Evaluation of resistance to Tomato severe rugose virus (ToSRV) in Capsicum spp. genotypes

Tomato severe rugose virus (ToSRV) is the predominant species of begomovirus in São Paulo State, Brazil, and infects primarily tomato and pepper plants. There is no information about genetic resistance of pepper to this virus, so in this work the reaction of 29 genotypes of Capsicum spp. was evaluated by inoculation of two ToSRV isolates: ToSRV-Sk (isolated from a tomato plant) and ToSRV-PJU (isolated from a pepper plant). For both isolates, two C. annuun genotypes (Catarino Cascabel - México and Silver) showed no symptoms 30 days after inoculation (d.a.i). In a second experiment, these two genotypes were evaluated for 150 d.a.i and, again, no symptoms could be observed. However, the virus was detected by RCA-PCR, indicating that both genotypes are susceptible, but less affected by ToSRV infection. Catarino Cascabel - México and Silver can be indicated for use in breeding programs for resistance of pepper to ToSRV.

Begomovírus infectando a cultura de pimentão no estado de São Paulo

Vírus do gênero Begomovirus são transmitidos por mosca-branca Bemisia tabaci G., e constituem um dos problemas fitossanitários sérios em diversas culturas. Plantas de pimentão coletadas em oito regiões do Estado de São Paulo, foram submetidas a extração de DNA total e PCR com primers universais e degenerados para begomovírus, que amplificam parte da região codificadora para a proteína capsicial. Os dados indicam a presença de begomovírus em pimentão nas cinco regiões coletadas. Análise das seqüências do DNA viral e análise filogenética revelaram identidade com dois begomovírus nativo da América. Tomato severe rugose virus - ToSRV (AY029750) e com Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV, AY829113), espécies descritas infectando tomateiro no Brasil. A presença de begomovírus em pimentão foi verificada nas regiões de Alvinlândia, Ubirajara, Botucatu, Elias-Fausto, Paulínia, Mogi Guaçu, Paranapanema e Pirajú.

Ocorrência e variabilidade genética do Tomato severe rugose virus em tomateiro e pimentão no Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de danos causados pelo Tomato severe rugose virus (ToSRV) em cultivares de pimentão

A espécie Tomato severe rugose virus (ToSRV) é a predominante em áreas de cultivo de pimentão no Estado de São Paulo. Sua ocorrência na cultura é relativamente recente de modo que não existem informações sobre os danos causados nesta cultura. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar a produtividade e qualidade dos frutos de pimentão de três cultivares (Magda, Amanda e Rubia R) quando infectadas com o ToSRV. Verificou-se acentuada redução no número de frutos e menor crescimento das plantas, porém, o ToSRV não influenciou significativamente na massa, diâmetro e comprimento dos frutos. Os resultados obtidos até o momento permitem concluir que o ToSRV causa danos em pimentão e que há necessidade de estudos visando resistência ao ToSRV.

Pulverização eletrostática e assistência de ar no tratamento fitossanitário na cultura do algodoeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Los bioinsecticidas de nim en el control de plagas de insectos en cultivos económicos : La Habana (Cuba)

En Cuba, la generalización del cultivo del Nim (Azadirachta indica A. Juss) y el uso de los bioinsecticidas producidos a partir de éste como apoyo al desarrollo de una agricultura sostenible y ecológica, trae consigo la necesidad de validar su efectividad biológica en una gama cada vez más amplia de plagas de interés agrícola. En el presente trabajo se demuestra que con el uso de los productos OleoNim 80 CE, NeoNim 60 CE, CubaNim T, CubaNim SM y FoliarNim HM es posible controlar con eficacia la acción nociva de plagas tales como Diaphania hyalinata (L.) en melón, Empoasca fabae (Harris) en poroto, Thrips palmi (Karny) en pepino en organopónico y bajo condiciones de cultivo protegido, y Bemisia tabaci (Genn.) en poroto y tomate. Las efectividades biológicas alcanzadas en estas experiencias, oscilaron entre 75 y 100 %, lo cual confirma la factibilidad del uso de estos bioinsecticidas insertados en el Manejo Integrado de Plagas para una agricultura sostenible.

Curva de degradación a campo de clorpirifos en cultivo de tomate y su persistencia luego del lavado y pelado doméstico

Las normativas legales sobre residuos de plaguicidas son cada vez más exigentes a nivel mundial. Con frecuencia hay una reducción significativa en el Límite Máximo de Residuos (LMR) y en casos severos la prohibición de su uso. La estrategia de control fitosanitario debe tener en cuenta los niveles de residuos que quedan en la fruta que llega al consumidor y la cinética de disipación que disminuye los riesgos toxicológicos y comerciales. El clorpirifos es un insecticida organofosforado, liposoluble, cuyo modo de acción es por contacto, ingestión o inhalación. Es utilizado por la mayoría de los productores, para el control de diversas plagas debido a que es económico y efectivo. En cultivos de tomate es utilizado para controlar a Tuta absoluta la “polilla del tomate", debido a su importancia en relación a los daños ocasionados en el cultivo (CITEF, 1977) y a Bemisia tabaci la “mosca blanca", por su incidencia durante todo el año y su agresividad como plaga de los cultivos hortícolas especialmente solanáceas, obliga a realizar una gran cantidad de pulverizaciones para mantenerla por debajo de los umbrales de daño económico. Tiene una amplia distribución y un gran impacto en los cinturones hortícolas de casi todo el país (SYNGENTA, 2011). Dicho plaguicida es muy tóxico o moderadamente tóxico para aves y humanos, según las formulaciones disponibles en el mercado, muy tóxico para abejas y extremadamente tóxico para peces (CASAFE, 2011). La legislación argentina establece un LMR de 0.5 mg/Kg. para fruto de tomate entero y un periodo de carencia (plazo de seguridad entre última aplicación y cosecha del producto) de 21 días (SENASA, 2010). La finalidad del trabajo es ofrecer al sector agrícola información sólida que le permita predecir la concentración de clorpirifos desde el momento de la aplicación y así evitar excesos de residuos en los frutos para consumo o comercialización.

Coevolución virus-planta: impacto de las infecciones virales en poblaciones silvestres de Chiltepín (capsicum annuum var. Aviculare (dierbach) d’arcy & eshbaugh) en México.

El impacto negativo que tienen los virus en las plantas hace que estos puedan ejercer un papel ecológico como moduladores de la dinámica espacio-temporal de las poblaciones de sus huéspedes. Entender cuáles son los mecanismos genéticos y los factores ambientales que determinan tanto la epidemiología como la estructura genética de las poblaciones de virus puede resultar de gran ayuda para la comprensión del papel ecológico de las infecciones virales. Sin embargo, existen pocos trabajos experimentales que hayan abordado esta cuestión. En esta tesis, se analiza el efecto de la heterogeneidad del paisaje sobre la incidencia de los virus y la estructura genética de sus poblaciones. Asimismo, se explora como dichos factores ambientales influyen en la importancia relativa que los principales mecanismos de generación de variabilidad genética (mutación, recombinación y migración) tienen en la evolución de los virus. Para ello se ha usado como sistema los begomovirus que infectan poblaciones de chiltepín (Capsicum annuum var. aviculare (Dierbach) D´Arcy & Eshbaugh) en México. Se analizó la incidencia de diferentes virus en poblaciones de chiltepín distribuidas a lo largo de seis provincias biogeográficas, representando el área de distribución de la especie en México, y localizadas en hábitats con diferente grado de intervención humana: poblaciones sin intervención humana (silvestres); poblaciones toleradas (lindes y pastizales), y poblaciones manejadas por el hombre (monocultivos y huertos familiares). Entre los virus analizados, los begomovirus mostraron la mayor incidencia, detectándose en todas las poblaciones y años de muestreo. Las únicas dos especies de begomovirus que se encontraron infectando al chiltepín fueron: el virus del mosaico dorado del chile (Pepper golden mosaic virus, PepGMV) y el virus huasteco del amarilleo de venas del chile (Pepper huasteco yellow vein virus, PHYVV). Por ello, todos los análisis realizados en esta tesis se centran en estas dos especies de virus. La incidencia de PepGMV y PHYVV, tanto en infecciones simples como mixtas, aumento cuanto mayor fue el nivel de intervención humana en las poblaciones de chiltepín, lo que a su vez se asoció con una menor biodiversidad y una mayor densidad de plantas. Además, la incidencia de infecciones mixtas, altamente relacionada con la presencia de síntomas, fue también mayor en las poblaciones cultivadas. La incidencia de estos dos virus también varió en función de la población de chiltepín y de la provincia biogeográfica. Por tanto, estos resultados apoyan una de las hipótesis XVI clásicas de la Patología Vegetal según la cual la simplificación de los ecosistemas naturales debida a la intervención humana conduce a un mayor riesgo de enfermedad de las plantas, e ilustran sobre la importancia de la heterogeneidad del paisaje a diferentes escalas en la determinación de patrones epidemiológicos. La heterogeneidad del paisaje no solo afectó a la epidemiología de PepGMV y PHYVV, sino también a la estructura genética de sus poblaciones. En ambos virus, el nivel de diferenciación genética mayor fue la población, probablemente asociado a la capacidad de migración de su vector Bemisia tabaci; y en segundo lugar la provincia biogeográfica, lo que podría estar relacionado con el papel del ser humano como agente dispersor de PepGMV y PHYVV. La estima de las tasas de sustitución nucleotídica de las poblaciones de PepGMV y PHYVV mostró una rápida dinámica evolutiva. Los árboles filogenéticos de ambos virus presentaron una topología en estrella, lo que sugiere una expansión reciente en las poblaciones de chiltepín. La reconstrucción de los patrones de migración de ambos virus indicó que ésta expansión parece haberse producido desde la zona central de México siguiendo un patrón radial, y en los últimos 30 años. Es importante tener en cuenta que el patrón espacial de la diversidad genética de las poblaciones de PepGMV y PHYVV es similar al descrito previamente para el chiltepín lo que podría dar lugar a la congruencia de las genealogías del huésped y la de los virus. Dicha congruencia se encontró cuando se tuvieron en cuenta únicamente las poblaciones de hábitats silvestres y tolerados, lo que probablemente se debe a una codivergencia en el espacio pero no en el tiempo, dado que la evolución de virus y huésped han ocurrido a escalas temporales muy diferentes. Finalmente, el análisis de la frecuencia de recombinación en PepGMV y PHYVV indicó que esta juega un papel importante en la evolución de ambos virus, dependiendo su importancia del nivel de intervención humana de la población de chiltepín. Este factor afectó también a la intensidad de la selección a la que se ven sometidos los genomas de PepGMV y PHYVV. Los resultados de esta tesis ponen de manifiesto la importancia que la reducción de la biodiversidad asociada al nivel de intervención humana de las poblaciones de plantas y la heterogeneidad del paisaje tiene en la emergencia de nuevas enfermedades virales. Por tanto, es necesario considerar estos factores ambientales a la hora de comprender la epidemiologia y la evolución de los virus de plantas.XVII SUMMARY Plant viruses play a key role as modulators of the spatio-temporal dynamics of their host populations, due to their negative impact in plant fitness. Knowledge on the genetic and environmental factors that determine the epidemiology and the genetic structure of virus populations may help to understand the ecological role of viral infections. However, few experimental works have addressed this issue. This thesis analyses the effect of landscape heterogeneity in the prevalence of viruses and the genetic structure of their populations. Also, how these environmental factors influence the relative importance of the main mechanisms for generating genetic variability (mutation, recombination and migration) during virus evolution is explored. To do so, the begomoviruses infecting chiltepin (Capsicum annuum var. aviculare (Dierbach) D'Arcy & Eshbaugh) populations in Mexico were used. Incidence of different viruses in chiltepin populations of six biogeographical provinces representing the species distribution in Mexico was determined. Populations belonged to different habitats according to the level of human management: populations with no human intervention (Wild); populations naturally dispersed and tolerated in managed habitats (let-standing), and human managed populations (cultivated). Among the analyzed viruses, the begomoviruses showed the highest prevalence, being detected in all populations and sampling years. Only two begomovirus species infected chiltepin: Pepper golden mosaic virus, PepGMV and Pepper huasteco yellow vein virus, PHYVV. Therefore, all the analyses presented in this thesis are focused in these two viruses. The prevalence of PepGMV and PHYVV, in single and mixed infections, increased with higher levels of human management of the host population, which was associated with decreased biodiversity and increased plant density. Furthermore, cultivated populations showed higher prevalence of mixed infections and symptomatic plants. The prevalence of the two viruses also varied depending on the chiltepin population and on the biogeographical province. Therefore, these results support a classical hypothesis of Plant Pathology stating that simplification of natural ecosystems due to human management leads to an increased disease risk, and illustrate on the importance of landscape heterogeneity in determining epidemiological patterns. Landscape heterogeneity not only affected the epidemiology of PepGMV and PHYVV, but also the genetic structure of their populations. Both viruses had the highest level of genetic differentiation at the population scale, probably associated with the XVIII migration patterns of its vector Bemisia tabaci, and a second level at the biogeographical province scale, which could be related to the role of humans as dispersal agents of PepGMV and PHYVV. The estimates of nucleotide substitution rates of the virus populations indicated rapid evolutionary dynamics. Accordingly, phylogenetic trees of both viruses showed a star topology, suggesting a recent diversification in the chiltepin populations. Reconstruction of PepGMV and PHYVV migration patterns indicated that they expanded from central Mexico following a radial pattern during the last 30 years. Importantly, the spatial genetic structures of the virus populations were similar to that described previously for the chiltepin, which may result in the congruence of the host and virus genealogies. Such congruence was found only in wild and let-standing populations. This is probably due to a co-divergence in space but not in time, given the different evolutionary time scales of the host and virus populations. Finally, the frequency of recombination detected in the PepGMV and PHYVV populations indicated that this mechanism plays an important role in the evolution of both viruses at the intra-specific scale. The level of human management had a minor effect on the frequency of recombination, but influenced the strength of negative selective pressures in the viral genomes. The results of this thesis highlight the importance of decreased biodiversity in plant populations associated with the level of human management and of landscape heterogeneity on the emergence of new viral diseases. Therefore it is necessary to consider these environmental factors in order to fully understand the epidemiology and evolution of plant viruses.

Control of insect vectors and plant viruses in protected crops by novel pyrethroid-treated nets

Long-lasting insecticide-treated nets (LLITNs) constitute a novel alternative that combines physical and chemical tactics to prevent insect access and the spread of insect-transmitted plant viruses in protected enclosures. This approach is based on a slow-release insecticide-treated net with large hole sizes that allow improved ventilation of greenhouses. The efficacy of a wide range of LLITNs was tested under laboratory conditions against Myzus persicae, Aphis gossypii and Bemisia tabaci. Two nets were selected for field tests under a high insect infestation pressure in the presence of plants infected with Cucumber mosaic virus and Cucurbit aphid-borne yellows virus. The efficacy of Aphidius colemani, a parasitoid commonly used for biological control of aphids, was studied in parallel field experiments.

Golden mosaic of common beans in Brazil: management with a transgenic approach.

Common bean and its importance for the brazilian population. Golden mosaic of common beans (Bean golden mosaic virus). The BGMV whitefly vector: Bemisia tabaci. Breeding for BGMV resistant varieties. The development of a BGMV-Resistant common bean transgenic event. Other whitefly-transmitted viruses reported on common beans in Brazil. Whitefly-borne disease and insect management. Future perspectives.

Manejo integrado da mosca-branca Bemisia argentifolii.

Historico; Classificacao sistematica, descricao morfologica, biologia e danos; Ecologia; Hospedeiras e febologia; Metodos de controle de pragas; Manejo integrado.

Phage library screening for the rapid identification and in vivo testing of candidate genes for a DNA vaccine against Mycoplasma mycoides subsp. mycoides small colony biotype

A new strategy for rapidly selecting and testing genetic vaccines has been developed, in which a whole genome library is cloned into a bacteriophage λ ZAP Express vector which contains both prokaryotic (Plac) and eukaryotic (PCMV) promoters upstream of the insertion site. The phage library is plated on Escherichia coli cells, immunoblotted, and probed with hyperimmune and/or convalescent-phase antiserum to rapidly identify vaccine candidates. These are then plaque purified and grown as liquid lysates, and whole bacteriophage particles are then used directly to immunize the host, following which PCMV-driven expression of the candidate vaccine gene occurs. In the example given here, a semirandom genome library of the bovine pathogen Mycoplasma mycoides subsp. mycoides small colony (SC) biotype was cloned into λ ZAP Express, and two strongly immunodominant clones, λ-A8 and λ-B1, were identified and subsequently tested for vaccine potential against M. mycoides subsp. mycoides SC biotype-induced mycoplasmemia. Sequencing and immunoblotting indicated that clone λ-A8 expressed an isopropyl-β-d-thiogalactopyranoside (IPTG)-inducible M. mycoides subsp. mycoides SC biotype protein with a 28-kDa apparent molecular mass, identified as a previously uncharacterized putative lipoprotein (MSC_0397). Clone λ-B1 contained several full-length genes from the M. mycoides subsp. mycoides SC biotype pyruvate dehydrogenase region, and two IPTG-independent polypeptides, of 29 kDa and 57 kDa, were identified on immunoblots. Following vaccination, significant anti-M. mycoides subsp. mycoides SC biotype responses were observed in mice vaccinated with clones λ-A8 and λ-B1. A significant stimulation index was observed following incubation of splenocytes from mice vaccinated with clone λ-A8 with whole live M. mycoides subsp. mycoides SC biotype cells, indicating cellular proliferation. After challenge, mice vaccinated with clone λ-A8 also exhibited a reduced level of mycoplasmemia compared to controls, suggesting that the MSC_0397 lipoprotein has a protective effect in the mouse model when delivered as a bacteriophage DNA vaccine. Bacteriophage-mediated immunoscreening using an appropriate vector system offers a rapid and simple technique for the identification and immediate testing of putative candidate vaccines from a variety of pathogens.

Incidência de mosca-minadora e insetos vetores em sistemas de manejo de pragas em tomateiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effects of feeding a multivalent polyclonal antibody preparation on feedlot performance, carcass characteristics, rumenitis, and blood gas profile in Bos indicus biotype yearling bulls

The objective of this study was to evaluate effects of feeding monensin (MON) or a multivalent polyclonal antibody preparation (PAP) against several rumen microorganisms on feedlot performance, carcass characteristics, blood gas profile, and rumenitis of Bos indicus biotype (BT) yearling bulls. The study was designed as a completely randomized design with a 3 x 2 factorial arrangement, replicated 4 times, in which 32 yearling bulls of each of 3 BT evaluated (3-way-cross, TC; Canchim, CC; and Nellore, NE) were fed diets containing either MON at 300 mg.d(-1) or PAP at 10 mL.d(-1) across 3 different periods. No significant (P > 0.10) feed additive (FA) main effects were observed for any of the feedlot performance variables and carcass characteristics with the exception of dressing percentage. Yearling bulls receiving PAP had a decreased (P = 0.047) dressing percentage when compared with yearling bulls receiving MON. Significant (P < 0.05) BT main effects were observed for all feedlot performance variables and carcass characteristics with the exception of kidney-pelvic fat expressed in kilograms (P = 0.49) and LM lipids content (P = 0.45). Crossbred yearling bulls (TC and CC) had greater (P < 0.001) ADG, DMI in kilograms, DMI as % of BW, and improved (P = 0.001) G: F when compared with NE yearling bulls. A tendency (P = 0.072) for a FA main effect was observed for rumenitis scores, in which yearling bulls receiving PAP had lesser rumenitis scores than those receiving MON. When the data were disposed as frequency percentage, 55.6% and 45.7% of the rumens from yearling bulls fed PAP and MON were scored between 0 and 1, respectively (0 = no lesions, 10 = severe lesions). Likewise, a significant BT main effect was observed (P = 0.008), where NE yearling bulls had greater rumenitis scores than those of crossbred yearling bulls (TC and CC). No signifi cant FA main effects were observed (P > 0.10) for any of the fatty acids measured in the subcutaneous adipose tissue, with the exception that yearling bulls receiving MON had greater (P < 0.05) concentrations of palmitic acid (16: 0), margaric acid (17: 0), docosapentaenoic acid (22: 5), and docosahexaenoic acid (22: 6) than those yearling bulls receiving PAP. Feeding PAP tended to decrease incidence of rumen lesions and led to similar feedlot performance compared with feeding MON. Thus, PAP is a new technology that presents a possible alternative for ionophores.

Estrategia de manejo para el control de Thrips tabaci Lind. en ajo colorado

En cultivos de ajo colorado de Luján de Cuyo (Mendoza, Argentina) realizados en 1996/97/98 se compararon tres alternativas de manejo para el control del trips del ajo y la cebolla: a) control químico en tiempos calendarios sin considerar la dinámica poblacional, modalidad del productor b) control químico teniendo en cuenta la dinámica poblacional c) sin tratamientos químicos Los resultados obtenidos no muestran diferencias estadísticamente significativas en los rendimientos del cultivo (p > 0,05) para las condiciones del ensayo y no se recomienda el empleo de tratamientos químicos.