plants. C. flaccumfaciens strains from symptomatic plants presented the lowest bacteriocin frequency. Proteins from three strains of C. flaccumfaciens were partially biochemically characterized and further classified as bacteriocins termed endophycins. One of them the endophycin L, was picked for deep investigation. The endophycin L partially purified had a molecular weight estimated of 14 kDa and exhibited in gel activity. Endophycin L production started at the exponential phase and reached its highest point during the stationary phase. It was capable of inhibiting the growth of Gram-positive and Gram-negative bacteria, incluiding several human and plant pathogens. In order to characterize the related to this bacteriocin production. One cosmid clone containing a 40-Kb fragment from a genomic library of C. flaccumfaciens was selected for its bacteriocinogenic ability The fragment was subcloned and DNA sequencing revealed a 2-kb operon consisting of at least three putative genes related to endophycin production. In silico analyses suggested that endophycin L is a toxin-like bacteriocin, this bacteriocin could be a potential candidate as biological control agent against X. fastidiosa and other plant pathogens. The data indicated that when C. flaccumfaciens producers are present it inhibits X. fastidiosa, conversely X. fastidiosa growth seems to be favored by Methylobacterium species and the first interaction could be mediated by endophycins, such as endophycin L. Thus, we suggest a cyclic interaction among these microorganisms. We demonstrated that knowledge of the interaction among those endophytic bacteria represent an advance about plantmicroorganism ecological aspects.

Em concentrações subletais, agentes antimicrobianos modulam a expressão gênica bacteriana, sendo que o conjunto de genes que é modulado depende tanto da cepa bacteriana, como da natureza do agente antimicrobiano. Neste trabalho, avaliamos o perfil de expressão gênica de Xylella fastidiosa cepa 9a5c em resposta ao tratamento por até 60 minutos com dose subletal do antibiótico estreptomicina. Esta é uma cepa virulenta, originalmente isolada de laranjeiras com sintomas de clorose variegada dos citros. A hibridização de microarranjos de DNA representando 2608 das 2848 sequências codificadoras (CDS) previamente anotadas no genoma desta cepa, revelou que 136 CDS apresentaram expressão gênica diferencial em resposta à exposição à estreptomicina, sendo que destas 109 foram negativamente moduladas e 27 positivamente moduladas. Realizamos, também, ensaios de PCR quantitativo precedido de transcrição reversa (RTqPCR) de 21 CDS para confirmar a modulação observada na análise global da expressão gênica. O perfil de expressão gênica de X. fastidiosa em resposta à estreptomicina foi analisado de forma integrada com outros perfis de expressão gênica desta bactéria. Entre as CDS positivamente moduladas, destacamos aquelas codificadoras das chaperoninas GroEL e GroES, que estão associadas a resposta de choque térmico, e CDS associadas à tradução, tais como proteínas ribossomais e fatores de tradução. Interessantemente, a exposição à estreptomicina induz a expressão da CDS que codifica poligalacturonase, que é um fator de virulência em algumas cepas de X. fastidiosa. Por outro lado, o tratamento com estreptomicina promoveu a modulação negativa de CDS relacionadas à formação e manutenção de biofilme ao contrário do observado quando estas bactérias foram submetidas ao tratamento com gomesina, um peptídeo antimicrobiano. O conjunto destas observações sugere que a exposição à dose subletal de estreptomicina possa promover um fenótipo de maior virulência, contrariamente ao efeito previamente observado com a gomesina. Neste trabalho, também descrevemos o pirosequenciamento do genoma da cepa J1a12 de Xylella fastidiosa, que exibe fenótipo menos virulento em citros e tabaco em relação à cepa 9a5c. A comparação da sequência genômica destas duas cepas confirma diferenças anteriormente observadas utilizando-se microarranjos de DNA e destaca genes potencialmente importantes para virulência de Xylella fastidiosa. / At sublethal concentrations, antimicrobials compounds modulate bacterial gene expression and the gene set that is modulated depends not only on the bacterial strain but also on the nature of antimicrobial agent. In this study, we evaluated changes in gene expression profile of Xylella fastidiosa strain 9a5c exposed up to 60 min to sublethal concentration of streptomycin. This a virulent strain originally isolated from orange trees with symptoms of citrus variegated chlorosis. Hybridization of DNA microarrays representing 2,608 out of 2848 coding sequences (CDS) previously annotated in strain 9a5c genome revealed 136 CDS differentially expressed upon streptomycin treatment. Of which 109 were down-regulated and 27 up-regulated. Differential expression for a subset of 21 CDS was further evaluated by reverse transcriptionquantitative PCR (RT-qPCR). In addition, we performed an integrated analysis of the gene expression profile of X. fastidiosa in response to streptomycin along with other gene expression profiles available for this bacterium. Among the up-regulated CDS, we highlight those encoding chaperonins GroEL and GroES, which are associated with heat shock response, and those CDS related to translation, such as ribosomal proteins and translation factors. Interestingly, exposure to streptomycin induces the expression of a CDS encoding polygalacturonase, which is a virulence factor for some X. fastidiosa strains. Furthermore, treatment with streptomycin down-regulates some CDS related to biofilm formation oppositely to treatment with gomesin, an antimicrobial peptide. Together, these observations suggest that exposure to sublethal dose of streptomycin might promote a higher virulent phenotype, in contrast to the effect previously observed with gomesin. In the present work, we also describe the pyrosequencing of J1a12 genome, a X. fastidiosa strain that exhibits a less virulent phenotype in citrus and tobacco if compared to strain 9a5c. A comparison of genome sequences of these two strains confirms differences previously observed using DNA microarrays and highlights important genes for virulence of X. fastidiosa.

A cultura dos citros é extremamente dependente de uma nutrição mineral adequada para atingir maiores patamares de produção a menores custos, especialmente sob condições adversas, como no caso da ocorrência da clorose variegada dos citros (CVC). Neste contexto, o boro influencia diretamente a produção por proporcionar maior desenvolvimento radicular, aumentando o volume de solo explorado pelas raízes, maximizando o aproveitamento da água e dos fertilizantes, bem como por estar diretamente envolvido na formação da parede celular, contribuindo para aumento da resistência geral da planta. O presente trabalho foi desenvolvido a partir de um experimento de campo, conduzido no período de setembro de 2001 a agosto de 2002, em área de campo comercial localizada no município de Comendador Gomes (MG). Utilizou-se a variedade Pêra Rio enxertada sobre Limão Cravo no oitavo ano de produção, cultivada em LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico psamítico. O objetivo do estudo foi avaliar o uso de fontes de boro aplicadas ao solo em diferentes dosagens e sua influência na produção e qualidade do citros afetado pela CVC. Foram avaliados o estado nutricional das plantas, atributos químicos do solo, produtividade, bem como os atributos tecnológicos e físicos dos frutos. As fontes utilizadas foram: ulexita-pó, ulexita-granulada, colemanita-pó, ácido bórico e termofosfato com boro, nas dosagens de 1, 2, 3 e 4 kg ha-1 . O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com fatorial 5X4, além de dois tratamentos adicionais (testemunha e termofosfato magnesiano), em quatro repetições. A avaliação do estado nutricional foi feita pela análise química dos teores de nutrientes nas folhas amostradas seis meses após a aplicação dos tratamentos. Os atributos químicos do solo foram avaliados por meio de análises das amostras coletadas onze meses após a aplicação dos tratamentos, na profundidade de 0-20 cm. A produção foi avaliada por ocasião da colheita, bem como os atributos tecnológicos e físicos dos frutos. Os resultados mostraram que todas as fontes de boro proporcionaram aumentos significativos nos teores foliares de boro, sendo o ácido bórico e a ulexita-pó as que promoveram os maiores aumentos, não havendo influência das fontes e doses nos teores foliares de P, Ca e Mg. Os teores de boro no solo permaneceram acima do nível considerado adequado, sendo observados maiores valores onde utilizou-se fontes menos solúveis como a colemanita e o termofosfato com boro. A produtividade e os atributos físicos dos frutos não tiveram influência da utilização de fontes e doses de boro no pomar com elevada CVC, sendo observado que o aumento da doses de boro aplicado no solo diminuiu a porcentagem de suco no fruto. / Citrus crop is extremely dependent on an adequate mineral nutrition to reach bigger levels of production to fewer costs, especially under adverse conditions, as in the case of occurrence of citrus variegated chlorosis (CVC). In this context, boron directly influences the production because it provides a bigger root growth, what increases the volume of the explored soil by the roots, maximizes the use of water and fertilizers, as well as because it is directly involved in the cell wall biosynthesis, what contributes to the increase of the general resistance of the plant. The current study was developed from a field experiment and conducted in the period of September/2001 to August/2002, in a commercial field area located in the city of Comendador Gomes (state of MG). Pêra Rio variety grafted on Limão Cravo was used in the eighth year of production, cultivated in Typic Haplustox. The aim of the study was to evaluate the use of boron sources applied to soil in different dosages and its influence in the production and quality of the citrus affected by CVC. Plant nutritional condition, soil chemical attribute evaluations, productivity, and technical and physical attributes of the fruits were evaluated. The sources used were: ulexite fine, ulexite granular, colemanite fine, boric acid and fused boron phosphate, in 1, 2, 3 and 4 kg ha-1 rates. The experimental design used was completely randomized, with 5X4 factorial, besides two additional treatments (control and fused magnesium phosphate), in four replications. The evaluation of the nutritional state was done by leaf chemical analysis sampled six months after the application of the treatments. The chemical attributes of the soil were evaluated through analysis of samples collected eleven months after the application of the treatments, at a depth of 0- 20cm. The production was evaluated on the occasion of the harvest, as well as the technological and physical attributes of the fruits. The results showed that all boron sources promoted significative increases on the leaf boron contents. The higher increase was promoted by boric acid and ulexite fine sources. However didn´t happen source and dose influences on leaf contents of P, Ca e Mg. The boron soil contents remained higher than the level considerate suitable. The higher soil boron content was observed when sources with low solubility like colemanite and fused boron phosphate were applied. Productivity and fruit physical attributes didn´t were influenced by boron sources and dosages in plants with higher incidence of CVC. With the boron doses increase diminish the fruit juice contents.

A citricultura brasileira vem sendo constantemente ameaçada por doenças que causam sérios prejuízos à produção e a qualidade dos frutos, a exemplo da clorose variegada dos citros e do cancro cítrico. A transformação genética de plantas tem sido considerada uma importante ferramenta para os programas de melhoramento de citros, principalmente com relação à resistência a doenças. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência a Xylella fastidiosa e Xanthomonas axonopodis pv. citri em plantas de Citrus sinensis transformadas com os genes atacina A (attA) ou Xa21. Plantas transgênicas de laranja doce, cvs. \'Hamlin\', \'Natal\', \'Pêra\' e \'Valência\', contendo o gene attA ou Xa21 foram propagadas por enxertia em limão \'Cravo\' para avaliação de resistência aos patógenos. A resistência a X. fastidiosa foi avaliada com a inoculação mecânica com alfinete da suspensão de bactéria nas plantas transgênicas contento o gene attA. As plantas foram avaliadas em quatro experimentos distintos, sendo oito plantas de laranja \'Hamlin\' (H), sete de laranja \'Natal\' (N), cinco de laranja \'Pêra\' (P) e nove de laranja \'Valência\' (V). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 10 repetições e cada experimento foi repetido duas vezes. Aos quatro e oito meses da inoculação foram determinadas as populações bacterianas de todas as plantas por isolamento em meio de cultura e sete plantas (Hat8, Nat1, Nat2, Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) foram selecionadas pelo isolamento para serem analisadas por PCR quantitativo (qPCR), visando quantificar a população bacteriana em relação às plantas testemunhas. A resistência a X. axonopodis pv. citri foi avaliada nas plantas transgênicas contendo os genes attA ou Xa21. As mudas, apresentando folhas novas e sem ferimentos, foram inoculadas por aspersão, para penetração via estômatos, com suspensão bacteriana e encubadas em câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 7 a 10 repetições e cada experimento foi repetido três vezes. A severidade da doença foi determinada 30 dias após inoculação, avaliando-se duas folhas por planta com lesões de cancro cítrico, utilizando um software de quantificação de doença (QUANT v.1.0). Dentre as plantas transgênicas contendo o gene attA, quatro (Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) apresentaram menores populações bacterianas de X. fastidiosa e 16 apresentaram redução na severidade de cancro cítrico em relação à testemunha. Entre as plantas transgênicas contendo o gene Xa21, 11 apresentaram redução na severidade de cancro cítrico em comparação a testemunha. / The Brazilian citrus industry is constantly threatened by diseases that cause severe damage to production and fruit quality such as the citrus variegated chlorosis and citrus canker. Genetic transformation has been considered an important tool in citrus breeding programs especially regarding disease resistance. This research objective was to evaluate the resistance to Xylella fastidiosa and Xanthomonas axonopodis pv. citri in Citrus sinensis plants, transformed with the genes attacin A (attA) or Xa21. Transgenic sweet orange plants from cultivars \'Hamlin\', \'Valencia\', \'Natal\' and \'Pera\' containing the attA or Xa21 genes were graft propagated on Rangpur lime for pathogen resistance evaluation. The resistance to X. fastidiosa was evaluated by mechanic inoculation of the transgenic plants containing the attA gene, using bacterial suspension and pin perforation of plant tissue. The plants were evaluated in four different experiments including, eight \'Hamlin\' sweet orange plants (H), seven \'Natal\' sweet orange plants (N), five \'Pera\' sweet orange plants (P) and nine \'Valencia\' sweet orange plants (V). The experimental design was fully randomized with ten replications and each experiment was repeated twice. After four and eight months from inoculation, the bacterial population of all plants was determined by isolation in culture medium and seven plants (Hat8, Nat1, Nat2, Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) were selected to be analyzed by quantitative PCR (qPCR) aiming to estimate the bacterial population in relation to control plants. The resistance to X. axonopodis pv. citri was evaluated in transgenic plants containing the attA or Xa21 genes. Seedlings showing new leaves and free from wounds, were spray-inoculated with bacterial suspension for stomatal penetration, and incubated in growth chamber. The experimental design was fully randomized with seven to ten repetitions and each experiment was repeated three times. The symptom severity of citrus canker was determined 30 days after inoculation, by evaluating two leaves per plant with citrus canker lesions, using a disease quantification software (Quant v.1.0). Within the transgenic plants containing the attA gene, four (Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) showed smaller bacterial populations of X. fastidiosa and 16 had reduction in the severity of citrus canker in relation to control plants. Within the transgenic plants containing the Xa21 gene, 11 presented reduction in symptom severity of citrus canker related to control plants.

A bactéria Xylella fastidiosa 9a5c é o agente causal da clorose variegada dos citros (CVC) e responsável por grandes perdas econômicas na citricultura. O genoma de X. fastidiosa 9a5c foi totalmente seqüenciado e a sua análise permitiu identificar vários genes possivelmente envolvidos na patogenicidade/virulência da bactéria. Como os sintomas da CVC desenvolvemse um longo tempo após a infecção da planta pela bactéria e a severidade da doença têm sido associada à altas temperaturas, é possível que a expressão de fatores de patogenicidade/virulência seja dependente de densidade celular e/ou estresses térmicos. Desta forma, o crescimento in vitro da X. fastidiosa foi monitorado através da absorbância de suspensões bacterianas à 600nm (A600), número de unidades formadoras de colônias (UFC) e viabilidade celular, durante 16 dias de cultivo em meio PW modificado líquido, à 28 e 32ºC. Proteínas extracelulares foram extraídas e analisadas através da eletroforese bidimensional em gel de poliacrilamida (2D-PAGE). Bioensaios foram utilizados para verificar a produção de moléculas sinais por X. fastidiosa. Os resultados obtidos mostraram que o crescimento de X. fastidiosa à 32ºC, com base na A600, não diferiu do crescimento à 28ºC. No entanto, com base no número de UFCs e viabilidade celular, o crescimento de X. fastidiosa diferiu em função da temperatura, tempos de incubação e a interação entre esses fatores. X. fastidiosa produziu maior número de proteínas extracelulares à 32 do que à 28ºC, mostrando que a secreção de proteínas em X. fastidiosa é regulada pela temperatura de incubação. Várias proteínas extracelulares produzidas por X. fastidiosa à 28 e 32ºC são moduladas durante o crescimento da bactéria. A maior parte das proteínas extracelulares produzidas por X. fastidiosa são proteínas ácidas e de massa molecular aparente entre 20-60 kDa. X. fastidiosa não sintetizou moléculas de lactonas de homoserina aciladas (LHAs) reconhecidas pelo sistema repórter utilizado, mas sintetizou uma molécula extracelular em meio de cultivo, semelhante ao DSF produzido por X. campestris pv. campestris, capaz de restaurar a atividade da endoglucanase através do sistema repórter utilizado. A concentração desta molécula em meio PW modificado foi dependente da densidade de células de X. fastidiosa no meio. / The bacterium Xylella fastidiosa is the causal agent of the citrus variegated chlorosis (CVC) and is responsible for significant economic losses in citriculture. The genome of X. fastidiosa has been completely sequenced and revealed several genes probably involved in pathogenicity/virulence. Since CVC symptoms are develop a long time after infection of plant by the bacterium and the severity of the disease has been associated with high temperatures, it’s possible that the expression of pathogenicity/virulence factors is dependent on cellular density and/or temperature stresses. Thus, the growth of X. fastidiosa in modified liquid PW medium was measured based on the absorbance of suspensions at (A600), number of colony-forming units (CFU) and cellular viability, during 16 days at 28 and 32ºC. Extracellular proteins were extracted and analysed by two-dimensional gel electrophoresis (2D-PAGE). Bioassays were used to determine whether X. fastidiosa produces signal molecules involved in quorum perception. The results showed that temperatures of 28 and 32ºC did not affect the growth of the bacterium, based on A600. Temperatures of 28 and 32ºC, incubation times and the interaction of both factors affected bacterial growth based on CFU numbers and the cellular viability. X. fastidiosa produced higher number of extracellular proteins at 32 than at 28ºC, showing that protein secretion is dependent on growth temperature. Several extracellular proteins produced by X. fastidiosa at 28 and 32ºC were modulated the bacterial growth. Most of the extracellular proteins produced by X. fastidiosa were acidic with apparent molecular mass within 20-60 kDa. X. fastidiosa did not synthesize N-acyl homoserine lactone (AHL) recognizes by the reporter system used. However, it synthesized an extracellular molecule in modified PW medium, similar to DSF produced by X. campestris pv. campestris, which is able to restore endoglucanase activity by the reporter system. The concentration of this extracellular molecule produced by X. fastidiosa was dependent on cellular density.

A cultura dos citros é extremamente dependente de uma nutrição mineral adequada para atingir maiores patamares de produção a menores custos, especialmente sob condições adversas, como no caso da ocorrência da clorose variegada dos citros (CVC). Neste contexto, o boro influencia diretamente a produção por proporcionar maior desenvolvimento radicular, aumentando o volume de solo explorado pelas raízes, maximizando o aproveitamento da água e dos fertilizantes, bem como por estar diretamente envolvido na formação da parede celular, contribuindo para aumento da resistência geral da planta. O presente trabalho foi desenvolvido a partir de um experimento de campo, conduzido no período de setembro de 2001 a agosto de 2002, em área de campo comercial localizada no município de Comendador Gomes (MG). Utilizou-se a variedade Pêra Rio enxertada sobre Limão Cravo no oitavo ano de produção, cultivada em LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico psamítico. O objetivo do estudo foi avaliar o uso de fontes de boro aplicadas ao solo em diferentes dosagens e sua influência na produção e qualidade do citros afetado pela CVC. Foram avaliados o estado nutricional das plantas, atributos químicos do solo, produtividade, bem como os atributos tecnológicos e físicos dos frutos. As fontes utilizadas foram: ulexita-pó, ulexita-granulada, colemanita-pó, ácido bórico e termofosfato com boro, nas dosagens de 1, 2, 3 e 4 kg ha-1 . O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com fatorial 5X4, além de dois tratamentos adicionais (testemunha e termofosfato magnesiano), em quatro repetições. A avaliação do estado nutricional foi feita pela análise química dos teores de nutrientes nas folhas amostradas seis meses após a aplicação dos tratamentos. Os atributos químicos do solo foram avaliados por meio de análises das amostras coletadas onze meses após a aplicação dos tratamentos, na profundidade de 0-20 cm. A produção foi avaliada por ocasião da colheita, bem como os atributos tecnológicos e físicos dos frutos. Os resultados mostraram que todas as fontes de boro proporcionaram aumentos significativos nos teores foliares de boro, sendo o ácido bórico e a ulexita-pó as que promoveram os maiores aumentos, não havendo influência das fontes e doses nos teores foliares de P, Ca e Mg. Os teores de boro no solo permaneceram acima do nível considerado adequado, sendo observados maiores valores onde utilizou-se fontes menos solúveis como a colemanita e o termofosfato com boro. A produtividade e os atributos físicos dos frutos não tiveram influência da utilização de fontes e doses de boro no pomar com elevada CVC, sendo observado que o aumento da doses de boro aplicado no solo diminuiu a porcentagem de suco no fruto. / Citrus crop is extremely dependent on an adequate mineral nutrition to reach bigger levels of production to fewer costs, especially under adverse conditions, as in the case of occurrence of citrus variegated chlorosis (CVC). In this context, boron directly influences the production because it provides a bigger root growth, what increases the volume of the explored soil by the roots, maximizes the use of water and fertilizers, as well as because it is directly involved in the cell wall biosynthesis, what contributes to the increase of the general resistance of the plant. The current study was developed from a field experiment and conducted in the period of September/2001 to August/2002, in a commercial field area located in the city of Comendador Gomes (state of MG). Pêra Rio variety grafted on Limão Cravo was used in the eighth year of production, cultivated in Typic Haplustox. The aim of the study was to evaluate the use of boron sources applied to soil in different dosages and its influence in the production and quality of the citrus affected by CVC. Plant nutritional condition, soil chemical attribute evaluations, productivity, and technical and physical attributes of the fruits were evaluated. The sources used were: ulexite fine, ulexite granular, colemanite fine, boric acid and fused boron phosphate, in 1, 2, 3 and 4 kg ha-1 rates. The experimental design used was completely randomized, with 5X4 factorial, besides two additional treatments (control and fused magnesium phosphate), in four replications. The evaluation of the nutritional state was done by leaf chemical analysis sampled six months after the application of the treatments. The chemical attributes of the soil were evaluated through analysis of samples collected eleven months after the application of the treatments, at a depth of 0- 20cm. The production was evaluated on the occasion of the harvest, as well as the technological and physical attributes of the fruits. The results showed that all boron sources promoted significative increases on the leaf boron contents. The higher increase was promoted by boric acid and ulexite fine sources. However didn´t happen source and dose influences on leaf contents of P, Ca e Mg. The boron soil contents remained higher than the level considerate suitable. The higher soil boron content was observed when sources with low solubility like colemanite and fused boron phosphate were applied. Productivity and fruit physical attributes didn´t were influenced by boron sources and dosages in plants with higher incidence of CVC. With the boron doses increase diminish the fruit juice contents.

Dentre os diversos fatores que afetam a produção e qualidade de frutos em plantas cítricas, os fatores fitossanitários destacam-se pela grande importância. Entre as diversas doenças que afetam a cultura dos citros, a Clorose Variegada dos Citros (CVC) é uma das mais severas e destrutivas, provocando tanto perdas em produção quanto em qualidade. Pelo fato desta doença ser causada por uma bactéria que se aloja no xilema, toda a dinâmica da água e nutrientes é afetada, resultando em uma série de sintomas visuais em diferentes graus. Buscou-se avaliar o estado nutricional de plantas cítricas sem sintomas vis uais de CVC e, com sintomas em diferentes níveis, através do Critério de Faixas de Suficiência, tradicionalmente utilizado na Citricultura Paulista e, através do Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação, denominado pela sigla DRIS. O estudo foi realizado em pomares comerciais de laranjeira 'Pera' enxertada em limão 'Cravo', com sete anos de idade, no município de Araraquara – SP. Foram selecionadas em dois talhões, plantas com três níveis de CVC e plantas sem sintomas visuais, determinando-se os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S) e dos micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn) em folhas de ramos frutíferos, bem como produção de frutos de cada planta. A interpretação através do método DRIS, envolveu a utilização de um "software" aplicado especialmente para a cultura dos citros pelo Instituto Agronômico de Campinas - IAC, onde foi utilizado o método de cálculo proposto por Jones (1981). O DRIS foi eficiente, possibilitando a ordenação dos nutrientes, e, indicando deficiência nutricional para alguns nutrientes considerados adequados ou excessivos pelo Critério de Faixas de Suficiência. Independentemente da presença de sintomas de CVC, todas as plantas apresentaram baixos teores de Ca, resultando em diagnose de deficiência pelos dois critérios de interpretação; de modo geral, houve uma redução nos teores foliares de N e P, em plantas com sintomas mais severos. Com relação aos teores dos demais nutrientes não houve um padrão de decréscimo ou aumento em função da CVC. O "software" DRIS aplicado especialmente para a cultura dos citros pelo IAC, com a população de referência por ele utilizada, deve ainda sofrer ajustes, de acordo com as condições e objetivos do trabalho para melhor correlação com produtividade. / Among all factors which affect the yield and fruit quality from citric plants, pests and diseases are of outstanding importance. There are several pests and diseases wich affect the citrus crop. The citrus variegated chlorosis (CVC) is one of the most severe and destructive diseases affecting both yield and quality. Because this disease is caused by a xylem bacteria, the water and nutrients dinamics is affected resulting in a series of visual simptons of different intensities. There objective of this work was to evaluate the nutritional status os citrus plants without visual simptons of CVC and, with different levels of simptons of this disease. The Sufficiency Range Criteria, traditionally used in the state of São Paulo and the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) were the methods used for leaf analysis interpretation. The study was carried out in commercial orchards of 'Pêra' sweet orange budded on 'Cravo' lemom, seven years old, in the region of Araraquara – SP. Plants with three levels of CVC and plants without visual simptons were selected from two plots. Concentrations of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg, S) and micronutrients (B, Cu, Fe, Mn, Zn) were determined on leaves of fruit branches. Fruit production from each plant was measured. The analysis through the DRIS method involved the utilization of a software developed specially for the citrus crop by the Instituto Agronômico de Campinas – IAC, where the method proposed by Jones (1981) was used. The results showed that the DRIS was efficient in ranking the nutrients and indicating the nutritional defficiency for some nutrients considered adequate or excessive by the Sufficiency Range Criteria. Regardless the presence of CVC simptons, all plants show low foliar concentrations of Ca, wich resulted in a diagnose of defficiency by the two criteria of interpretation. There was a foliar concentration reduction of N and P, in plants with more severe simptoms. With respect to the foliar concentration of the other nutrients there was not observed a standard decrease or increase due to CVC. The local DRIS-Citros IAC software norms utilized should be adjusted according to the work conditions and objectives to a improve yield correlation with plant nutrition.

A obtenção de plantas geneticamente modificadas tornou-se uma ferramenta biotecnológica de grande valor, contribuindo nos programas de melhoramento. Plantas transgênicas contendo genes de peptídeos antibacterianos são uma boa alternativa nos programas visando resistência às bactérias. A cecropina é um peptídeo isolado de inseto que apresenta ação antibacteriana contra diversas bactérias, entre elas, a Xylella fastidiosa causadora da clorose variegada dos citros (CVC). Com isso, este trabalho teve dois objetivos: 1) obter plantas transgênicas dos cultivares copa de laranja 'Hamlin' e laranja 'Pêra' (Citrus sinensis L. Osbeck) com o gene cecropin MB39 dirigido pelos promotores do gene da fenilalanina amônia-liase (PAL) clonado de citros (CsPP) e de Arabidopsis thaliana (AtPP), que conferem expressão gênica nos vasos do xilema. Obter plantas transgênicas de laranja 'Hamlin' e laranja 'Valência' com o gene GUS dirigido pelo promotor AtPP. 2) avaliar plantas de laranja 'Valência' transformadas com o gene cecropin MB39 inoculadas com Xylella fastidiosa. As transformações genéticas foram realizadas através do co-cultivo de explantes, coletados de plantas cultivadas in vitro (segmentos de epicótilo) ou em casa de vegetação (segmentos internodais), com Agrobacterium tumefaciens. Para isso, utilizou-se a estirpe EHA-105 de A. tumefaciens contendo os vetores binários CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 ou AtPP-GUS/2201. A seleção das gemas transformadas foi feita em meio de cultura contendo o antibiótico canamicina, e para confirmação da transformação foram realizados teste histoquímico GUS e análises moleculares de PCR e 'Southern blot'. As gemas regeneradas foram microenxertadas em citrange 'Carrizo' ou laranja 'Hamlin' não transgênicos. Foi possível a obtenção de gemas transformadas para todos os cultivares, porém a regeneração de plantas ocorreu para laranja 'Hamlin' transformada com os vetores CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 e AtPP-GUS/2201. Para a avaliação da resistência de plantas transgênicas a Xylella fastidiosa foram selecionadas nove plantas de laranja 'Valência' transformadas com o gene cecropin MB39, sendo que em quatros plantas o gene está sendo dirigido pelo promotor CsPP e nas outras cinco plantas pelo promotor CaMV 35S. Essas plantas foram multiplicadas por borbulhia e inoculadas mecanicamente com Xylella fastidiosa. Foram realizados isolamentos primários e quantificações bacterianas aos quatro e dez meses após a inoculação da bactéria para verificar a eficiência da inoculação e movimentação sistêmica da bactéria. Avaliações sintomáticas foliares também foram feitas aos oito meses após a inoculação. Os resultados dos isolamentos aos quatro meses mostraram que a inoculação da bactéria foi eficiente, já que houve crescimento bacteriano na maioria das placas com meio de cultura. A movimentação sistêmica da bactéria pôde ser detectada no isolamento aos dez meses. Das nove plantas avaliadas, uma planta transgênica apresentou crescimento populacional menor do que a da planta controle, indicando uma resistência ao patógeno. Nas avaliações sintomáticas foliares, as plantas transgênicas não diferiram do controle. / The production of genetically modified plants has become an important biotechnological tool, contributing with breeding programs. Transgenic plants expressing antibacterial peptides genes are a good alternative for breeding programs aiming to obtain bacterial resistance. Cecropin is a peptide isolated from an insect, which presents antibacterial effect against several bacteria including the citrus variegated chlorosis in which the causal agent is Xylella fastidiosa. This work had two objectives: 1) genetically transform 'Hamlin' and 'Pêra' sweet oranges scions with the cecropin MB39 gene under the control of the phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene promoter, cloned from citrus (CsPP) and from Arabidopsis thaliana (AtPP). This promoter confers gene expression within the xylem vessels. Obtain transgenic plants of 'Hamlin' and 'Valência' sweet oranges with the GUS gene under the control of the AtPP promoter. 2) Evaluate the resistance to Xylella fastidiosa of 'Valência' sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene. Co-culture of explants with Agrobacterium tumefaciens was used to genetically transform in vitro plants (epicotyl segments) and greenhouse plants (internodal segments). A. tumefaciens strain EHA-105 containing the CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 or AtPP-GUS/2201 binary vectors were used for transformation. Culture medium containing the antibiotic kanamycin was used for selection of transformed buds. Confirmation of transgenesis was carried out by GUS assays, PCR and Southern blot analysis. Regenerated buds were in vitro grafted on non-transgenic 'Carrizo' citrange or 'Hamlin' sweet orange rootstocks. Transformed buds were obtained for all cultivars, however plant regeneration was only obtained for 'Hamlin' sweet orange transformed with vectors CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 and AtPP-GUS/2201. Nine 'Valência' sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene were selected for the Xylella fastidiosa resistance experiment. Four transgenic lines were controlled by the CsPP promoter and the other five lines were controlled by the CaMV 35S promoter. These transgenic lines were graft propagated and mechanically inoculated with Xylella fastidiosa. Primary isolations and bacterial quantifications were conducted on the fourth and tenth month after inoculation in order to detect inoculation efficiency and bacterial systemic movement. Leaf symptom evaluations were executed eight months after inoculations. The bacterial isolation results from the fourth month indicated that inoculations were successful, since bacterial growth could be detected in the majority of culture mediums. Systemic movement of bacteria within the plants was detected after ten months. From the nine transgenic lines tested, one presented reduced pathogen growth when compared to controls indicating resistance. Transgenic lines did not differ from controls regarding leaf symptoms.