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Previous issue date: 2010-10-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The bacterial blight caused by Xanthomonas citri subsp. malvacearum (Xcm) is the most important bacterial disease of cotton in the Middle-West and Northeast Regions of Brazil. The variability of a population formed by 100 Xcm strains obtained from commercial fields in the states of Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul and Bahia, Brazil, was analyzed based upon genetic and phenotypic characteristics. The enzymes amylase, lipase, cellulase and the polysaccharide levan were produced by all Xcm isolates while the caseinase was only produced by 20 strains. All strains induced hipersensitivity reaction in tomato leaves. The 100 strains were sensitive to copper oxychloride (1500 mg L-1), copper hidroxide (1614 mg L-1), oxytetracicline (600 mg L-1), oxytetracicline (90 mg L-1) + tribasic copper sulfate (1500 mg L-1) and oxytetracicline (76.6 mg L-1) + streptomycin sulfate (367.2 mg L-1), but resistant to kasugamycin (60 mg L-1). Among the eighteen tested antibiotics the strains presented variable reaction in relation to: nalidixic acid, amoxicillin, azithromycin, bacitracin, eritromicin, kanamycin, pefloxacin, tobramycin e vancomycin. Rep-PCR (REP, ERIC and BOX) showed the formation of five groups at 70% similarity level. Group I contained 98 strains, including the reference strain Xcm IBSBF1733, group II contained only two strains from Bahia and the other three groups included strains of Xanthomonas citri pv. anacardii, X. citri pv. mangiferaeindicae e X. axonopodis pv. spondiae used for comparison. This work also evaluated the effect of silicon (Si) on the bacterial blight of cotton control and the putative mechanisms involved in the resistance potentialized by this element were evaluated. Calcium silicate (CaSiO3) was incorporated into the soil at concentrations of 0.00, 0.25, 0.50, 1.50 and 3.00 g of SiO2 kg-1 soil 25 days before planting. Leaves of 33-day-old-plants were inoculated by infiltration with 0.5 mL suspension of Xcm (108 CFU ml-1). Components of resistance were evaluated every two days until 10 days after inoculation, at which point plant development and the accumulation of Si and Calcium (Ca) were also determined. H2O2 production and the activity of enzymes related to plant defenses were analyzed at 6, 12 and 24 hours after inoculation in plants +/-Si. In vitro inhibition of pathogen growth due to Si was also assessed. No significant difference was seen among the treatments regarding incubation period, disease incidence or inhibition of bacterial growth. However, with the application of 1.50 g of SiO2 kg-1 of soil, a reduction in severity (54.9%) was observed along with a reduction in the area under the disease progression curve (35.76%) and an increase in plant height (7.04%). There was no observable accumulation of Si in the cotton leaves. Levels of soluble proteins and H2O2 and activity of the enzymes SOD, APX, guaiacol peroxidase, PAL and b Glu were altered in the presence of Si (1.80 g SiO2 kg-1). Thus based on the genetic and phenotypic characteristics studied we conclude that the population of 100 Xcm strains presents low variability, and that the reduction of cotton bacterial blight severity mediated by Si is probably associated to the characteristic events of induced resistance observed. / A mancha-angular, causada por Xanthomonas citri subsp. malvacearum (Xcm), é a principal doença bacteriana do algodoeiro no Centro-Oeste e Nordeste do Brasil. A variabilidade de uma população de 100 isolados de Xcm, oriundos de plantas com sintomas típicos de mancha-angular em áreas produtoras de algodoeiro dos estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Bahia, Brasil, foi analisada com base em características fenotípicas e genéticas. As enzimas amilase, lipase e celulase e o polissacarídeo levana foram produzidos por todos os isolados de Xcm, enquanto a caseinase foi produzida apenas por 20 isolados. Todos os isolados induziram reação de hipersensibilidade em folhas de tomateiro. Os 100 isolados foram sensíveis a oxicloreto de cobre (1500 mg l-1), hidróxido de cobre (1614 mg l-1), oxitetraciclina (600 mg l-1), oxitetraciclina (90 mg l-1) + sulfato tribásico de cobre (1500 mg l-1) e oxitetraciclina (76,6 mg l-1) + sulfato de estreptomicina (367,2 mg l-1), e resistentes a casugamicina (60 mg l-1). Dentre os 18 antibióticos testados, os isolados bacterianos apresentaram reação variável a nove: ácido nalidíxico, amoxicilina, azitromicina, bacitracina, eritromicina, kanamicina, pefloxacina, tobramicina e vancomicina. Rep-PCR (REP, ERIC e BOX) revelou a formação de cinco grupos ao nível de 70% de similaridade, sendo o grupo I constituído de 98 isolados, incluindo o isolado referência de Xcm IBSBF1733, o grupo II, formado apenas por dois isolados oriundos da Bahia e os três outros grupos por isolados de X. citri pv. anacardii, X. citri pv. mangiferaeindicae e X. axonopodis pv. spondiae utilizados para comparação. Neste trabalho também foi avaliado o efeito do silício (Si) no controle da mancha-angular do algodoeiro, e os possíveis mecanismos envolvidos na resistência potencializada por este elemento. O silicato de cálcio (CaSiO3) foi incorporado ao solo nas doses de 0,00; 0,25; 0,50; 1,50 e 3,00 g de SiO2 kg-1 de solo 25 dias antes do plantio. Plantas com 33 dias tiveram as folhas inoculadas por infiltração com 0,5 mL de suspensão de Xcm (108 UFC ml-1). Os componentes da resistência foram avaliados a cada dois dias até 10 dias após a inoculação, quando o desenvolvimento da planta e o acúmulo de Si e Ca foram também determinados. Foram ainda analisadas a atividade de enzimas relacionadas à defesa vegetal e a produção de H2O2 às 6, 12 e 24 h após a inoculação em plantas +/-Si e a inibição in vitro do crescimento do patógeno. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos quanto ao período de incubação, incidência da mancha-angular e inibição do crescimento da bactéria. Com a aplicação da dose 1,50 g SiO2 kg-1 de solo, observou-se redução da severidade (54,9%), da área abaixo da curva de progresso da doença (35,76%) e aumento na altura das plantas (7,04%). Não foi verificado acúmulo de Si nas folhas de algodoeiro. Níveis de proteínas solúveis e H2O2 e atividade das enzimas SOD, APX, POX, PAL e GLU foram alterados na presença do Si (1,80 g SiO2 kg-1). Com base nas características fenotípicas e genéticas analisadas, conclui-se que a população de 100 isolados de Xcm estudada apresenta baixa variabilidade e que a redução da severidade da mancha-angular do algodoeiro mediada por Si está provavelmente associada aos eventos característicos de indução de resistência observados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/6601 |
| Date | 22 October 2010 |
| Creators | OLIVEIRA, Janaína Cortêz de |
| Contributors | SILVEIRA, Elineide Barbosa da, MARIANO, Rosa de Lima Ramos, GONDIM, Darcy Mayra Furtado, BARBOSA, Maria Angélica Guimarães, GUIMARÃES, Lilian Margarete Paes, RIBEIRO, Gilvan Pio |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, UFRPE, Brasil, Departamento de Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1343367238723626701, 600, 600, 600, 600, -6800553879972229205, -6207026424523013504, 2075167498588264571 |
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