Identification and analysis of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in citrus

Most of the cultivated species of citrus have narrow genetic basis. Relationships among species and cultivars are obscured by sexual compatibility, polyembryony, apomixis and a high incidence of somatic mutations. DNA analysis is crucial in genetic studies not only for citrus breeding programs but also for characterization of hybrids and species. In this paper, single nucleotide polymorphisms ( SNPs) were investigated in 58 accessions of Citrus, hybrids and related genera. Genomic sequences of 'Pera IAC' sweet orange ( Citrus sinensis L. Osbeck) were used for primer design and selection of sequence tagged sites (STSs) for identification of SNPs. Analysis of 36 STSs showed identical sequences among 40 of the 41 sweet orange accessions studied. However, these accessions were heterozygous for many SNPs. Ten selected STSs were analyzed in 17 additional accessions from 13 species and hybrids. Comparing to the 'Pera IAC' sweet orange accession, a total of 150 polymorphic nucleotides were identified and most of the alterations were transitions ( 52.7%). The greatest number of SNPs was observed in Poncirus trifoliata ( L.) Raf. and the smallest in 'Ponkan' mandarin ( Citrus reticulata Blanco). At the intra-specific level, 'Bafa Gigante' ( Citrus sinensis L. Osbeck) was the only sweet orange accession with a divergent SNPs genotype, which corroborates the hypothesis of a hybrid origin for this accession. Although the STSs analyzed represent randomly sampled genomic sequences, they provided consistent information about the level of polymorphism and showed the potential of SNPs markers for characterization and phylogenetic studies.

Effect of temperature and leaf wetness duration on infection of sweet oranges by Asiatic citrus canker

Asiatic citrus canker, caused by Xanthomonas smithii ssp. citri, formerly X. axonopodis pv. citri, is one of the most serious phytosanitary problems in Brazilian citrus crops. Experiments were conducted under controlled conditions to assess the influence of temperature and leaf wetness duration on infection and subsequent symptom development of citrus canker in sweet orange cvs Hamlin, Natal, Pera and Valencia. The quantified variables were incubation period, disease incidence, disease severity, mean lesion density and mean lesion size at temperatures of 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 42 degrees C, and leaf wetness durations of 0, 4, 8, 12, 16, 20 and 24 h. Symptoms did not develop at 42 degrees C. A generalized beta function showed a good fit to the temperature data, severity being highest in the range 30-35 degrees C. The relationship between citrus canker severity and leaf wetness duration was explained by a monomolecular model, with the greatest severity occurring at 24 h of leaf wetness, with 4 h of wetness being the minimum duration sufficient to cause 100% incidence at optimal temperatures of 25-35 degrees C. Mean lesion density behaved similarly to disease severity in relation to temperature variation and leaf wetness duration. A combined monomolecular-beta generalized model fitted disease severity, mean lesion density or lesion size as a function of both temperature and duration of leaf wetness. The estimated minimum and maximum temperatures for the occurrence of disease were 12 degrees C and 40 degrees C, respectively.

Distribution of Xylella fastidiosa in citrus rootstocks and transmission of citrus variegated chlorosis between sweet orange plants through natural root grafts

To study translocation of Xylella fastidiosa to citrus rootstocks, budsticks from citrus variegated chlorosis (CVC)-affected cv. Pera sweet orange (Citrus sinenesis (L.) Osb.) were top grafted on 15 citrus rootstocks. Disease symptoms were conspicuous 3 months later on all 15 rootstocks tested. The presence of X. fastidiosa was confirmed by light microscopy, double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assays, and polymerase chain reaction in rootlets and main roots of CVC-symptomatic Pera sweet orange in 11 of the 15 rootstocks tested. These results suggest that bacterial translocation from the aerial plant parts to the root system occurs but is not essential for X. fastidiosa to induce symptoms in the aerial parts. Bacterial translocation to the roots was not correlated with CVC leaf-symptom severity in the Pera scion. To determine if CVC disease could be transmitted by natural root grafts, two matched seedlings of each of four sweet orange cultivars (Pera, Natal, Valencia, and Caipira) were transplanted into single pots. One seedling rootstock of each pair was inoculated by top grafting with a CVC-contaminated budstick while the other seedling rootstock was cut but not graft inoculated. Transmission of X. fastidiosa from an inoculated plant to a noninoculated plant sharing the same pot was observed in all four sweet orange cultivars tested. Transmission was confirmed by observation of natural roots grafts between the two plants, presence of X. fastidiosa in the root grafts, and disease development in the uninoculated plants. This is the first report of transmission of CVC disease through natural root grafts.

Qualidade microbiológica do solo sob citrus em comparação com outros ecossistemas e sob adubação verde

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The influence of citrus rootstocks on the relationship between the mite Brevipalpus phoenicis and citrus leprosis disease

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Technical and economic evaluation of different types of control of Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae) in citrus leprosies management

The objective of this work was to evaluate the effect of acaricide applications and pruning of symptomatic branches in citrus leprosis management in Brazil. It was conducted in an orange plantation of the 'Pera' variety, grafted onto the 'Cleopatra' tangerine, in two seasons (2006-2007 and 2007-2008). The experimental design was randomized blocks in a factorial scheme consisting of the following factors: (A) acaricide, in three levels: spirodiclofen and cyhexatin applied in rotation, lime sulphur; no acaricides; (B) pruning to remove branches that showed symptoms of leprosis, with two levels: with pruning, without pruning. We carried out periodic assessments of Brevipalpus phoenicis (Geijskes) populations (vector of the leprosis virus), leprosis incidence and severity, fruit yield, and the economic feasibility of the applied strategies. Based on the results, we concluded that spirodiclofen and cyhexatin were more effective than lime sulphur in B. phoenicis control. Control with lime sulphur required more applications than spirodiclofen and cyhexatin in rotation, making it more expensive. Pruning of symptomatic branches used in isolation was not sufficiently effective to control leprosis and significantly increased control costs. Profits were higher when the control involved sprayings of spirodiclofen and cyhexatin in alternation, with or without pruning.

Citrus greening disease investigation using micro synchrotron radiation X-ray fluorescence in association with soft independent modelling of class analogy (SIMCA)

This study describes the use of micro synchrotron radiation X-ray fluorescence (µSR-XRF) to investigate citrus greening disease in sweet orange (Citrus sinensis) plants. An experiment using healthy plants as control and plants of the same variety infected with Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) was performed to verify variations of the mineral composition of citrus leaves. A µSR-XRF system using the D09B X-ray fluorescence beam line at the Brazilian Synchrotron Light Source (LNLS, Campinas, São Paulo State) was employed for this purpose. The data were analyzed using a chemometric tool called soft independent modelling of class analogy (SIMCA). The promising results from SIMCA models reinforce the evidence that plants infected by citrus greening (both asymptomatic and symptomatic) undergo alterations in their micro- and macronutrient compositions.

Planos de amostragem seqüenciais para Orthezia praelonga Douglas (Hemiptera: Sternorrhyncha, Ortheziidae) na cultura de citros

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Danos da morte súbita dos citros sobre a produção de laranja

A Morte Súbita dos Citros (MSC) afeta laranjeiras doces (Citrus sinensis) e algumas tangerineiras (Citrus reticulata) enxertadas em limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia) no norte do Estado de São Paulo e sul do Triângulo Mineiro. O progresso da doença nos pomares têm causado grande preocupação para o agronegócio citrícola. Para caracterizar e quantificar os danos causados pela MSC, a produção de frutos (peso total e número de frutos por planta e tamanho dos frutos) foi avaliada em quatro talhões para cada combinação variedade ('Hamlin', 'Pêra', 'Natal' e 'Valência') / classe de idade (três a cinco anos, seis a dez anos e 11 a 15 anos). em cada talhão, as plantas foram classificadas de acordo com a severidade de MSC (0 = sadia, 1 = sintomas iniciais e 2 = sintomas severos). Para cada nível de severidade foram colhidas dez plantas escolhidas ao acaso. Os danos foram caracterizados pela redução do peso total de frutos por planta (28% e 50% para o nível 1 e 2, respectivamente), do número total de frutos por planta (12% e 26% para o nível 1 e 2, respectivamente) e do tamanho do fruto (22% e 41% para nível 1 e 2, respectivamente). As variedades de laranja não diferiram em relação à porcentagem de redução para todas as variáveis de produção avaliadas. As plantas mais jovens tiveram a maior redução no número total de frutos por planta e as plantas com mais de cinco anos de idade tiveram as maiores reduções no tamanho dos frutos. As classes de idade não diferiram na porcentagem de redução do peso total de frutos por planta.

Estimativa do número de frutos por amostragem de parte da copa em laranjeiras

Estudou-se um método objetivo para a estimativa do número de frutos em pomares de laranja baseado na contagem dos frutos em ramos de 5 cm de diâmetro. Foram realizados levantamentos em laranjeiras durante três safras, obtendo-se o número de frutos produzidos em um ramo terminal, tomado ao acaso, bem como o número total na árvore. Consideraram-se nove estratos, constituídos pelas cultivares de laranja-doce, Hamlin, Pêra, Natal e Valência (as duas últimas analisadas conjuntamente) e três faixas etárias (três a cinco, seis a 10 e mais que 10 anos de idade). Foram ajustados modelos de regressão linear para o número total de frutos da árvore em função do número de frutos no ramo, obtendo-se coeficientes de determinação variando de 0,79 a 0,94. Com exceção da cultivar Hamlin, verificou-se coincidência entre as curvas das faixas etárias correspondentes. Esses resultados permitem estimar a produção média de frutos em um pomar de laranja, com base em amostragem de ramos com tamanho fixo, com precisão satisfatória, sem o uso de métodos de amostragem mais laboriosos e onerosos.

Distribuição de probabilidade de ocorrência de Orthezia praelonga Douglas (Hemiptera: Sternorrhyncha: Ortheziidae) na cultura de citros

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribuição espacial de Dilobopterus costalimai young (Hemiptera: Cicadellidae) em citros na região de Taquaritinga, SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Distribuição espacial de Oncometopia facialis (Signoret) (Hemiptera: Cicadellidae) em pomar cítrico

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Agricultura de precisão: mapeamento da produtividade em pomares cítricos usando geoestatística

A variabilidade espacial de produtividade e tamanho de frutos foi avaliada em pomares de laranja irrigados e não irrigados, localizados no município de Luiz Antônio - SP, utilizando-se de geoestatística. Através dos mapas de krigagem, podem-se determinar as áreas de alta e baixa produtividade dos talhões. Verificou-se maior variabilidade para produtividade e tamanho de frutos nas quadras irrigadas e não irrigadas. Portanto, a geoestatística mostrou-se uma ferramenta extremamente útil para auxiliar em Programas de Agricultura de Precisão.

Distribuição espacial de Toxoptera citricida (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae) na cultura de citros

O estudo da distribuição espacial de pragas é fundamental para elaboração de planos de amostragem para o uso do manejo integrado de pragas. Para o afídeo Toxoptera citricida (Kirkaldy), estudou-se a distribuição espacial em talhões de pomares de citros comerciais de laranja-doce [Citrus sinensis (L.) Osbeck] da variedade Pêra, com 5; 9 e 15 anos de idade, durante o período de setembro de 2004 a abril de 2005. Foram realizadas 14 amostragens de número de T. citricida em intervalos aproximados de 15 dias entre as mesmas, utilizando-se de armadilhas adesivas de cor amarela (0,11 x 0,11 m) fixadas à planta, a 1,5 m de altura aproximadamente. As armadilhas foram distribuídas na área, a cada cinco plantas na linha, em linhas alternadas, totalizando 137 armadilhas no talhão com 5 anos, 140 no talhão com 9 anos e 80 no talhão com 15 anos. Os índices de dispersão utilizados foram: razão variância média (I), índice de Morisita (Idelta), coeficiente de Green (Cx) e expoente k da distribuição Binomial Negativa. O índice que melhor representou a agregação do pulgão foi o expoente k da distribuição Binomial Negativa, e a distribuição binomial negativa foi o modelo que melhor se ajustou aos dados. Através destas análises, verificou-se que a maioria das amostragens apresentou uma distribuição agregada da população de T. citricida.