Gas exchange rates at different vapor pressure deficits and water relations of 'Pera' sweet orange plants with citrus variegated chlorosis (CVC)

Net photosynthesis (A) and transpiration rates (E), stomatal conductance (g), water use efficiency (WUE), intrinsic water use efficiency (IWUE) and internal leaf CO2 concentration (C) in response to different vapor pressure deficit (1.2 and 2.5 kPa) were investigated in 'Pera' sweet orange plants affected by citrus variegated chlorosis (CVC), a disease caused by Xylella fastidiosa. All plants were well watered and leaf water potential (Pw) was also measured by the psychrometric technique. Results showed that healthy plants responded to higher vapor pressure deficit (VPD), lowering its net photosynthesis and transpiration rates, and stomatal conductance. However, diseased plants presented no clear response to VPD, showing lower A, E and g for both VPDs studied and very similar values to these variables in healthy plants at the highest VPD. Internal leaf CO2 concentration also decreased for healthy plants when under the highest VPD, and surprisingly, the same pattern of response was found in plants with CVC. These results, the lower Psi(w) and higher WUE values for diseased plants, indicated that this disease may cause stomatal dysfunction and affect the water resistance through xylem vessels, which ultimately may play some role in photosynthetic metabolism. (C) 2003 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Leaf gas exchange and fruit yield in sweet orange trees as affected by citrus variegated chlorosis and environmental conditions

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

A triply cloned strain of Xylella fastidiosa multiplies and induces symptoms of citrus variegated chlorosis in sweet orange

Xylella fastidiosa isolate 8.1,b obtained from a sweet orange tree affected by citrus variegated chlorosis in the state of Sb Paulo, Brazil, and shown in 1993 to be the causal agent of the disease, was cloned by repeated culture in liquid and on solid PW medium, yielding triply cloned strain 9a5c. The eighth and the 16th passages of strain 9a5c were mechanically inoculated into sweet orange plants. Presence of X. fastidiosa in sweet orange leaves of shoots having grown after inoculation (first-flush shoots) was detected by DAS-ELISA and PCR. Thirty-eight days after inoculation, 70% of the 20 inoculated plants rested positive, and all plants gave strong positive reactions 90 days after inoculation. Symptoms first appeared after 3 months and were conspicuous after 5 months. X. fastidiosa was reisolated from sweet orange leaves, 44 days after inoculation. These results indicate that X. fastidiosa strain 9a5c, derived from pathogenic isolate 8.1.b by triply cloning, is also pathogenic, Strain 9a5c is now used for the X. fastidiosa genome sequencing project undertaken on a large scale in Brazil.

Comparative analyses of the complete genome sequences of Pierce's disease and citrus variegated chlorosis strains of Xylella fastidiosa

Xylella fastidiosa is a xylem-dwelling, insect-transmitted, gamma-proteobacterium that causes diseases in many plants, including grapevine, citrus, periwinkle, almond, oleander, and coffee. X. fastidiosa has an unusually broad host range, has an extensive geographical distribution throughout the American continent, and induces diverse disease phenotypes. Previous molecular analyses indicated three distinct groups of X.fastidiosa isolates that were expected to be genetically divergent. Here we report the genome sequence of X. fastidiosa (Temecula strain), isolated from a naturally infected grapevine with Pierce's disease (PD) in a wine-grape-growing region of California. Comparative analyses with a previously sequenced X.fastidiosa strain responsible for citrus variegated chlorosis (CVC) revealed that 98% of the PD X.fastidiosa Temecula genes are shared with the CVC X. fastidiosa strain 9a5c genes. Furthermore, the average amino acid identity of the open reading frames in the strains is 95.7%. Genomic differences are limited to phage-associated chromosomal rearrangements and deletions that also account for the strain-specific genes present in each genome. Genomic islands, one in each genome, were identified, and their presence in other X.fastidiosa strains was analyzed. We conclude that these two organisms have identical metabolic functions and are likely to use a common set of genes in plant colonization and pathogenesis, permitting convergence of functional genomic strategies.

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.

Susceptibility of tangerines to citrus variegated chlorosis

Citrus variegated chlorosis (CVC), a citrus disease first discovered in Brazil in 1987, is caused by the bacterium Xylella fastidiosa and transmitted by sharpshooters and budwood. Since the disease affects almost all sweet orange cultivars, it has become one of the most serious problems for Brazilian citriculture. To evaluate their resistance to CVC disease, fifteen tangerines or mandarins (C. reticulata Blanco) and their hybrids were grafted on Rangpur lime (C. limonia Osb.) and inoculated with CVC-contaminated Pera sweet orange (C. sinensis (L.) Osb.) by twig grafting in a greenhouse. Tangerines and their hybrids Wilking, Fortune, Sunki, Ellendale, Orlando tangelo, Nunes clementine, Nova, Sun Shu Sha Kat, Suenkat, and Batangas showed CVC leaf symptoms and gave positive results on enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and polymerase chain reaction (PCR) (with specific primers for X. fastidiosa), indicating that they are susceptible to CVC. Although X. fastidiosa bacteria were detected by ELISA and PCR in inoculated plants of tangerines Cravo and Oneco, no CVC leaf symptoms were observed on these two cultivars, suggesting that they are tolerant to the disease. CVC leaf symptoms were not observed and X. fastidiosa was not detected in tangerine Dancy and mandarins Okitsu satsuma and Ponkan after inoculation, showing that they are resistant to the disease.

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)

Geostatistical characterization of the spatial distribution of Xylella fastidiosa sharpshooter vectors on citrus

A distribuição espacial das espécies de cigarrinhas (Dilobopterus costalimai Young, Acrogonia sp. e Oncometopia facialis Signoret), vetoras da Xylella fastidiosa, agente causal da Clorose Variegada dos Citros, foi estudada com o uso da geoestatística. As avaliações foram feitas em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis [L.] Osb.), objetivando estabelecer meios para melhor controle dos vetores e da doença. O monitoramento da ocorrência das cigarrinhas no pomar foi feito através de amostragens mensais, utilizando-se armadilhas adesivas amarelas de 3 x 5, distribuídas uniformemente em 50 pontos na área, dispostas em laranjeiras à altura de 1,5 m do solo e substituídas mensalmente. Acrogonia sp. foi a espécie prevalente nas amostragens. Os resultados possibilitaram ajustar modelos aos semivariogramas da distribuição espacial das três espécies no pomar estudado. Durante os três anos consecutivos de amostragem, as populações de Acrogonia sp., D. costalimai e O. facialis apresentaram modelos de distribuição agregada somente nos meses de verão, inverno e primavera, respectivamente, mostrando a necessidade de monitoramento constante desses vetores para reduzir a sua população em épocas favoráveis ao seu desenvolvimento. Através de parâmetros geoestatísticos foi possível calcular a área de agregação das cigarrinhas no pomar. A espécie Acrogonia sp. apresentou área média de agregação de 15.760 m², enquanto para O. facialis e D. costalimai foi possível constatar áreas médias de agregação de 11.555 m² e 10.980 m², respectivamente. Esses resultados indicaram que para um levantamento seguro de cigarrinhas é necessário pelo menos dispor de uma armadilha por hectare.

Produtividade e qualidade dos frutos da laranjeira 'Pêra' clone IAC em 16 porta-enxertos na região de Bebedouro-SP

Avaliou-se a influência de 16 porta-enxertos na produtividade, nas características físicas e químicas (sólidos solúveis totais-°Brix; acidez; ratio; porcentagem de suco; índice tecnológico e tamanho dos frutos) dos frutos da laranjeira 'Pêra' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] e na incidência e severidade da clorose variegada dos citros (CVC). O plantio do experimento foi realizado em julho de 1993, com espaçamento de 6,0 m entre linhas e 3,5 m entre plantas (476 plantas/ha). O experimento foi conduzido sem irrigação. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, duas plantas por parcela, três repetições e 16 tratamentos, constituídos pelas seguintes cultivares porta-enxertos: tangerineira 'Sun Chu Sha Kat' (Citrus reticulata Blanco), tangerineira 'Pectinífera' (C. reticulata), 'Shekwasha' (C. depressa Hayata), tangerineira 'Pectinífera/Shekwasha' (C. depressa Hayata), tangerineira 'Batangas' (C. reticulata), tangerineira 'Oneco' (C. reticulata), citrangor [citrange (Poncirus trifoliata Raf. x C. sinensis) x C. sinensis], citrandarin [C.sunki hort. Ex Tanaka) x Poncirus trifoliata (L.) Raf. cv. English, tangerineira 'Sunki' (C. sunki), tangerineira 'Suen-Kat' (C. sunki), tangerineira 'Nasnaran' (C. amblycarpa Ochse), tangerineira 'Venezuela' (C. reticulata), tangerineira Heen Naran (C. lycopersicaeformis hort. ex Tan. ), limoeiro 'Cravo' (C. limonia Osbeck) x tangerineira 'Cleópatra' (C. reshni hort ex Tanaka), limoeiro 'Cravo' (C. limonia), tangerineira 'Cleópatra' (C. reshni). A intensidade da clorose variegada dos citros variou em função dos porta-enxertos e não se relacionou com a produção de frutos até a quarta safra. Os porta-enxertos estudados, com exceção da tangerineira Nasnaran, proporcionaram qualidade e produções iniciais de frutos similares aos do limoeiro 'Cravo'.

Deficiência hídrica agrava os sintomas fisiológicos da clorose variegada dos citros em laranjeira 'Natal'

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

Influência de aldicarbe e fosetyl-AL sobre Selenaspidus articulatus (Morgan) (Homoptera: Diaspididae) em plantas de citros com e sem sintomas de clorose variegada dos citros

Estudou-se a relação entre a presença de sintomas da clorose variegada dos citros, doença causada pela bactéria Xilella fastidiosa (Wells), e a ação do inseticida aldicarbe e do fungicida fosetyl-AL sobre a cochonilha pardinha, Selenaspidus articulatus (Morgan) em plantas de citros. O ensaio foi realizado em pomar de laranja variedade Valência com cinco anos de idade, As pulverizações de fosetyl-AL foram realizadas quatro vezes com intervalo de três meses, e o aldicarbe foi aplicado no solo uma única vez. A ocorrência de S. articulatus foi avaliada quinzenalmente. Observou-se que: a) A clorose variegada dos citros (CVC) não interferiu na ação de aldicarbe, aplicado no solo, na dose utilizada sobre S. articulatus; b) A dose de aldicarbe empregada para o controle da referida praga em plantas com CVC pode ser a mesma indicada em plantas sem a doença; c) O poder residual de aldicarbe mostrou-se o mesmo em plantas com e sem sintomas de CVC; d) A associação de aldicarbe e fosetyl-AL não interferiu na ação do primeiro sobre a praga.

Reação de variedades e clones de laranjas a Xylella fastidiosa

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

Avaliação da resistência à Xylella fastidiosa em germoplasma de tangerina e híbridos introduzidos da Itália e Córsega

A Clorose Variegada dos Citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa, é atualmente uma das doenças que mais afeta a citricultura brasileira, sendo as variedades de laranja-doce as mais afetadas. Ensaio instalado na Estação Experimental de Bebedouro (EECB), em condições de estufa, teve como objetivo avaliar o comportamento em relação à CVC de germoplasma de citros introduzidos pela EECB, Fundecitrus e Cenargen. Os materiais foram multiplicados sobre diversos porta-enxertos e, quando atingiram o tamanho adequado, inoculados por garfagem lateral de ramo doente. Cada variedade constou de quatro plantas, três das quais foram inoculadas, e a outra sem inocular deixada como padrão. As avaliações consistiram na observação de sintomas, teste de ELISA e PCR. Os primeiros sintomas nos materiais contaminados começaram a surgir 7 meses após a inoculação. Encontraram-se 18 variedades positivas no teste de PCR, o que indica sua suscetibilidade à bactéria Xylella fastidiosa. Entretanto, as variedades que foram detectadas pelo teste ELISA e não pelo PCR não foram contadas como suscetíveis e, sim, como falsos positivos.

Avaliação de tangerinas, tangores e tangelos em relação à clorose variegada dos citros

A Clorose Variegada dos Citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa, é uma séria ameaça à citricultura brasileira, constituindo-se, atualmente, numa das principais doenças dos citros no Brasil. O objetivo desse trabalho foi avaliar cultivares de citros introduzidas quanto à suscetibilidade ou resistência à CVC, em condições de campo. O trabalho foi conduzido em Bebedouro-SP. Os materiais genéticos estudados foram cultivares de tangerinas e híbridos (tangores e tangelos) introduzidas de bancos de germoplasma da Itália, Portugal, Espanha e Córsega. O trabalho foi constituído por 56 parcelas, com três plantas das quais uma foi inoculada, empregando-se o método de encostia, utilizando-se de mudas previamente infectadas como fontes da bactéria. Foram avaliados os sintomas da doença mediante observação visual através de notas e teste de PCR, específico para Xylella fastidiosa. Os materiais genéticos que se apresentaram positivos ao PCR, mas não apresentaram sintomas, e os que foram negativos ao PCR, possuem um potencial de utilização em programas de melhoramento genético visando à resistência e/ou à tolerância à doença.

A nested-PCR assay for detection of Xylella fastidiosa in citrus plants and sharpshooter leafhoppers

Aims: Detection of Xylella fastidiosa in citrus plants and insect vectors.Methods and Results: Chelex 100 resin matrix was successfully standardized allowing a fast DNA extraction of X. fastidiosa. An amplicon of 500 bp was observed in samples of citrus leaf and citrus xylem extract, with and without symptoms of citrus variegated chlorosis, using PCR with a specific primer set indicating the presence of X. fastidiosa. The addition of insoluble acid-washed polyvinylpyrrolidone (PVPP) prior to DNA extraction of insect samples using Chelex 100 resin together with nested-PCR permitted the detection of X. fastidiosa within sharpshooter heads with great sensitivity. It was possible to detect up to two bacteria per reaction. From 250 sharpshooter samples comprising four species (Dilobopterus costalimai, Oncometopia facialis, Bucephalogonia xanthopis and Acrogonia sp.), 87 individuals showed positive results for X. fastidiosa in a nested-PCR assay.Conclusions: the use of Chelex 100 resin allowed a fast and efficient DNA extraction to be used in the detection of X. fastidiosa in citrus plants and insect vectors by PCR and nested-PCR assays, respectively.Significance and Impact of the study: the employment of efficient and sensitive methods to detect X. fastidiosa in citrus plants and insect vectors will greatly assist epidemiological studies.