O destaque da cana-de-açúcar como fonte de energia renovável tem motivado a busca por melhorias no processo de cultivo e processamento da planta, buscando o aumento da produtividade dos canaviais. Dentre os fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência de fitodoenças, como por exemplo a escaldadura das folhas, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans. Essa doença causa a diminuição do valor energético do caldo extraído da planta, e a ausência de tratamento químico ou biológico acarreta na necessidade de reforma precoce dos canaviais, causando perdas significativas para o agronegócio brasileiro. Portanto, existe uma grande necessidade no desenvolvimento de novas moléculas capazes de atuar como defensivos agrícolas com eficiência e especificidade. Neste trabalho, duas estratégias foram empregadas para a identificação de moléculas como potenciais candidatos a agroquímicos. Na primeira, avaliou-se o potencial inibidor de moléculas de origem natural ou sintética em ensaios fenotípicos contra a cultura de X. albilineans, identificando dois derivados, um de nitrotiofeno e um de nitrofurano, capazes de inibir o crescimento bacteriano. Na segunda estratégia, duas enzimas da via de biossíntese de folatos, 2-amino-4-hidroxi-6-hidroximetil di-hidropterina pirofosfoquinase (XaHPPK) e 7,8-di-hidroneopterina aldolase (XaDHNA), foram selecionadas como alvos moleculares. Métodos em biologia molecular e biologia estrutural foram empregados para a obtenção de proteínas puras e solúveis, visando-se a elucidação das estruturas tridimensionais e caracterização bioquímica dos alvos. Estudos de desnaturação térmica foram conduzidos para determinação da afinidade da XaHPPK pelo substrato natural 7,8-di-hidropterina (Kd = 97 ± 3 µM). Os experimentos de biologia estrutural resultaram na determinação da estrutura da XaHPPK a 2,3 Å de resolução (PDB ID, 5VSP) com o grupo espacial P212121. A obtenção da estrutura a alta resolução permitiu a aplicação de estratégias computacionais para a descoberta de potenciais inibidores. Os estudos da XaDHNA possibilitaram a coleta de um conjunto de dados à 3,5 Å de resolução, no grupo espacial I422. Os experimentos e resultados obtidos neste doutorado ampliam o conhecimento sobre a via de biossíntese de folatos em X. albilineans e abrem o caminho para a descoberta de novos inibidores antibacterianos utilizando técnicas baseadas na estrutura do alvo. / The importance of sugarcane as a source of renewable energy has pushed researchers to search for improvements in the process of cultivation and processing of the plant, looking after increase the productivity of sugarcane crops. Among known facts that limits sugarcane production, we highlight the occurrence of plant diseases, such as leaf scald, a bacterial disease caused by Xanthomonas albilineans. This disease decreases the energetic value of the broth extracted from the cane, and the absence of chemical or biological treatment entails the need for early refresh sugarcane plantations, causing significant losses for Brazilian agribusiness. Therefore, the economic interest in the development of new molecules capable of acting as agricultural defenses with efficiency and specificity is motivating. Acting on the essential biochemical pathways of the pathogen is a recurring strategy in the development of bioactive molecules. Thus, several inhibitor identification strategies were used. Firstly, the inhibitory potential of molecules from natural or synthetic origins were evaluated in phenotypic assays against the culture of X. albilineans, identifying two nitrothiophene and nitrofuran derivatives capable of inhibiting bacterial growth at 2 mM. In another strategy, the essential pathway of X. albilineans for folate biosynthesis was selected and two proteins of this pathway investigated: 2-amino-4-hydroxy-6-hydroxymethyl dihydropteridine pyrophosphokinase (XaHPPK) and 7,8-dihydroneopterin aldolase (XaDHNA). Both molecular biology and structural biology methods were used to obtain pure and soluble proteins, aiming the obtaining of three-dimensional structures and biochemical characterization of targets. Studies with the XaHPPK protein for kinetic characterization made possible to calculate the Kd apparent (Kd = 97 ± 3 μM) for the substrate 7,8-dihydropterin. Structural biology experiments resulted in a 2.3 Å resolution structure in the space group P212121, available in the PDB under the 5VSP identifier. Structure based drug design for XaHPPK structure, SBDD, were performed using ZINC15 database with hierarchical filters and the Glide docking software. The XaDHNA studies enabled the collection of a set of data at 3.5 Å resolution in the space group I422. The experiments and results obtained in this doctorate increase the knowledge about the folate biosynthesis pathway in X. albilineans and open the way for the discovery of new antibacterial inhibitors using structure based drug design.

A escaldadura das folhas, causada pela bactéria Gram-negativa Xanthomonas albilineans, é uma das doenças mais importantes que afetam o cultivo da cana-de-açúcar, causando significativa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda da qualidade do caldo extraído. O impacto dessa doença somado à ausência de agentes químicos ou biológicos para o controle estimula a pesquisa para a descoberta e desenvolvimento de moléculas bioativas como candidatos a novos defensivos agrícolas. Nesse contexto, a enzima N5, N10-metilenotetrahidrofolato desidrogenase ciclohidrolase (FolD) destaca-se como potencial alvo molecular. O projeto de doutoramento visou a caracterização estrutural e funcional da FolD de X. albilineans (XaFolD), além da triagem de moléculas candidatas a inibidores. Para tanto, foram conduzidos estudos integrados em biologia molecular estrutural e química biológica. A expressão heteróloga e purificação da XaFolD resultaram na produção de proteína funcional e adequada aos ensaios de cristalização. A caracterização das atividades desidrogenase e ciclohidrolase da XaFolD indicou os valores de KM para os substratos de ambas as reações, N5, N10-metileno-tetrahidrofolato (50 ± 10 µM) e N5, N10-metenil-tetrahidrofolato (32 ± 3 µM) e do cofator NADP+ (688 ± 81 µM). A estrutura da XaFolD na forma apo, elucidada a 2,1 Å de resolução, revelou uma proteína constituída por 11 hélices alfa e 9 fitas beta distribuídas em um domínio N-terminal catalítico e um domínio C-terminal de ligação ao dinucleotídeo. A enzima pura foi utilizada para a triagem de 1.124 fragmentos por interferometria de biocamada (BLI) e foram identificados três ligantes, DDD00808259 (KD = 260 μM), DDD01305586 (KD = 3 mM) e DDD00100784 (KD = 210 μM), com valores de afinidade na faixa do submilimolar até baixo milimolar. Paralelamente, uma abordagem computacional foi empregada para a triagem virtual de base de dados de compostos como candidatos a ligantes da XaFolD. Os critérios utilizados resultaram na seleção e aquisição de 31 compostos de diferentes classes químicas para avaliação da atividade inibitória frente a enzima alvo. Por fim, ensaios fenotípicos de triagem de inibidores resultaram na descoberta de compostos capazes de inibir o crescimento in vitro de X. albilineans. Dentre os inibidores identificados o composto THP2 apresentou a maior potência, com valor determinado de EC50 igual a 23 ± 2 μM. Os dados estruturais, cinéticos e biofísicos obtidos nesta tese de doutoramento formam a base experimental e computacional para a descoberta e planejamento de inibidores candidatos a novos agroquímicos para o tratamento da escaldadura das folhas. / The leaf scald disease is a severe condition which affects sugarcane crops. Leaf scald is caused by the Gram-negative bacteria Xanthomonas albilineans and it has a dramatic impact on crop productivity, including the yield reduction and dropping the quality of the juice. The impact of this disease besides the absence of chemical or biological agents to treat it stimulates the research towards the discovery and development of bioactive molecules as lead candidates to new agrochemicals. In this context, the enzyme N5, N10-methylenetetrahydrofolate dehydrogenase-cyclohydrolase (XaFolD) stands out as a potential molecular target. Facing this scenario, the PhD project comprised the structural and functional characterization of X. albilineans FolD (XaFolD) and the screening of molecules to identify inhibitors. For this purpose, integrated studies in structural molecular biology and biological chemistry have been carried out. Suitable protein for crystallization and kinetic assays was produced by heterologous expression. The XaFolD dehydrogenase and cyclohydrolase activities were characterized, revealing KM values of 50 ± 10 µM for N5, N10- methylenetetrahydrofolate, 32 ± 3 µM for N5, N10-methenyltetrahydrofolate, and 688 ± 81 µM for NADP+. The structure of XaFolD in the apo form was elucidated at 2.1 Å resolution and it revealed a protein consisting of 11 alpha helices and 9 beta sheets distributed in the catalytic N-terminal domain and the C-terminal dinucleotide binding domain. Screening of 1,124 fragments by biolayer interferometry (BLI) revealed three ligands, DDD00808259, DDD01305586 and DDD00100784, with determined KD values of 260 µM, 3 mM and 210 M, respectively. Furthermore, a virtual screening was performed to identify XaFolD ligands. As a result, 31 chemically diverse compounds were selected to be evaluated by potency assays. Additionally, phenotypical assays against X. albilineans have been performed and inhibitors were identified. Among them, the compound THP2 presented the highest potency, with a determined value of EC50 equal to 23 ± 2 µM. The structural, kinetic, and biophysical data obtained in this PhD thesis provide the molecular basis for discovering and planning bioactive molecules as agrochemicals to control leaf scald disease.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The most widely way used to store apples is the controlled atmosphere (CA), were the oxygen is reduced, but this is far above the lower oxygen limit (LOL) tolerated by the fruit. The use of technologies that allow the monitoring of oxygen levels at least tolerated by the fruit can help maintain quality and reduce the incidence and of physiological disorders and postharvest diseases. The dynamic controlled atmosphere (DCA) is one of these technologies, which change the O2 throughout the storage period according to the fruit metabolism. The objective of this study was to evaluate effect of DCA storage monitored by the respiratory quotient (RQ) and chlorophyll fluorescence (CF), as well as their interaction with the application of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on the physicochemical quality and physiological disorders, especially superficial scald of 'Granny Smith' apple. The following storage conditions were evaluated: a) Conventional CA with 1.5 kPa O2 plus 1.0 kPa CO2; b) DCA-RQ 1.3; c) DCA - RQ 1.5; d) DCA - RQ 1.7; e) DCA-CF (HarvestWatchTM DCA). The CO2 partial pressure was maintained at 1.2 kPa and the temperature at 1.5 °C in all treatments. After 9 months of storage, at the fruits removal from the storage chamber, evaluations were performed for superficial scald incidence and severity, decay and healthy fruits incidence. The other evaluations were performed after a 7 days period of shelf life at 20 ° C in. Fruits stored under DCA had lower ethylene production and respiration as compared to fruits stored in conventional CA, because of the lower 1-acid-aminocyclopropane-1-carboxylic enzyme activity by apples stored in DCA-RQ 1.5 and 1.7. The storage of apples in DCA-RQ 1.5 or 1.7 resulted in low superficial scald incidence. Under these conditions the application of 1-MCP had no benefit in reducing this disorder, suggesting that their application may be needless, but it is efficient when the fruits are stored in conventional CA and DCA-CF. In fruits DCA-RQ 1.7 storage occurred most volatile production associated with fermentative metabolism, but without decline of the fruit quality. Apples stored in DCA-RQ 1.7 kept greener color as compared to fruit stored in conventional CA due to the higher concentration of total chlorophyll. The firmness of the fruit stored in DCA-RQ fruit was higher as compared to the ones stored in CA, regardless of the application of 1-MCP. Under DCA-CF, application of 1-MCP has been shown not to be beneficial for maintaining the quality of the 'Granny Smith', as it provided the highest occurrence of decay. The storage in DCA provided higher number of healthy fruits as compared to the ones stored in CA. / A forma mais utilizada para o armazenamento de maçãs é a atmosfera controlada (AC), em que é reduzido o nível de O2, mas este fica muito acima do limite mínimo tolerado pelo fruto. O uso de tecnologias que permitem o monitoramento dos níveis de oxigênio no mínimo tolerado pelos frutos pode auxiliar a manutenção da qualidade e reduzir a incidência de distúrbios fisiológicos e podridões. A atmosfera controlada dinâmica (ACD) é uma destas tecnologias de controle e variação do O2 ao longo de todo o período de armazenamento de acordo com o metabolismo dos frutos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do armazenamento em atmosfera controlada dinâmica monitorada pelos métodos do quociente respiratório (QR) e da fluorescência de clorofila (FC), bem como a sua interação com a aplicação de 1-metilciclopropeno (1-MCP) sobre a manutenção da qualidade e redução de distúrbios fisiológicos, especialmente a escaldadura superficial na maçã Granny Smith . As condições de armazenamento avaliadas foram: a) AC convencional com 1,0 kPa O2 mais 1,5 kPa CO2; b) ACD com quociente respiratório (QR) 1,3; c) ACD-QR 1,5; d) ACD-QR 1,7; e) ACD monitorada pela fluorescência de clorofila (ACD-FC) (HarvestWatchTM DCA). A pressão parcial de CO2 foi mantida em 1,2 kPa em todos os tratamentos e a temperatura em 1,5 °C. Após nove meses de armazenamento, no momento da saída dos frutos da câmara, foram realizadas avaliações quanto à incidência e severidade de escaldadura superficial, incidência de podridões e frutos sadios. As demais avaliações foram realizadas após um período de sete dias em que os frutos permaneceram expostos à temperatura de 20 °C com o objetivo de simular o período de prateleira. Frutos armazenados sob ACD apresentaram menor produção de etileno e respiração que frutos armazenados em AC convencional, como resultado da menor atividade da enzima ACC oxidase nas maçãs armazenadas em ACD-QR 1,5 e 1,7. O armazenamento de maçãs em ACD-QR 1,5 ou 1,7 favoreceu uma menor incidência de escaldadura superficial. Nestas condições a aplicação de 1-MCP não teve nenhum benefício na redução desse distúrbio, sugerindo que sua aplicação pode ser dispensada, porém é necessária quando os frutos são armazenados em AC convencional e ACD-FC. Nos frutos armazenados em ACD com QR 1,7 ocorreu maior produção de voláteis associados ao metabolismo fermentativo, contudo, não houve prejuízo à qualidade dos frutos. Maçãs armazenadas em ACD-QR 1,7 mantiveram coloração mais verde que frutos armazenados em AC convencional devido à maior concentração de clorofilas totais. A firmeza dos frutos armazenados em ACD-QR foi maior que frutos em AC, independentemente da aplicação de 1-MCP. Sob ACD-FC a aplicação de 1-MCP demonstrou não ser benéfica para a manutenção da qualidade das maçãs Granny Smith , uma vez que forneceu a maior ocorrência de podridões. O uso de ACD proporcionou um maior número de frutos sadios quando comparado a AC convencional.

A escaldadura das folhas, causada pela bactéria Gram-negativa Xanthomonas albilineans, é uma das doenças mais importantes que afetam o cultivo da cana-de-açúcar, causando significativa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda da qualidade do caldo extraído. O impacto dessa doença somado à ausência de agentes químicos ou biológicos para o controle estimula a pesquisa para a descoberta e desenvolvimento de moléculas bioativas como candidatos a novos defensivos agrícolas. Nesse contexto, a enzima N5, N10-metilenotetrahidrofolato desidrogenase ciclohidrolase (FolD) destaca-se como potencial alvo molecular. O projeto de doutoramento visou a caracterização estrutural e funcional da FolD de X. albilineans (XaFolD), além da triagem de moléculas candidatas a inibidores. Para tanto, foram conduzidos estudos integrados em biologia molecular estrutural e química biológica. A expressão heteróloga e purificação da XaFolD resultaram na produção de proteína funcional e adequada aos ensaios de cristalização. A caracterização das atividades desidrogenase e ciclohidrolase da XaFolD indicou os valores de KM para os substratos de ambas as reações, N5, N10-metileno-tetrahidrofolato (50 ± 10 µM) e N5, N10-metenil-tetrahidrofolato (32 ± 3 µM) e do cofator NADP+ (688 ± 81 µM). A estrutura da XaFolD na forma apo, elucidada a 2,1 Å de resolução, revelou uma proteína constituída por 11 hélices alfa e 9 fitas beta distribuídas em um domínio N-terminal catalítico e um domínio C-terminal de ligação ao dinucleotídeo. A enzima pura foi utilizada para a triagem de 1.124 fragmentos por interferometria de biocamada (BLI) e foram identificados três ligantes, DDD00808259 (KD = 260 μM), DDD01305586 (KD = 3 mM) e DDD00100784 (KD = 210 μM), com valores de afinidade na faixa do submilimolar até baixo milimolar. Paralelamente, uma abordagem computacional foi empregada para a triagem virtual de base de dados de compostos como candidatos a ligantes da XaFolD. Os critérios utilizados resultaram na seleção e aquisição de 31 compostos de diferentes classes químicas para avaliação da atividade inibitória frente a enzima alvo. Por fim, ensaios fenotípicos de triagem de inibidores resultaram na descoberta de compostos capazes de inibir o crescimento in vitro de X. albilineans. Dentre os inibidores identificados o composto THP2 apresentou a maior potência, com valor determinado de EC50 igual a 23 ± 2 μM. Os dados estruturais, cinéticos e biofísicos obtidos nesta tese de doutoramento formam a base experimental e computacional para a descoberta e planejamento de inibidores candidatos a novos agroquímicos para o tratamento da escaldadura das folhas. / The leaf scald disease is a severe condition which affects sugarcane crops. Leaf scald is caused by the Gram-negative bacteria Xanthomonas albilineans and it has a dramatic impact on crop productivity, including the yield reduction and dropping the quality of the juice. The impact of this disease besides the absence of chemical or biological agents to treat it stimulates the research towards the discovery and development of bioactive molecules as lead candidates to new agrochemicals. In this context, the enzyme N5, N10-methylenetetrahydrofolate dehydrogenase-cyclohydrolase (XaFolD) stands out as a potential molecular target. Facing this scenario, the PhD project comprised the structural and functional characterization of X. albilineans FolD (XaFolD) and the screening of molecules to identify inhibitors. For this purpose, integrated studies in structural molecular biology and biological chemistry have been carried out. Suitable protein for crystallization and kinetic assays was produced by heterologous expression. The XaFolD dehydrogenase and cyclohydrolase activities were characterized, revealing KM values of 50 ± 10 µM for N5, N10- methylenetetrahydrofolate, 32 ± 3 µM for N5, N10-methenyltetrahydrofolate, and 688 ± 81 µM for NADP+. The structure of XaFolD in the apo form was elucidated at 2.1 Å resolution and it revealed a protein consisting of 11 alpha helices and 9 beta sheets distributed in the catalytic N-terminal domain and the C-terminal dinucleotide binding domain. Screening of 1,124 fragments by biolayer interferometry (BLI) revealed three ligands, DDD00808259, DDD01305586 and DDD00100784, with determined KD values of 260 µM, 3 mM and 210 M, respectively. Furthermore, a virtual screening was performed to identify XaFolD ligands. As a result, 31 chemically diverse compounds were selected to be evaluated by potency assays. Additionally, phenotypical assays against X. albilineans have been performed and inhibitors were identified. Among them, the compound THP2 presented the highest potency, with a determined value of EC50 equal to 23 ± 2 µM. The structural, kinetic, and biophysical data obtained in this PhD thesis provide the molecular basis for discovering and planning bioactive molecules as agrochemicals to control leaf scald disease.

O destaque da cana-de-açúcar como fonte de energia renovável tem motivado a busca por melhorias no processo de cultivo e processamento da planta, buscando o aumento da produtividade dos canaviais. Dentre os fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência de fitodoenças, como por exemplo a escaldadura das folhas, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans. Essa doença causa a diminuição do valor energético do caldo extraído da planta, e a ausência de tratamento químico ou biológico acarreta na necessidade de reforma precoce dos canaviais, causando perdas significativas para o agronegócio brasileiro. Portanto, existe uma grande necessidade no desenvolvimento de novas moléculas capazes de atuar como defensivos agrícolas com eficiência e especificidade. Neste trabalho, duas estratégias foram empregadas para a identificação de moléculas como potenciais candidatos a agroquímicos. Na primeira, avaliou-se o potencial inibidor de moléculas de origem natural ou sintética em ensaios fenotípicos contra a cultura de X. albilineans, identificando dois derivados, um de nitrotiofeno e um de nitrofurano, capazes de inibir o crescimento bacteriano. Na segunda estratégia, duas enzimas da via de biossíntese de folatos, 2-amino-4-hidroxi-6-hidroximetil di-hidropterina pirofosfoquinase (XaHPPK) e 7,8-di-hidroneopterina aldolase (XaDHNA), foram selecionadas como alvos moleculares. Métodos em biologia molecular e biologia estrutural foram empregados para a obtenção de proteínas puras e solúveis, visando-se a elucidação das estruturas tridimensionais e caracterização bioquímica dos alvos. Estudos de desnaturação térmica foram conduzidos para determinação da afinidade da XaHPPK pelo substrato natural 7,8-di-hidropterina (Kd = 97 ± 3 µM). Os experimentos de biologia estrutural resultaram na determinação da estrutura da XaHPPK a 2,3 Å de resolução (PDB ID, 5VSP) com o grupo espacial P212121. A obtenção da estrutura a alta resolução permitiu a aplicação de estratégias computacionais para a descoberta de potenciais inibidores. Os estudos da XaDHNA possibilitaram a coleta de um conjunto de dados à 3,5 Å de resolução, no grupo espacial I422. Os experimentos e resultados obtidos neste doutorado ampliam o conhecimento sobre a via de biossíntese de folatos em X. albilineans e abrem o caminho para a descoberta de novos inibidores antibacterianos utilizando técnicas baseadas na estrutura do alvo. / The importance of sugarcane as a source of renewable energy has pushed researchers to search for improvements in the process of cultivation and processing of the plant, looking after increase the productivity of sugarcane crops. Among known facts that limits sugarcane production, we highlight the occurrence of plant diseases, such as leaf scald, a bacterial disease caused by Xanthomonas albilineans. This disease decreases the energetic value of the broth extracted from the cane, and the absence of chemical or biological treatment entails the need for early refresh sugarcane plantations, causing significant losses for Brazilian agribusiness. Therefore, the economic interest in the development of new molecules capable of acting as agricultural defenses with efficiency and specificity is motivating. Acting on the essential biochemical pathways of the pathogen is a recurring strategy in the development of bioactive molecules. Thus, several inhibitor identification strategies were used. Firstly, the inhibitory potential of molecules from natural or synthetic origins were evaluated in phenotypic assays against the culture of X. albilineans, identifying two nitrothiophene and nitrofuran derivatives capable of inhibiting bacterial growth at 2 mM. In another strategy, the essential pathway of X. albilineans for folate biosynthesis was selected and two proteins of this pathway investigated: 2-amino-4-hydroxy-6-hydroxymethyl dihydropteridine pyrophosphokinase (XaHPPK) and 7,8-dihydroneopterin aldolase (XaDHNA). Both molecular biology and structural biology methods were used to obtain pure and soluble proteins, aiming the obtaining of three-dimensional structures and biochemical characterization of targets. Studies with the XaHPPK protein for kinetic characterization made possible to calculate the Kd apparent (Kd = 97 ± 3 μM) for the substrate 7,8-dihydropterin. Structural biology experiments resulted in a 2.3 Å resolution structure in the space group P212121, available in the PDB under the 5VSP identifier. Structure based drug design for XaHPPK structure, SBDD, were performed using ZINC15 database with hierarchical filters and the Glide docking software. The XaDHNA studies enabled the collection of a set of data at 3.5 Å resolution in the space group I422. The experiments and results obtained in this doctorate increase the knowledge about the folate biosynthesis pathway in X. albilineans and open the way for the discovery of new antibacterial inhibitors using structure based drug design.

A Escaldadura das Folhas da Ameixeira é o principal problema fitossanitário para a produção de ameixas no Brasil. A doença é causada pela bactéria Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae). Neste trabalho foi realizado o levantamento, análise faunística e a flutuação populacional de Cicadellinae em pomares de ameixeira localizados nos Estados do Rio Grande do Sul (RS) e São Paulo (SP). A captura das cigarrinhas foi realizada com cartões adesivos amarelos (8,5 x 11,5 cm) em dois pomares de ameixeira de cada estado, localizados nos municípios de Paranapanema (SP) e Bento Gonçalves e Farroupilha (RS). Em cada pomar, foram instalados 20 cartões, distribuídos em 10 pontos espaçados 35 x 35 m, com duas alturas de amostragem (0,5 e 1,7m acima do nível do solo). Os cartões adesivos foram trocados quinzenalmente no período de setembro de 2006 a setembro de 2008. Com base na análise faunística, as espécies de cigarrinhas mais abundantes, constantes, freqüentes e dominantes foram analisadas para se conhecer a sua flutuação populacional. Nos dois pomares do RS foram coletados 1103 indivíduos de Cicadellinae distribuídos em 27 espécies. Destas, Erythrogonia dorsalis (Signoret, 1853), Sibovia sagata (Signoret,1854), Spinagonalia rubrovittata Cavichioli, 2008, Macugonalia cavifrons Stål, 1862, Dilobopterus dispar (Germar, 1821), Bucephalogonia xanthophis (Berg, 1879) e Molomea lineiceps Young, 1968 foram predominantes. Em SP, foram coletados 293 cicadelíneos, distribuídos em 10 espécies, sendo Oncometopia facialis (Signoret, 1854) e Molomea consolida Schröder, 1959 predominantes. Verificou-se uma menor diversidade e abundância de espécies de Cicadellinae nos pomares localizados em SP quando comparados com os pomares do RS. A distribuição populacional das espécies predominantes nos pomares do RS concentrou-se nos meses de janeiro a março, e em SP, de outubro a janeiro, correspondendo aos períodos de colheita e póscolheita em ambas as regiões. Os menores índices de captura de cicadelíneos foram obtidos nos meses de entressafra em todos os pomares amostrados. / The plum leaf scald (PLF) is a major threat for plum production in Brazil. PLF is caused by the bacteria Xylella fastidiosa which is transmitted by sharpshooter leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae). In this investigation, we surveyed the Cicadellinae species associated with plum orchards located in Rio Grande do Sul (RS) and São Paulo (SP) states, Brazil, in order to identify potential vectors of X. fastidiosa in these regions. We also studied the seasonal fluctuation of predominant species determined by faunistic analysis. In each area, adult sharpshooters were sampled using yellow sticky cards (8,5 x 11,5 cm) in two orchards in Paranapanema (SP) and one in Bento Gonçalves and Farroupilha (RS), respectivelly. In all orchards, traps were spaced 35 m apart in 10 sample units. Vertical distribution was also evaluated by placing cards at 0.5 and 1.7 m above soil level in each sample unit. The survey was conducted during two years from September 2006 to September 2008, by removing sticky cards fortnightly. In plum orchards located in RS state, we collected a total of 1103 specimens of 27 sharpshooter species. Erythrogonia dorsalis (Signoret, 1853), Sibovia sagata (Signoret,1854), Spinagonalia rubrovittata Cavichioli, 2008, Macugonalia cavifrons Stål, 1862, Dilobopterus dispar (Germar, 1821), Bucephalogonia xanthophis (Berg, 1879) and Molomea lineiceps Young, 1968 were predominant in these orchards. We collected 293 individuals of 10 sharpshooter species in SP state, where Oncometopia facialis (Signoret, 1854) and Molomea consolida Schröder, 1959 were predominant. We found a lower diversity and abundance of Cicadellinae species in plum orchards located in SP when compared to RS state. The predominant species were more abundant from January to March in RS and, from October to January in SP, corresponding to plum harvest and pos-harvest periods in both regions. The lowest population of sharpshooters in plum orchards was observed during the plant dormancy period.

A Escaldadura das Folhas da Ameixeira (EFA) é uma das principais doenças que prejudicam a produção de ameixas no Brasil. Ela é causada pela bactéria Xylella fastidiosa (Wells) cujos potenciais vetores são cigarrinhas (Hemiptera: Cercopidae e Cicadellidae, Cicadellinae). Sabe-se que existem diversas espécies de cicadelídeos e cercopídeos em pomares de ameixeira, mas faltam informações sobre as plantas hospedeiras desses insetos e sua importância epidemiológica. Esta pesquisa teve por objetivo associar as cigarrinhas potenciais vetoras com as plantas de ameixeira e com plantas infestantes da vegetação de cobertura dos pomares. Para tal, realizaram-se amostragens de cigarrinhas em três pomares de ameixeira no município de Paranapanema-SP, no período de setembro/2012 a abril/2013, usando-se três métodos distintos: a) rede de varredura em plantas infestantes; b) armadilhas adesivas amarelas colocadas na copa das ameixeiras a 0,5 e 2 m acima do solo; e c) amostragens visuais em ameixeiras e certas plantas infestantes. As cigarrinhas coletadas foram triadas e identificadas em laboratório e os resultados obtidos foram submetidos à análise faunística. Para verificar se as plantas infestantes eram hospedeiras da X. fastidiosa, experimentos de inoculação mecânica foram feitos para tentar estabelecer infecção pela bactéria nas plantas de Bidens pilosa L., Parthenium hysterophorus L., Raphanus sativus L., Euphorbia heterophylla L., Sida rhombifolia L., Solanum americanum Mill. e Lantana camara L. Após meses da inoculação, as plantas foram testadas por PCR e isolamento primários para detectar a infecção por X. fastidiosa. Avaliou-se, também, a ocorrência de transmissão de X. fastidiosa de ameixeiras paras plantas infestantes, por cigarrinhas sabidamente vetoras, Sibovia sagata (Signoret) e Macugonalia cavifrons (Stål). Nas amostragens com rede de varredura, encontraram-se 72 espécies de cigarrinhas associadas às plantas infestantes dos pomares de ameixeiras, pertencentes às famílias Achilidae, Cercopidae, Cicadellidae, Delphacidae, Derbidae, Dictyopharidae, Flatidae e Membracidae. As cigarrinhas foram observadas em um total de oito espécies herbáceas de dicotiledôneas e sete monocotiledôneas. As plantas infestantes que abrigam maiores números de cigarrinha são Paspalum notatum Flügge, Parthenium hysterophorus L. e Raphanus sativus L. Dentre as espécies com potencial de transmitir X. fastidiosa, o cercopídeo Deois schach (Fabricius) e o cicadelíneo Plesiommata corniculata Young predominaram nas plantas infestantes dos pomares de ameixeira, podendo ter um papel chave em uma eventual disseminação primária de X. fastidiosa dessas plantas para ameixeira. Os cicadelíneos Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli e Oncometopia facialis (Signoret) predominaram em capturas com armadilhas adesivas amarelas na copa das ameixeiras, o que sugere sua participação na disseminação secundária de X. fastidiosa entre árvores de ameixeira. O. facialis foi visualizada nos ramos de ameixeiras e de Lantana camara L. As plantas infestantes Solanum americanum Mill e L. camara permitem colonização por X. fastidiosa após inoculação mecânica. A cigarrinha Sibovia sagata (Signoret) é capaz de transmitir X. fastidiosa de ameixeira para S. americanum. / Plum Leaf Scald (PLS) is one of the major diseases that impair the production of plums in Brazil, caused by the xylem-limited bacterium Xylella fastidiosa (Wells), whose potential vectors in plums are sharpshooter leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae) and spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae). A number of leafhoppers and and spittlebugs have been reported in Brazilian plum orchards, but their host plants and role in PLS epidemiology are largely unknown. The goal of this research was to investigate the association of potential hopper vectors with plum trees and weedy plants in the ground vegetation of orchards, in order to determine key vector species and weeds involved in PLS epidemiology. Therefore, a hopper survey was carried out in three plum orchards in the municipality of Paranapanema, SP, from September/2012 to April/2013, using three sampling methods: a) sweep net on weed species of the ground vegetation; b) yellow sticky cards placed on the plum canopy at 0.5 and 2 m above ground; and c) visual inspections of plum trees and some weeds. The collected hoppers were sorted and identified in the laboratory, and the data were submitted to faunistic analysis. To check if the weeds were hosts of plum strains of X. fastidiosa, bacterial suspensions were mechanically inoculated in Bidens pilosaL., Parthenium hysterophorus L., Raphanus sativus L., Euphorbia heterophylla L., Sida rhombifolia L., Solanum americanum Mill. Lantana camara L. The plants were assayed for infection of X. fastidiosa by PCR and culture at 2 months after inoculation. Transmission assays of X. fastidiosa from plum to weeds were carried out using two sharpshooter vectors, Sibovia sagata (Signoret) e Macugonalia cavifrons (Stål). The sweep net samplings revealed 72 species of seven hopper families (Achilidae, Cercopidae, Cicadellidae, Delphacidae, Derbidae, Dictyopharidae, Flatidae and Membracidae) associated with eight dicotyledoneous and seven monocotyledoneous weeds in the ground vegetation, with prevalence of Cicadellidae and Cercopidae. Among the potential hopper vectors, the spittlebug Deois schach (Fabricius) and the sharpshooter Plesiommata corniculata Young were predomimant species on the weed species, suggesting that they may play a key role in a possible primary spread of X. fastidiosa from weeds to plum. Paspalum notatum Flügge, Parthenium hysterophorus L. and Raphanus sativus L. were the weed species with the largest hopper populations. The sharpshooters Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli e Oncometopia facialis (Signoret) were prevalent species trapped by the yellow sticky cards on the plum canopy, indicating that they may be involved in secondary spread of X. fastidiosa between plum trees in that region. O. facialis was visually detected on branches of plum trees and on the weed Lantana camara L. The weeds Solanum americanum Mill e L. camara allow colonization by X. fastidiosa after mechanical inoculation.The sharpshooter Sibovia sagata (Signoret) transmitted X. fastidiosa from plum to S. americanum.

A Escaldadura das Folhas da Ameixeira (EFA) é uma das principais doenças que prejudicam a produção de ameixas no Brasil. Ela é causada pela bactéria Xylella fastidiosa (Wells) cujos potenciais vetores são cigarrinhas (Hemiptera: Cercopidae e Cicadellidae, Cicadellinae). Sabe-se que existem diversas espécies de cicadelídeos e cercopídeos em pomares de ameixeira, mas faltam informações sobre as plantas hospedeiras desses insetos e sua importância epidemiológica. Esta pesquisa teve por objetivo associar as cigarrinhas potenciais vetoras com as plantas de ameixeira e com plantas infestantes da vegetação de cobertura dos pomares. Para tal, realizaram-se amostragens de cigarrinhas em três pomares de ameixeira no município de Paranapanema-SP, no período de setembro/2012 a abril/2013, usando-se três métodos distintos: a) rede de varredura em plantas infestantes; b) armadilhas adesivas amarelas colocadas na copa das ameixeiras a 0,5 e 2 m acima do solo; e c) amostragens visuais em ameixeiras e certas plantas infestantes. As cigarrinhas coletadas foram triadas e identificadas em laboratório e os resultados obtidos foram submetidos à análise faunística. Para verificar se as plantas infestantes eram hospedeiras da X. fastidiosa, experimentos de inoculação mecânica foram feitos para tentar estabelecer infecção pela bactéria nas plantas de Bidens pilosa L., Parthenium hysterophorus L., Raphanus sativus L., Euphorbia heterophylla L., Sida rhombifolia L., Solanum americanum Mill. e Lantana camara L. Após meses da inoculação, as plantas foram testadas por PCR e isolamento primários para detectar a infecção por X. fastidiosa. Avaliou-se, também, a ocorrência de transmissão de X. fastidiosa de ameixeiras paras plantas infestantes, por cigarrinhas sabidamente vetoras, Sibovia sagata (Signoret) e Macugonalia cavifrons (Stål). Nas amostragens com rede de varredura, encontraram-se 72 espécies de cigarrinhas associadas às plantas infestantes dos pomares de ameixeiras, pertencentes às famílias Achilidae, Cercopidae, Cicadellidae, Delphacidae, Derbidae, Dictyopharidae, Flatidae e Membracidae. As cigarrinhas foram observadas em um total de oito espécies herbáceas de dicotiledôneas e sete monocotiledôneas. As plantas infestantes que abrigam maiores números de cigarrinha são Paspalum notatum Flügge, Parthenium hysterophorus L. e Raphanus sativus L. Dentre as espécies com potencial de transmitir X. fastidiosa, o cercopídeo Deois schach (Fabricius) e o cicadelíneo Plesiommata corniculata Young predominaram nas plantas infestantes dos pomares de ameixeira, podendo ter um papel chave em uma eventual disseminação primária de X. fastidiosa dessas plantas para ameixeira. Os cicadelíneos Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli e Oncometopia facialis (Signoret) predominaram em capturas com armadilhas adesivas amarelas na copa das ameixeiras, o que sugere sua participação na disseminação secundária de X. fastidiosa entre árvores de ameixeira. O. facialis foi visualizada nos ramos de ameixeiras e de Lantana camara L. As plantas infestantes Solanum americanum Mill e L. camara permitem colonização por X. fastidiosa após inoculação mecânica. A cigarrinha Sibovia sagata (Signoret) é capaz de transmitir X. fastidiosa de ameixeira para S. americanum. / Plum Leaf Scald (PLS) is one of the major diseases that impair the production of plums in Brazil, caused by the xylem-limited bacterium Xylella fastidiosa (Wells), whose potential vectors in plums are sharpshooter leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae) and spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae). A number of leafhoppers and and spittlebugs have been reported in Brazilian plum orchards, but their host plants and role in PLS epidemiology are largely unknown. The goal of this research was to investigate the association of potential hopper vectors with plum trees and weedy plants in the ground vegetation of orchards, in order to determine key vector species and weeds involved in PLS epidemiology. Therefore, a hopper survey was carried out in three plum orchards in the municipality of Paranapanema, SP, from September/2012 to April/2013, using three sampling methods: a) sweep net on weed species of the ground vegetation; b) yellow sticky cards placed on the plum canopy at 0.5 and 2 m above ground; and c) visual inspections of plum trees and some weeds. The collected hoppers were sorted and identified in the laboratory, and the data were submitted to faunistic analysis. To check if the weeds were hosts of plum strains of X. fastidiosa, bacterial suspensions were mechanically inoculated in Bidens pilosaL., Parthenium hysterophorus L., Raphanus sativus L., Euphorbia heterophylla L., Sida rhombifolia L., Solanum americanum Mill. Lantana camara L. The plants were assayed for infection of X. fastidiosa by PCR and culture at 2 months after inoculation. Transmission assays of X. fastidiosa from plum to weeds were carried out using two sharpshooter vectors, Sibovia sagata (Signoret) e Macugonalia cavifrons (Stål). The sweep net samplings revealed 72 species of seven hopper families (Achilidae, Cercopidae, Cicadellidae, Delphacidae, Derbidae, Dictyopharidae, Flatidae and Membracidae) associated with eight dicotyledoneous and seven monocotyledoneous weeds in the ground vegetation, with prevalence of Cicadellidae and Cercopidae. Among the potential hopper vectors, the spittlebug Deois schach (Fabricius) and the sharpshooter Plesiommata corniculata Young were predomimant species on the weed species, suggesting that they may play a key role in a possible primary spread of X. fastidiosa from weeds to plum. Paspalum notatum Flügge, Parthenium hysterophorus L. and Raphanus sativus L. were the weed species with the largest hopper populations. The sharpshooters Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli e Oncometopia facialis (Signoret) were prevalent species trapped by the yellow sticky cards on the plum canopy, indicating that they may be involved in secondary spread of X. fastidiosa between plum trees in that region. O. facialis was visually detected on branches of plum trees and on the weed Lantana camara L. The weeds Solanum americanum Mill e L. camara allow colonization by X. fastidiosa after mechanical inoculation.The sharpshooter Sibovia sagata (Signoret) transmitted X. fastidiosa from plum to S. americanum.

A Escaldadura das Folhas da Ameixeira é o principal problema fitossanitário para a produção de ameixas no Brasil. A doença é causada pela bactéria Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae). Neste trabalho foi realizado o levantamento, análise faunística e a flutuação populacional de Cicadellinae em pomares de ameixeira localizados nos Estados do Rio Grande do Sul (RS) e São Paulo (SP). A captura das cigarrinhas foi realizada com cartões adesivos amarelos (8,5 x 11,5 cm) em dois pomares de ameixeira de cada estado, localizados nos municípios de Paranapanema (SP) e Bento Gonçalves e Farroupilha (RS). Em cada pomar, foram instalados 20 cartões, distribuídos em 10 pontos espaçados 35 x 35 m, com duas alturas de amostragem (0,5 e 1,7m acima do nível do solo). Os cartões adesivos foram trocados quinzenalmente no período de setembro de 2006 a setembro de 2008. Com base na análise faunística, as espécies de cigarrinhas mais abundantes, constantes, freqüentes e dominantes foram analisadas para se conhecer a sua flutuação populacional. Nos dois pomares do RS foram coletados 1103 indivíduos de Cicadellinae distribuídos em 27 espécies. Destas, Erythrogonia dorsalis (Signoret, 1853), Sibovia sagata (Signoret,1854), Spinagonalia rubrovittata Cavichioli, 2008, Macugonalia cavifrons Stål, 1862, Dilobopterus dispar (Germar, 1821), Bucephalogonia xanthophis (Berg, 1879) e Molomea lineiceps Young, 1968 foram predominantes. Em SP, foram coletados 293 cicadelíneos, distribuídos em 10 espécies, sendo Oncometopia facialis (Signoret, 1854) e Molomea consolida Schröder, 1959 predominantes. Verificou-se uma menor diversidade e abundância de espécies de Cicadellinae nos pomares localizados em SP quando comparados com os pomares do RS. A distribuição populacional das espécies predominantes nos pomares do RS concentrou-se nos meses de janeiro a março, e em SP, de outubro a janeiro, correspondendo aos períodos de colheita e póscolheita em ambas as regiões. Os menores índices de captura de cicadelíneos foram obtidos nos meses de entressafra em todos os pomares amostrados. / The plum leaf scald (PLF) is a major threat for plum production in Brazil. PLF is caused by the bacteria Xylella fastidiosa which is transmitted by sharpshooter leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae). In this investigation, we surveyed the Cicadellinae species associated with plum orchards located in Rio Grande do Sul (RS) and São Paulo (SP) states, Brazil, in order to identify potential vectors of X. fastidiosa in these regions. We also studied the seasonal fluctuation of predominant species determined by faunistic analysis. In each area, adult sharpshooters were sampled using yellow sticky cards (8,5 x 11,5 cm) in two orchards in Paranapanema (SP) and one in Bento Gonçalves and Farroupilha (RS), respectivelly. In all orchards, traps were spaced 35 m apart in 10 sample units. Vertical distribution was also evaluated by placing cards at 0.5 and 1.7 m above soil level in each sample unit. The survey was conducted during two years from September 2006 to September 2008, by removing sticky cards fortnightly. In plum orchards located in RS state, we collected a total of 1103 specimens of 27 sharpshooter species. Erythrogonia dorsalis (Signoret, 1853), Sibovia sagata (Signoret,1854), Spinagonalia rubrovittata Cavichioli, 2008, Macugonalia cavifrons Stål, 1862, Dilobopterus dispar (Germar, 1821), Bucephalogonia xanthophis (Berg, 1879) and Molomea lineiceps Young, 1968 were predominant in these orchards. We collected 293 individuals of 10 sharpshooter species in SP state, where Oncometopia facialis (Signoret, 1854) and Molomea consolida Schröder, 1959 were predominant. We found a lower diversity and abundance of Cicadellinae species in plum orchards located in SP when compared to RS state. The predominant species were more abundant from January to March in RS and, from October to January in SP, corresponding to plum harvest and pos-harvest periods in both regions. The lowest population of sharpshooters in plum orchards was observed during the plant dormancy period.

A escaldadura das folhas, causada por Xanthomonas albilineans, é uma importante doença da cana-de-açúcar, a qual interfere no rendimento e na longevidade de plantas infectadas. A intensidade de doença é variável, especialmente em relação a fatores climáticos e variedades cultivadas. A quantificação de danos é difícil de ser feita através de observações de plantas no campo. O uso de variedades resistentes tem sido eficiente para controle da doença, mas a diversidade do patógeno pode promover a quebra desta resistência. Em campos comerciais localizados no Estado de São Paulo, tem sido observado que a mesma variedade de cana é resistente à escaldadura em uma região, mas suscetível em outra. Este tipo de comportamento tem sugerido a ocorrência de variantes de X. albilineans que podem ser responsáveis pela quebra da resistência das variedades cultivadas. Seria relevante determinar a ocorrência de variabilidade para este patógeno dentro do estado de São Paulo, pois esta informação seria útil para indicação de variedades para as diferentes regiões e para orientar programas de melhoramento visando a obtenção de variedades resistentes. Com base nestas considerações, o objetivo do presente estudo foi investigar a diversidade genética de isolados coletados em áreas comerciais, usando técnicas moleculares como PCR, rep-PCR, RFLP e testes de patogenicidade. Os resultados mostraram que todos os isolados de plantas que exibiam sintomas de escaldadura eram pertencentes à espécie X. albilineans. Ainda, foi possível determinar a ocorrência de diversidade genética e variabilidade patogênica entre os isolados amostrados nas diferentes regiões. Os resultados obtidos no presente trabalho podem contribuir para novas investigações visando confirmar a associação da quebra da resistência de variedades com a variabilidade do patógeno. / Leaf scald, caused by Xanthomonas albilineans, is an important disease of sugarcane, That can interfere on the yield and longevity of infected plants. The disease intensity is variable, especially according to climate factors and cultivated varieties, and the damage quantification is very difficult through observation of plants in the field. Resistant varieties has been efficient to disease control, but the pathogen diversity can promote the breakdow of resistance. In commercial fields located in São Paulo State has been observed that the same sugarcane variety is resistant to leaf scald in a region, but susceptible in another one. This kind of behavior has suggested the occurrence of strains of X. albilineans that can be responsible for the breakdow of resistance of the cultivated varieties. It would be relevant to determinate pothogen variability in São Paulo State, because that information would be useful to indicate varieties for different regions and to guide breeding programs to obtain resistant varieties. Based upon the above points, the objective of the present study was to investigate the genetic diversity of bacterial isolates collected in commercial areas, using molecular techniques as PCR, rep-PCR, RFLP, and pathogenicity assays. The results showed that all isolates from plants exhibiting typical leaf scald symptoms belonged to species X. albilineans. It was also possible to determinate the occurrence of genetic diversity and pathogenic variability among the isolates sampled in the distinct regions. Thus, the results obtained in the present study can contribute to new investigations to confirm the association of the breakdow of resistance with the variability of the pathogen.