Xylella fastidiosa é uma bactéria fitopatogênica, responsável por doenças em diversas plantas de importância econômica. Diversas cepas têm sido estudadas, porém, pouco se sabe a respeito da resposta a estresses ambientais em X. fastidiosa. Utilizando a tecnologia de microarranjos de DNA, verificou-se a resposta global aos estresses térmico, salino e osmótico em nível de transcrição. Os experimentos foram realizados em séries temporais, os perfis de expressão gênica dos genes diferencialmente expressos foram agrupados e validados por RT-PCR quantitativo. No choque térmico, 261 genes foram induzidos (9,7%) e 222 genes foram reprimidos (8,3%). Dentre os genes altamente induzidos, destacam-se os que codificam proteínas de choque térmico (Hsps), que previnem a desnaturação e a formação de agregados protéicos ou degradam polipeptídeos irreversivelmente desnaturados. A partir da determinação do início de transcrição de seis genes altamente induzidos no choque térmico, propôs-se um consenso para promotores dependentes do fator sigma alternativo que controla a resposta ao choque térmico, sigma32. Observou-se também a indução de genes relacionados ao estresse extracitoplasmático, que são regulados pelo fator sigma alternativo sigmaE. No choque osmótico e salino, os genes codificando a maioria das Hsps foram reprimidos na exposição prolongada a esses estresses, indicando que a resposta não é mediada por sigma32 ou sigmaE. Dos 142 genes induzidos tanto no estresse salino como osmótico, 57% codificam proteínas hipotéticas ou hipotéticas conservadas, indicando uma possível função na resposta a estes estresses. Observou-se a repressão de genes relacionados à síntese protéica e ao metabolismo intermediário nos três estresses analisados, além da indução de genes relacionados à virulência como toxinas e adesinas, revelando a complexa rede de genes envolvida na resposta a estresses ambientais. Para auxiliar a análise de dados de microarranjos de DNA, foram desenvolvidas três ferramentas de bioinformática: HTself, utilizada na determinação de genes diferencialmente expressos; BayGO, utilizada na análise categorias funcionais altamente representadas dentre os genes de interesse e SpotWhatR, uma plataforma que integra programas utilizados nas diversas etapas da análise e pré-processamento de dados de microarranjos, com uma interface de fácil utilização. Estas ferramentas foram utilizadas com sucesso e estão disponíveis livremente para outros pesquisadores. / Xylella fastidiosa is a phytopathogenic bacterium responsible for diseases in many economically important crops. Although different strains have been studied, little is known about X. fastidiosa stress responses. To investigate X. fastidiosa genes involved in heat, salt and osmotic shock responses, we performed a whole genome microarray analysis in time-course experiments. The expression profiles of the differentially expressed genes were grouped and their expression patterns were validated by quantitative RT-PCR experiments. During heat shock, 261 genes were induced (9.7%) and 222 genes were repressed (8.3%). Among the differentially expressed genes, the ones presenting the highest induction ratios encode heat shock proteins (Hsps), which prevents protein misfolding and aggregation or promote the degradation of the irreversibly denatured polypeptides. We determined the transcription start sites of six heat shock inducible genes and analyzed their promoter regions, which allowed us to propose a putative consensus for sigma32 promoters in X. fastidiosa. We also observed the induction of genes related to the extracytoplasmic stress response, that are regulated by the alternative sigma factor sigmaE. During prolongued exposure to salt and osmotic stress, genes encoding most of the Hsps were repressed, indicating that the response is not mediated by sigma32 or sigmaE. Among the 142 genes induced by both salt and osmotic stress, 57% encode hypothetical or conserved hypothetical proteins, indicating a possible role of these genes in the stress response. In addition, we observed the repression of genes related to protein biosynthesis and intermediary metabolism during the three stresses tested, besides the induction of genes related to virulence such as toxins and adhesins, revealing the complex network of genes that work together in response to environmental stresses. To facilitate the microarray data analysis process, we developed three bioinformatics tools: HTself, which is used to determine the differentially expressed genes; BayGO, which aims at finding over-represented gene categories and SpotWhatR, a system that integrates programs used in different steps of microarray data analysis in a user-friendly interface. These tools were successfully used and are freely available to the research community.

Clorose Variegada dos Citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa Wells et al., tem causado grandes perdas na citricultura do estado de São Paulo, afetando cerca de 40% das plantas de laranja doce. A bactéria é transmitida por 12 espécies de cigarrinhas sugadoras de xilema (Hemiptera: Cicadellidae) da subfamília Cicadellinae. O manejo da CVC é baseado no plantio de mudas sadias, poda ou eliminação de árvores infectadas no campo, assim como o controle químico dos vetores. No entanto, as cigarrinhas vetoras possuem hábitats e hospedeiros alternativos que servem como refúgio, particularmente na vegetação adjacente aos pomares cítricos. Esta característica ecológica explica a rápida reinfestação dos pomares de laranja pelas cigarrinhas após a aplicação de inseticidas. O uso de plantas hospedeiras atrativas às cigarrinhas em uma estratégia de plantio-isca poderia reduzir a imigração de vetores da vegetação adjacente. O objetivo deste trabalho foi selecionar plantas hospedeiras adequadas para serem usadas neste tipo de estratégia, assim como testar a eficácia do plantio-isca em reduzir a população de cigarrinhas em um pomar de laranja. Experimentos de livre escolha foram conduzidos sob condições de casa-de-vegetação para avaliar a preferência de dois importantes vetores, Bucephalogonia xanthophis (Berg.) e Oncometopia facialis (Signoret) por plantas hospedeiras alternativas em relação à Citrus sinensis (L.) Osbeck (laranja doce). As espécies vegetais preferidas por B. xanthophis foram Baccharis dracunculifolia DC., Duranta repens L., Eupatorium maximiliani Shrad., E. laevigatum Lam. e Vernonia condensata Baker, enquanto que O. facialis apresentou preferência por D. repens e Lantana camara L. Um segundo estudo em casa-de-vegetação foi conduzido para avaliar o efeito da fertilização com níveis variados de nitrogênio sobre a preferência de B. xanthophis por uma das plantas hospedeiras selecionadas, V. condensata. Maiores porcentagens de adultos de B. xanthophis selecionaram plantas que haviam sido tratadas com doses mais elevadas de nitrogênio, até um limiar máximo. Em condições de campo (Fazenda Oxford, Gavião Peixoto, SP), 14 espécies de hospedeiros alternativos de cigarrinhas, incluindo plantas preferidas nos testes de livre escolha, foram avaliadas com respeito ao desenvolvimento vegetativo e incidência natural de cigarrinhas. Essas espécies foram plantadas em cinco linhas de 50 m (com espaçamento de 1 m entre linhas e 1 m entre plantas) entre um pomar de laranja doce e uma área de brejo (fonte de vetores) de maneira a formar um plantio-isca. Para avaliar o efeito do plantio-isca na migração de cigarrinhas de cigarrinhas da área de brejo, a população de vetores foi monitorada por armadilhas adesivas amarelas no interior de dois subtalhões no mesmo pomar de laranja, um separado do brejo pelo plantio-isca e outro sem esta barreira. Este monitoramento foi conduzido por vários meses antes e depois que o plantio-isca foi tratado com inseticidas sistêmicos. A população de vetores foi significantemente reduzida no subtalhão adjacente ao plantio-isca, após as plantas hospedeiras serem tratadas com inseticidas. Durante o período de amostragem antes do tratamento com inseticidas, observou-se uma queda na população de cigarrinhas da borda para o interior do subtalhão vizinho ao plantio-isca. Aloysia virgata (Ruiz & Pav.) Juss., Croton urucurana Baill., L. camara, e V. condensata foram consideradas as espécies mais adequadas para uso em plantio-isca porque são plantas atrativas às cigarrinhas e possuem rápido desenvolvimento e emissão de brotos após plantio ou poda. / Citrus variegated chlorosis (CVC), caused by Xylella fastidiosa Wells et al. has caused great losses in the citriculture of São Paulo State, affecting over 40% of the citrus plants. The bacterium is transmitted by 12 species of xylem-feeding leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) in the subfamily Cicadellinae, commonly known as sharpshooters. CVC management is based on planting of healthy nursery trees, pruning or roguing of infected trees in the field as well as vector control. However, the sharpshooter vectors have alternative hosts and habitats that serve as refuge, particularly woody vegetation adjacent to the citrus groves. This ecological characteristic explains the rapid reinfestation of citrus groves by vectors after insecticide applications. The use of attractive alternative hosts plants of sharpshooters in a dead-end trap cropping strategy could reduce immigration of vectors from adjacent vegetation. The goal of this research was to select adequate host plants to be used in such strategy, as well as to test the efficacy of trap cropping for reducing sharpshooter populations in a citrus grove. Choice experiments were carried out under greenhouse conditions to evaluate the preference of two important vectors, Bucephalogonia xanthophis (Berg.) and Oncometopia facialis (Signoret), for alternative host plants in relation to Citrus sinensis (L.) Osbeck (sweet orange). Preferred plant species by B. xanthophis were Baccharis dracunculifolia DC., Duranta repens L., Eupatorium maximiliani Shrad., E. laevigatum Lam. and Vernonia condensata Baker, whereas O. facialis showed strong preference for D. repens e Lantana camara L. A second greenhouse study was conducted to evaluate the effect of fertilization with variable nitrogen levels on the preference of B. xanthophis for one of the selected host plants, V. condensata. Higher percentages of B. xanthophis adults selected plants that had been treated with higher doses of nitrogen, up to a threshold. Under field conditions (Fazenda Oxford, Gavião Peixoto, SP), 14 alternative hosts of the sharpshooters, including preferred host plants in the choice experiments, were evaluated with respect to vegetative growth and natural incidence of sharpshooters. These species were planted in five rows of 50 m (spaced 1 m in a row and 1 m between plants) between a sweet orange grove and a swamp (source of vectors), in order to form a trap crop. In order to assess the effect of the trap crop against immigration of sharpshooters from the swamp area, vector population was monitored by yellow sticky cards inside two adjacent plots in the same citrus grove, one separated from the swamp by the trap crop and the other without this barrier. Populations in the two citrus plots were monitored for several months before and after the trap crop was treated with a insecticide. Vector population was significantly reduced in the citrus plot adjacent the trap crop, after the alternative host plants were treated with insecticide. During the period of sampling before the insecticide treatments, a pattern of lower vector populations in rows of citrus trees closer to the trap crop was observed. Aloysia virgata (Ruiz & Pav.) Juss., Croton urucurana Baill., L. camara, and V. condensata were considered the most adequate species for trap cropping because of their attractiveness to the sharpshooters and rapid flushing and growth after planting or pruning.

O trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade de infecção e multiplicação de estirpes de Xylella fastidiosa de citros [Citrus sinensis (L.) Osbeck] e de cafeeiro (Coffea arabica L.) em inoculações cruzadas, para investigar a possibilidade de disseminação deste patógeno de pomares cítricos infectados para cafezais ou vice versa. As inoculações foram realizadas mecanicamente com um isolado (CCT6570) de X. fastidiosa proveniente de árvore cítrica com clorose variegada dos citros (CVC) e um isolado (CCT6756) de planta de café com sintomas de atrofia dos ramos do cafeeiro (ARC). Quatro concentrações de células de cada isolado, variando de 10 3 a 10 9 unidades formadoras de colônias (UFC) por mL, foram inoculadas por agulha em citros e cafeeiro, para determinação de curvas de titulação e doses efetivas para infecção em cada combinação estirpe/hospedeiro. As plantas foram avaliadas por “polymerase chain reaction” (PCR) e isolamento em meio de cultura quanto à infecção por X. fastidiosa e população bacteriana, após 0,5; 2; 4 e 8 meses da inoculação. A estirpe de cafeeiro (ARC) de X. fastidiosa não colonizou citros nas concentrações de inóculo testadas. A inoculação da estirpe de citros (CVC) em cafeeiro resultou em baixas taxas de infecção, exigindo uma concentração de inóculo cerca de 10 vezes mais alta do que a necessária para a mesma taxa de infecção (25%) em citros. A dose efetiva para infecção de 25% das plantas (DE25) foi de 0,29 x 10 6 e 0,35 x 10 7 UFC/mL para as combinações (estirpe/hospedeiro) ARC/cafeeiro e CVC/citros, respectivamente. Já para a combinação heteróloga CVC/cafeeiro, a DE25 foi de 0,85 x 10 8 UFC/mL, evidenciando a dificuldade de colonização de plantas de café pela estirpe de citros. A população bacteriana da estirpe de citros foi mais elevada em citros que em cafeeiro em todas as épocas de avaliação, embora a diferença tenha sido significativa apenas aos 2 meses após a inoculação. Um teste preliminar demonstrou que o método de isolamento primário envolvendo maceração de pecíolo foliar de cafeeiro infectado não inibe o crescimento de X. fastidiosa em meio de cultura, propiciando assim, uma estimativa confiável da população de células cultiváveis da bactéria em cafeeiro. Em caráter complementar, realizou-se um estudo de comparação morfológica de seis isolados de X. fastidiosa de citros com CVC e de seis isolados de cafeeiro com ARC, provenientes de diferentes localidades dos Estados de São Paulo e Minas Gerais. Não houve relação entre período de incubação ou diâmetro médio das colônias e o hospedeiro de origem dos isolados. Entretanto, as colônias dos isolados de cafeeiro apresentaram coloração opalescente e margens lisas, enquanto que as de citros mostraram-se mais convexas e escuras, com o centro áspero e margens onduladas, apresentando numerosos filamentos semelhantes a exopolissacarídeos. / The goal of this research was to evaluate infection efficiency and multiplication of citrus [Citrus sinensis (L.) Osbeck] and coffee (Coffea arabica L.) strains of Xylella fastidiosa after cross inoculations, in order to assess the potential for spread of this pathogen from infected citrus groves to coffee plantations and vice versa. Mechanical inoculations were carried out with a X. fastidiosa isolate (CCT6570) from a citrus tree showing citrus variegated chlorosis (CVC) and an isolate (CCT6756) from a coffee tree with coffee stem atrophy (CSA). Four cell concentrations of each isolate, ranging between 10 3 a 10 9 colony forming units (CFU) per mL, were needle-inoculated in citrus and coffee plants, in order to determine titration curves and effective doses for infection in each strain/host combination. The rate of infected plants and the viable bacterial population were determined by polymerase chain reaction (PCR) and primary isolation in culture at 0.5, 2, 4 and 8 months after inoculation. The coffee (CSA) strain of X. fastidiosa did not colonize citrus in any of the inoculum concentrations tested. Cross inoculation of the citrus (CVC) strain in coffee resulted in low rates of infection and required an inoculum concentration 10 times higher than that necessary to obtain a similar (25%) rate of infection in citrus. The effective dose for 25% infection (ED25) was 0,29 x 10 6 and 0,35 x 10 7 CFU/mL for the homologous strain/host combinations, CSA/coffee and CVC/citrus, respectively. For the heterologous CVC/coffee combination, ED25 was higher (0,85 x 10 8 CFU/mL), showing the difficulty of colonizatin of coffee plants by the citrus strain. Bacterial population of the citrus strain was higher in citrus than in coffee plants at all evaluation dates, although statistical differences were found only at 2 months after inoculation. A preliminary test showed that the primary isolation method used, which includes maceration of infected coffee leaf petioles, does not inhibit bacterial grow in culture, thus allowing reliable estimates of X. fastidiosa populations in coffee. Another study was carried out to compare colony morphology of six isolates of X. fastidiosa from citrus with CVC and six isolates from coffee with CSA, obtained from different localities in the States of São Paulo and Minas Gerais. There was no relationship between incubation period or average colony diameter and the original host of the isolates. However, colonies of the coffee isolates showed opalescent colour and flat margins, whereas the colonies of all citrus isolates were darker and more convex, with rugous center and ondulated margins presenting numerous filaments.

Xylella fastidiosa é uma bactéria fitopatogênica, responsável por doenças em diversas plantas de importância econômica. Diversas cepas têm sido estudadas, porém, pouco se sabe a respeito da resposta a estresses ambientais em X. fastidiosa. Utilizando a tecnologia de microarranjos de DNA, verificou-se a resposta global aos estresses térmico, salino e osmótico em nível de transcrição. Os experimentos foram realizados em séries temporais, os perfis de expressão gênica dos genes diferencialmente expressos foram agrupados e validados por RT-PCR quantitativo. No choque térmico, 261 genes foram induzidos (9,7%) e 222 genes foram reprimidos (8,3%). Dentre os genes altamente induzidos, destacam-se os que codificam proteínas de choque térmico (Hsps), que previnem a desnaturação e a formação de agregados protéicos ou degradam polipeptídeos irreversivelmente desnaturados. A partir da determinação do início de transcrição de seis genes altamente induzidos no choque térmico, propôs-se um consenso para promotores dependentes do fator sigma alternativo que controla a resposta ao choque térmico, sigma32. Observou-se também a indução de genes relacionados ao estresse extracitoplasmático, que são regulados pelo fator sigma alternativo sigmaE. No choque osmótico e salino, os genes codificando a maioria das Hsps foram reprimidos na exposição prolongada a esses estresses, indicando que a resposta não é mediada por sigma32 ou sigmaE. Dos 142 genes induzidos tanto no estresse salino como osmótico, 57% codificam proteínas hipotéticas ou hipotéticas conservadas, indicando uma possível função na resposta a estes estresses. Observou-se a repressão de genes relacionados à síntese protéica e ao metabolismo intermediário nos três estresses analisados, além da indução de genes relacionados à virulência como toxinas e adesinas, revelando a complexa rede de genes envolvida na resposta a estresses ambientais. Para auxiliar a análise de dados de microarranjos de DNA, foram desenvolvidas três ferramentas de bioinformática: HTself, utilizada na determinação de genes diferencialmente expressos; BayGO, utilizada na análise categorias funcionais altamente representadas dentre os genes de interesse e SpotWhatR, uma plataforma que integra programas utilizados nas diversas etapas da análise e pré-processamento de dados de microarranjos, com uma interface de fácil utilização. Estas ferramentas foram utilizadas com sucesso e estão disponíveis livremente para outros pesquisadores. / Xylella fastidiosa is a phytopathogenic bacterium responsible for diseases in many economically important crops. Although different strains have been studied, little is known about X. fastidiosa stress responses. To investigate X. fastidiosa genes involved in heat, salt and osmotic shock responses, we performed a whole genome microarray analysis in time-course experiments. The expression profiles of the differentially expressed genes were grouped and their expression patterns were validated by quantitative RT-PCR experiments. During heat shock, 261 genes were induced (9.7%) and 222 genes were repressed (8.3%). Among the differentially expressed genes, the ones presenting the highest induction ratios encode heat shock proteins (Hsps), which prevents protein misfolding and aggregation or promote the degradation of the irreversibly denatured polypeptides. We determined the transcription start sites of six heat shock inducible genes and analyzed their promoter regions, which allowed us to propose a putative consensus for sigma32 promoters in X. fastidiosa. We also observed the induction of genes related to the extracytoplasmic stress response, that are regulated by the alternative sigma factor sigmaE. During prolongued exposure to salt and osmotic stress, genes encoding most of the Hsps were repressed, indicating that the response is not mediated by sigma32 or sigmaE. Among the 142 genes induced by both salt and osmotic stress, 57% encode hypothetical or conserved hypothetical proteins, indicating a possible role of these genes in the stress response. In addition, we observed the repression of genes related to protein biosynthesis and intermediary metabolism during the three stresses tested, besides the induction of genes related to virulence such as toxins and adhesins, revealing the complex network of genes that work together in response to environmental stresses. To facilitate the microarray data analysis process, we developed three bioinformatics tools: HTself, which is used to determine the differentially expressed genes; BayGO, which aims at finding over-represented gene categories and SpotWhatR, a system that integrates programs used in different steps of microarray data analysis in a user-friendly interface. These tools were successfully used and are freely available to the research community.

Com o objetivo de compreender os mecanismos que regulam a interação citros-Xf procurou-se identificar e caracterizar proteínas com acúmulo diferencial no apoplasto de folhas de Citrus sinensis var. Pêra infectadas com Xf, apresentando ou não sintomas de CVC, através de eletroforese bidimensional em géis de poliacrilamida desnaturante e espectrometria de massa (MALDI-ToF). O fluído intercelular (FI) foi extraído de folhas de laranjeira cultivadas em campos experimentais. A presença ou ausência do patógeno foi confirmada por amplificação, através de PCR, de fragmentos específicos de DNA da bactéria a partir de DNA total extraído do pecíolo da folha. Para avaliar a complexidade dos proteomas, e a sua variabilidade entre plantas de diferentes localidades, as proteínas foram separadas por eletroforese em géis de poliacrilamida desnaturantes. Os resultados indicam que o proteoma do FI de plantas de localidades diferentes são distintos, independente da presença de Xf e ou sintomas de CVC, e também independe do local onde as amostras foram coletadas. Para a identificação de proteínas com acúmulo diferencial no FI, quantidades iguais de proteínas do FI de folhas dos diferentes tratamentos foram separadas por eletroforese bidimensional em gel de poliacrilamida desnaturante. Proteínas foram com acúmulo diferencial selecionadas para o seqüenciamento da extremidade N-terminal. As proteínas mais abundantes e com aúmulo diferencial nas condições experimentais possuem massa molecular aparente de 41 kDa e pI variando de 4,1 a 5,5. Algumas proteínas de FI de folhas infectadas sem sintomas de CVC, massa molecular de 41kDa , pI 4,2 a 5 apresentaram aumento no acúmulo de proteínas variando de 89 a 129% relação aos FI de folhas de laranjeiras não-infectadas. Suas seqüências Nterminal, e os espectros de massa de seus peptídeos, após digestão com tripsina, são praticamente idênticos, indicando que elas são isoformas da mesma família de proteinas. As seqüências N-terminal dessas proteínas ou dos peptídeos gerados por clivagem com tripsina não apresentam homologia com proteínas/genes nos bancos de dados públicos, sugerindo que essas proteínas são específicas do apoplasto de folhas de laranjeiras e podem ter papel importante na regulação da interação citros-Xf. / In order to understand the mechanisms regulating the Xylella fastidiosacitrus (Citrus sinensis var. Pêra) interaction, proteins with differential accumulation in the apoplast of Xf-infected citrus leaves with or without disease symptoms as compared to non-infected leaves, were identified and characterized using 2D-PAGE and mass spectrometry (MALDI-ToF). The intercellular fluid (IF) was extracted by infiltration and centrifugation from field grown leaves segments. The presence of Xf in the leaves was determined by PCR-amplification of specific DNA fragments. SDS-PAGE was performed in a discontinuous system using equal amounts of IF proteins from non-infected and infected leaves with or without CVC symptoms collected from field grow plants at diferrent locations. Protein profiles were compared using discriminant analyses, based on the relative abundance of each protein. The results indicated that the IF proteome of plants from different localities are distinct, independent of the presence of Xf and/or CVC symptoms. Also, independent of the local where the samples were collected, the IF proteome of non-infected leaves and symptomatic infected leaves were distinct. Using 2D-PAGE it was possible to identify proteins with differential accumulation in the IF of symptomatic and asymptomatic Xf infected citrus leaves, as compared to noninfected controls. The must abundant proteins in the IF showing differential accumulation have apparent molecular mass of 41kDa and pI 4,2-5. The accumulation in the IF asymptomatic Xf infected citrus leaves were 89-129% higher than non-infected controls. Their N-terminal position and the mass spectra of their peptides, after trypsin digestion, are mostly identical, indicating that the are isoforms of the same proteins familiy. N-terminal sequences of the proteins and their internal peptides showed no homology to known genes/proteins in public database, suggesting that these proteins are apoplastic citros specifid proteins, and that they may have a important roles in regulating citrus-Xf interactions.

A pústula bacteriana é uma das principais doenças que afetam o pimentão em todo o mundo. Seu agente causal pode ser disseminado por sementes, e é capaz de diminuir a produção e depreciar os frutos para comercialização. A bactéria Xanthomonas spp., o agente causal da doença, apresenta alta variabilidade. Três espécies estão associadas à doença: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria e X. gardneri. Enquanto alguns isolados infectam somente o pimentão, outros infectam pimentão e tomate. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria é considerada a espécie mais comum em pimentão, e era anteriormente conhecida como o grupo A de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 não amidolítico, A2 amidolítico); e o grupo B era representado por Xanthomonas vesicatoria (fortemente amidolítico). Até agora, 11 raças do patógeno foram relatadas, sendo as raças 1, 2 e 3 as mais comuns. A resistência genética tem sido a mais importante forma de controle e pode ser obtida pelo emprego de 4 genes dominantes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). Estes genes estão associados à reação de hipersensibilidade e representam a forma mais promissora de resistência atualmente. Mesmo assim, o gene de resistência a ser utilizado depende da correta identificação das raças no campo. Este trabalho teve como objetivo a identificação de raças de Xanthomonas spp. isoladas em áreas de produção no Estado de São Paulo, visando o desenvolvimento e/ ou recomendação de cultivares resistentes. A identificação de raças do patógeno foi realizada através da observação da reação de hipersensibilidade em linhas quase isogênicas de pimentão Early California Wonder - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; e na pimenta PI-235047. Os resultados obtidos entre os 41 isolados avaliados, indicaram a ocorrência das seguintes raças por região: raça 0 (Lins); raça 1 (Bacuriti); raça 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu e Guaíra); raça 3 (Piedade); raça 7 (Mogi das Cruzes) e raça 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins e Mogi das Cruzes). Pelos resultados, sugere-se o desenvolvimento e a recomendação de cultivares com o gene Bs2 para as regiões estudadas, pois este gene confere resistência às raças 0, 1, 2, 3, 7 e 8 do patógeno. / Bacterial spot is one of the main diseases that affects the pepper worldwide. Its causal agent can be spreaded by seeds, and it is able to decrease the production and to depreciate fruits for commercialization. The bacteria Xanthomonas spp. the causal agent of bacterial spot is highly variable. Three species are associated to the disease: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria and X. gardneri. Some isolates infect only pepper and other infect pepper and tomato. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria has been considered the most common species in pepper, and was formerly known as group A of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 non amylolitic, A2 amylolitic) and group B represented by Xanthomonas vesicatoria (strongly amylolitic). Up to now 11 races of the pathogen have been reported and the races 1, 2 and 3 are the most common. The genetic resistance has been the most important control method, through 4 dominant genes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). These genes are associated to the hipersensitivity reaction and represent the most promising form of resistance nowadays. Even so, the resistance gene to be used depends on the correct identification of the races in the field. This work aimed the identification of the Xanthomonas spp. races in the São Paulo State from production areas, for the development and/ or recommendation of resistant cultivars. The identification of races of the pathogen was accomplished through the observation of the hypersensitivity reaction on near isogenic lines of Early California Wonder pepper - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; and in the PI-235047 hot-pepper. Obtained results from 41 isolates, indicated the occurrence of the next races per region: race 0 (Lins); race 1 (Bacuriti); race 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu and Guaíra); race 3 (Piedade); race 7 (Mogi das Cruzes); and race 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Mogi das Cruzes). The results suggest the development and/ or recomendation of cultivars carring the Bs2 gene for studied regions, which confers resistance to 0, 1, 2, 3, 7, and 8 races of the pathogen.

Um dos principais fatores limitantes da produção do melão é a ocorrência de doenças. Entre os patógenos mais importantes estão as bactérias, que causam perdas significativas na produção. Causada pela bactéria Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac), a mancha-aquosa-do-melão, também conhecida como mancha-bacteriana-dofruto, é uma doença grave, que tem preocupado produtores do nordeste, sendo que todos os tipos de melão apresentam suscetibilidade ao patógeno. A principal fonte de inóculo para esta bactéria é a semente infectada. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um meio semi-seletivo para detecção e identificação de Acidovorax avenae subsp. citrulli em sementes de melão, para testes de rotina em laboratórios de patologia de sementes. Por meio de testes de fungitoxicidade, antibiogramas qualitativos e quantitativos e testes bioquímicos foi desenvolvido o seguinte meio semiseletivo para a detecção de Aac em sementes de melão: dextrose (5 g/L), NaCl (5 g/L), peptona (5 g/L), KH2PO4 (2 g/L), MgSO4.7H2O (0,2 g/L), vermelho de fenol (0,012 g/L), uréia (25 g/L), agar (17 g/L), benomil (100 mg/L), nistatina (200 mg/L) e amoxicilina (15 mg/L). / One of the main limiting factors of the melon production is the occurrence of diseases. The bacteria are among the most important pathogens causing significant losses in the production. Caused by the bacterium Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac), the bacterial-fruit-blotch is a serious disease that affects all types of melon and has worried northeast producers. The main source of inoculum for this bacterium is the infected seed. This work had as objective the development of a semi-selective medium to detect and identify Acidovorax avenae subsp. citrulli in melon seeds, for routine tests in seed pathology laboratories. By means of fungitoxicity tests, qualitative and quantitative antibiograms and biochemical tests the following semi-selective medium to detect Aac in melon seeds was developed: dextrose (5 g/L), NaCl (5 g/L), peptone (5 g/L), KH2PO4 (2 g/L), MgSO4.7H2O (0,2 g/L), phenol red (0,012 g/L), urea (25 g/L), agar (17 g/L), benomil (100 mg/L), nistatina (200 mg/L) and amoxicilin (15 mg/L).

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

A partir do sequenciamento do genoma da bactéria Xylella fastidiosa, agente causal da clorose variegada dos citros (CVC), estudos sobre os mecanismos de patogenicidade expressos durante a doença foram iniciados em projetos de genômica funcional, com o objetivo de confirmar a função das sequências gênicas identificadas no projeto Genoma de X. fastidiosa. Dentre esses mecanismos destacam-se as enzimas envolvidas no processo de ataque da bactéria. O presente trabalho teve como alvo de estudo a seqüência gênica denominada Xf-0818, clonada em Escherichia coli através da inserção em plasmídeo pET 28b(+), que presumivelmente codifica uma celulase de cerca de 60 kDa, possivelmente envolvida na degradação de fibras de celulose presentes nas membranas dos vasos pontuados do xilema de plantas de citros. A degradação desta membrana permitiria a movimentação de células bacterianas entre os vasos do xilema, o que é determinante para o desenvolvimento dos sintomas da CVC. A proteína foi superexpressada em E. coli por meio de indução com lactose e purificada através de ultrafiltração associada à cromatografia de afinidade a metal. A enzima apresentou alta atividade sobre a celulose carboximetilada 1%, avaliada através da quantificação de açúcares redutores. A obtenção de anticorpos foi realizada mediante injeção da enzima purificada em camundongos, os quais foram avaliados através de ELISA. A atividade da enzima sobre celulose carboximetilada foi reduzida após prévia incubação com os anticorpos. Esses anticorpos representam uma poderosa ferramenta em pesquisas visando à identificação das condições que favoreçam a expressão desta enzima "in vivo". A presença de partículas de ouro coloidal em seções de tecido provenientes de plantas infectadas com X. fastidiosa indica a atuação da celulase durante a infecção, porém fazse necessária a confirmação do papel da proteína Xf-0818, através de novas análises com imunolocalização, além de estudos utilizando linhagens mutantes de X. fastidiosa para o gene que codifica esta celulase. / From the genome sequencing of the bacteria Xylella fastidiosa, the agent responsible for the citrus variegated chlorosis (CVC), studies on the pathogenicity mechanisms expressed during the occurrence of the disease were started in genomic function projects, aiming to confirm the function of the genic sequences identified in the project X. fastidiosa Genome. Among these mechanisms, the enzymes involved in the bacterium attaching process are highlighted. The present study had, as a goal, the orf denominated Xf-0818, cloned in Escherichia coli by means of the insertion into pET 28b(+) plasmid, which codifies a cellulase of a size nearly 60 kDa, possibly involved in the degradation of cellulose fibers present in the membranes of the xylem vessels of citrus plants. The degradation of this membrane would allow for the movement of bacterial cells among the xylem vessels, which would be important for the development of CVC symptoms. The enzyme was over expressed into E. coli by means of their induction using lactose and purified using ultra-filtration associated to metal affinity chromatography. The enzyme presented high activity over 1%-carboximethyl cellulose (CMC), which was evaluated through quantification of released reduced sugars. The antibodies were obtained by injection of the purified enzyme into mice, which were evaluated by using the ELISA. The enzyme activity over CMC was reduced after previous incubation with the antibodies. These antibodies represent a tool for the researches aiming the identification of conditions that favor the expression of this enzyme in vivo. The presence of gold particles on the citrus diseased tissue samples indicate the participation of this cellulase on the disease, but other studies using immunocytochemistry and mutants of X. fastidiosa are necessary to confirm this hypothesis.

A bactéria Xylella fastidiosa causa a clorose variegada dos citros, também conhecida como amarelinho. Em 2000, foi concluído o seqüenciamento do genoma deste organismo, o primeiro de uma bactéria fitopatogênica, um fato que estimulou o estudo dos possíveis mecanismos de patogenicidade empregados pela bactéria para causar a doença em citros. X. fastidiosa é uma bactéria limitada ao xilema, sendo transmitida de planta a planta através de insetos vetores. Especula-se que a bactéria produza enzimas que degradem a membrana da pontuação, permitindo a colonização de novos vasos do xilema. A identificação de genes com similaridade de seqüência a genes de celulases, xilanases, pectinases e proteases, fomentou o presente estudo visando caracterizar os genes Xf – 810, Xf – 818 e Xf – 2708, similares a endoglicanases. Estes genes foram clonados em vetores de expressão e as respectivas proteínas foram produzidas em Escherichia coli. Através de ensaios enzimáticos as proteínas foram caracterizadas como endoglicanases (EC 3.2.1.4), que são celulases com mecanismo endoglicolítico de ataque às moléculas de celulose. Estas celulases hidrolisam carboximetil celulose, Avicel e xilana, enquanto as enzimas Xf – 810 e Xf – 818 hidrolisam a celulose amolecida com ácido. Estas celulases degradam mais eficientemente a carboximetil celulose em pH ácido (entre 5,2 e 5,6) e na temperatura de 65 °C. Coletivamente, estas celulases são capazes de degradar polímeros solúveis e insolúveis, enquanto a enzima Xf – 818, é capaz de degradar oligossacarídeos derivados da celulose, como celotetraose e celopentaose, apresentando ampla variação catalítica. Esta celulase possui capacidade de ligação à celulose microcristalina, denotando a funcionalidade de seu domínio ligador de celulose. Desenvolvemos um protocolo, empregando cromatografia de troca aniônica, afinidade por metal (níquel) e filtração em gel, eficiente na purificação da proteína Xf – 818 expressa heterologamente em E. coli com fusão hexahistidina à extremidade N–terminal. A caracterização enzimática destas proteínas, com a confirmação da atividade celulásica, fornece subsídios para uma eventual função das celulases durante a colonização do hospedeiro pela bactéria, pois são cataliticamente funcionais. Ademais, corrobora a similaridade destes genes, verificada durante o seqüenciamento do genoma de X. fastidiosa. / Xylella fastidiosa is the causal agent of citrus variegated chlorosis, also known as "amarelinho". The recent sequencing of its genome, achieved in 2000, was the first of a plant pathogen, a fact that stimulated the search for putative pathogenicity factors employed by this bacterium while infecting citrus trees. X. fastidiosa inhabits exclusively the xylem vessels, being transmitted by sharpshooter vectors. Several authors argue that the bacterium produces enzymes to degrade plant cell, as a way to colonize new xylem vessels through pit membrane degradation. The identification of putative cellulases, xylanases, pectinases and proteases on X. fastidiosa genome, led us to carry out the present work to characterize the putative products of the endoglucanase genes Xf – 810, Xf – 818 and Xf – 2708. These genes were cloned into expression vectors and the proteins were produced in Escherichia coli. Based upon enzymatic assays, those proteins were characterized as endoglucanases (EC 3.2.1.4), which are cellulases able to promote the endo-hydrolysis of cellulose chains. These cellulases degraded carboxymethylcellulose, Avicel and xylan, while only Xf – 810 and Xf – 818 degraded acid swollen cellulose. The hydrolysis of carboxymethylcellulose was higher at acidic pH between 5.2 and 5.6) and at a temperature of 65 °C. As a group, these enzymes were able to degrade soluble and insoluble cellulose derivatives, while only the cellulase Xf – 818 could hydrolyze the cello-oligosaccharides cellotetrose and cellopentose, thus showing a high catalytic diversity. This protein also has the capacity to bind microcristalline cellulose, confirming the presence of a functional cellulose-binding domain. We set a protocol, employing anion exchange, metal affinity and gel filtration chromatography, to purify the Xf – 818 enzyme expressed in E. coli as a N-hexahistine fusion tag. The endoglucanase activity studied gives support for an eventual role of such cellulases during host colonization by the bacterium. Besides that, it agrees with similarities searches observed on the sequencing of X. fastidiosa genome.