Biogeochemistry of the shelf sediments of south eastern Arabian sea: Effect on benthic bacterial heterotrophs

The composition and variability of heterotrophic bacteria along the shelf sediments of south west coast of India and its relationship with the sediment biogeochemistry was investigated. The bacterial abundance ranged from 1.12 x 103 – 1.88 x 106 CFU g-1 dry wt. of sediment. The population showed significant positive correlation with silt (r = 0.529, p< 0.05), organic carbon (OC) (r = 0.679, p< 0.05), total nitrogen (TN) (r = 0.638, p< 0.05), total protein (TPRT) (r = 0.615, p< 0.05) and total carbohydrate (TCHO) (r = 0.675, p< 0.05) and significant negative correlation with sand (r = -0.488, p< 0.05). Community was mainly composed of Bacillus, Alteromonas, Vibrio, Coryneforms, Micrococcus, Planococcus, Staphylococcus, Moraxella, Alcaligenes, Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium and Aeromonas. BIOENV analysis explained the best possible environmental parameters i.e., carbohydrate, total nitrogen, temperature, pH and sand at 50m depth and organic matter, BPC, protein, lipid and temperature at 200m depth controlling the distribution pattern of heterotrophic bacterial population in shelf sediments. The Principal Component Analysis (PCA) of the environmental variables showed that the first and second principal component accounted for 65% and 30.6% of the data variance respectively. Canonical Correspondence Analysis (CCA) revealed a strong correspondence between bacterial distribution and environmental variables in the study area. Moreover, non-metric MDS (Multidimensional Scaling) analysis demarcated the northern and southern latitudes of the study area based on the bioavailable organic matter

Laterally transferred genomic islands in Xanthomonadales related to pathogenicity and primary metabolism

Lateral gene transfer (LGT) is considered as one of the drivers in bacterial genome evolution, usually associated with increased fitness and/or changes in behavior, especially if one considers pathogenic vs. non-pathogenic bacterial groups. The genomes of two phytopathogens, Xanthomonas campestris pv. campestris and Xanthomonas axonopodis pv. citri, were previously inspected for genome islands originating from LGT events, and, in this work, potentially early and late LGT events were identified according to their altered nucleotide composition. The biological role of the islands was also assessed, and pathogenicity, virulence and secondary metabolism pathways were functions highly represented, especially in islands that were found to be recently transferred. However, old islands are composed of a high proportion of genes related to cell primary metabolic functions. These old islands, normally undetected by traditional atypical composition analysis, but confirmed as product of LGT by atypical phylogenetic reconstruction, reveal the role of LGT events by replacing core metabolic genes normally inherited by vertical processes.

Detection of citrus canker in citrus plants using laser induced fluorescence spectroscopy

Citrus canker is a serious disease caused by Xanthomonas citri subsp. citri bacteria, which infects citrus plants (Citrus spp.) leading to a large economic loss in citrus production worldwide. In Brazil citrus canker control is done by an official eradication campaign, therefore early detection of such disease is important to prevent greater economic losses. However, detection is difficult and so far it has been done by visual inspection of each tree. Suspicious leaves from citrus plants in the field are sent to the laboratory to confirm the infection by laboratory analysis, which is a time consuming. Our goal was to develop a new optical technique to detect and diagnose citrus canker in citrus plants with a portable field spectrometer unit. In this paper, we review two experiments on laser induced fluorescence spectroscopy (LIF) applied to detect citrus canker. We also present new data to show that the length of time a leaf has been detached is an important variable in our studies. Our results show that LIF has the potential to be applied to citrus plants.

PILZ Protein Structure and Interactions with PILB and the FIMX EAL Domain: Implications for Control of Type IV Pilus Biogenesis

The PilZ protein was originally identified as necessary for type IV pilus (T4P) biogenesis. Since then, a large and diverse family of bacterial PilZ homology domains have been identified, some of which have been implicated in signaling pathways that control important processes, including motility, virulence and biofilm formation. Furthermore, many PilZ homology domains, though not PilZ itself, have been shown to bind the important bacterial second messenger bis(3`-> 5`)cyclic diGMP (c-diGMP). The crystal structures of the PilZ orthologs from Xanthomonas axonopodis pv Citri (PilZ(XAC1133), this work) and from Xanthomonas campestris pv campestris (XC1028) present significant structural differences to other PilZ homologs that explain its failure to bind c-diGMP. NMR analysis of PilZ(XAC1133) shows that these structural differences are maintained in solution. In spite of their emerging importance in bacterial signaling, the means by which NZ proteins regulate specific processes is not clear. In this study, we show that PilZ(XAC1133) binds to PilB, an ATPase required for TV polymerization, and to the EAL domain of FiMX(XAC2398), which regulates TV biogenesis and localization in other bacterial species. These interactions were confirmed in NMR, two-hybrid and far-Western blot assays and are the first interactions observed between any PilZ domain and a target protein. While we were unable to detect phosphodiesterase activity for FimXX(AC2398) in vitro, we show that it binds c-diGMP both in the presence and in the absence of PilZ(XAC1133). Site-directed mutagenesis studies for conserved and exposed residues suggest that PilZ(XAC1133) interactions with FimX(XAC2398) and PilB(XAC3239) are mediated through a hydrophobic surface and an unstructured C-terminal extension conserved only in PilZ orthologs. The FimX-PilZ-PilB interactions involve a full set of ""degenerate"" GGDEF, EAL and PilZ domains and provide the first evidence of the means by which PilZ orthologs and FimX interact directly with the TP4 machinery. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cancro cítrico em viveiros submetidos a manejos convencional e orgânico

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o desenvolvimento de portaenxertos de citros Poncirus trifoliata, índices de ataque de cancro cítrico causado por Xanthomonas axonopodis pv. citri e controle dessa doença com pulverizações cúpricas em dois viveiros, um convencional e outro orgânico, artificialmente inoculados, no Centro de Formação da EMATER, situado no município de Montenegro/RS, no Estado do Rio Grande do Sul. Para controle do cancro cítrico foram testadas pulverizações cúpricas em diferentes concentrações e freqüências utilizando-se calda bordalesa no viveiro orgânico e oxicloreto de cobre no viveiro convencional. Foram avaliados: o crescimento do diâmetro do caule dos portaenxertos; a produção de matéria seca da parte aérea e a contagem do número de lesões de cancro cítrico presentes em folhas e ramos. Com os dados obtidos foi possível verificar que os tratamentos cúpricos não controlaram o cancro cítrico; ambos os viveiros, convencional e orgânico proporcionaram desenvolvimento semelhante aos porta-enxertos; e, com pequenas variações, o cancro cítrico se desenvolveu com igual intensidade nos dois viveiros.

Tamanho da amostra para quantificação do diâmetro de lesões de cancro cítrico

A estimativa do diâmetro de lesões de cancro cítrico é uma das principais técnicas usadas na avaliação da interação entre isolados x genótipos, na avaliação da resistência varietal e no estudo de aspectos epidemiológicos. No entanto, inexistem informações a respeito do tamanho da amostra para uma adequada quantificação da doença, considerando o diâmetro de lesões. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a determinação do número de amostras para mensurar o diâmetro médio de lesões de cancro cítrico. Foram considerados como fontes de variação três genótipos do hospedeiro, dois métodos de inoculação de Xanthomonas citri subsp. citri e dois avaliadores. As avaliações dos diâmetros foram realizadas considerando ou não o halo amarelo ao redor do tecido necrosado, quando presente. Estimativas do diâmetro de lesões com erros na média inferiores a 3% são impraticáveis em razão do tamanho excessivo da amostra (mais que quarenta lesões/planta). Menores erros na média ocorreram nas estimativas considerando somente o tecido necrosado. Estimativas precisas do diâmetro de lesões, com erros na média inferiores a 10%, podem ser obtidas com tamanhos de amostras entre cinco e quinze lesões/planta, independentemente do genótipo e da idade das lesões.

Mapas de zonas de risco de epidemias e zoneamento agroclimático para o Cancro Cítrico no Estado de São Paulo

O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas axonopodis pv. citri Valterin et alii 1995, é uma doença conhecida mundialmente e sempre constituiu séria ameaça para a citricultura brasileira. O objetivo do presente trabalho foi analisar as condições climáticas do Estado de São Paulo e desenvolver mapas de zonas de maior risco de epidemias de cancro cítrico. Foram utilizados dados meteorológicos referentes aos anos de 2002 a 2005, os quais foram baseados no modelo de previsão desenvolvido por Campbell & Madden (4) e Hau & Kranz (10). A freqüência dos dados foi horária e quando alguma estação apresentava falha, esses eram extrapolados da estação mais próxima. Foram contabilizados os índices de favorabilidade e posteriormente calculadas as porcentagens de dias favoráveis à ocorrência da doença no período de um ano. A partir destas informações, foram gerados os mapas temáticos do Estado de São Paulo, com a distribuição espacial da porcentagem de dias favoráveis à ocorrência de cancro cítrico. A região Noroeste do Estado foi a que apresentou a maior porcentagem de dias favoráveis à ocorrência de cancro cítrico.

Prováveis consequências do abrandamento da metodologia de erradicação do cancro cítrico no Estado de São Paulo

Recentemente a Secretaria de Agricultura e Abastecimento do estado de São Paulo abrandou os critérios relacionados à erradicação do cancro cítrico. em abril de 2009 mais de 99,8% dos talhões comerciais de laranjeiras doces estavam livres da doença em São Paulo. Abrandar a metodologia de erradicação significa comprometer esse elevado nível de sanidade dos pomares e a competitividade da citricultura, com reflexos negativos financeiros e ambientais. Diante desses fatos sugere-se: a) que a erradicação da doença volte a ser feita como anteriormente utilizada; ou b) a adoção de uma nova metodologia de erradicação, mais efetiva na supressão da doença, quando em novos levantamentos amostrais de cancro cítrico em São Paulo forem encontradas incidências de talhões comerciais com a doença superiores a 0,36%. Essa incidência foi calculada comparando-se pelo teste de Duncan (P<0,05) os levantamentos amostrais de cancro cítrico realizados de 1999 a 2009. A diferença mínima significativa encontrada foi de 0,28. A menor incidência do cancro cítrico em São Paulo foi de 0,08%, observada em 2001. Dessa forma, como alternativa, propõe-se a adoção de uma metodologia mais drástica de erradicação do cancro cítrico quando em um novo levantamento amostral for detectado mais que 0,36% de talhões comerciais com cancro cítrico.

Distribuição espacial de Huanglongbing (Greening) em citros utilizando a geoestatística

Os objetivos do trabalho foram avaliar a distribuição espacial e a expansão da Huanglongbing (greening) em talhões de citros de uma propriedade agrícola localizada no município de Araraquara-SP, utilizando a geoestatística. Para determinar o número de plantas com greening, foram realizadas inspeções periódicas em intervalos de três meses, no período de março de 2005 a julho de 2007, contando-se, em cada talhão, o número de plantas com os sintomas característicos da doença. Realizou-se a análise descritiva dos dados e, para verificar a distribuição espacial do greening, utilizou-se a geoestatística através do ajuste de semivariogramas e da interpolação dos dados por krigagem. A dependência espacial de plantas com greening apresentou raio de agregação de 300 a 560 m, indicando distribuição agregada da doença. Por meio dos mapas de krigagem, observou-se que o foco inicial de plantas doentes ocorreu nos limites da fazenda, com expansão do greening por toda a área. O intervalo de inspeção de três meses não foi adequado para a redução do greening na fazenda.

Diversidade de hemerobiídeos (Neuroptera) e suas associações com presas em cafeeiros

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de Hemerobiidae (Neuroptera) em cafeeiros, e suas relações com Leucoptera coffeella, Coccus sp., Planococcus sp., Oligonychus ilicis, Brevipalpus phoenicis, Aphis spiraecola e Toxoptera aurantii. As amostragens foram realizadas em Cravinhos, SP, entre maio de 2005 e abril de 2007. Os hemerobiídeos foram coletados com rede de varredura, armadilha de Möricke e armadilhas luminosas e, para a amostragem das presas, foram coletadas folhas de cafeeiro. Foram obtidos 882 exemplares de hemerobiídeos: Nusalala tessellata (467 espécimes, 52,9% do total coletado), Hemerobius bolivari (153, 17,3%), Megalomus impudicus (114, 12,9%), Sympherobius miranda (109, 12,4%), Megalomus rafaeli (30, 3,4%), Sympherobius ariasi (6, 0,7%) e Nomerobius psychodoides (3, 0,3%). A ocorrência de Nusalala tessellata e M. impudicus foi correlacionada positivamente à de Coccus sp.; o mesmo fato ocorreu para M. rafaeli com lagartas de L. coffeella e A. spiraecola e para H. bolivari com O. ilicis. As correlações foram negativas e significativas entre as ocorrências de S. miranda e O. ilicis e entre as de N. tessellata e L. coffeella e O. ilicis. As correlações mostraram que os Hemerobiidae, predadores generalistas, foram favorecidos pelo constante suprimento de presas que ocorreram na cultura do café, no período estudado.

Diversidade e dinâmica populacional de ácaros em pomar cítrico

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

Identificação de híbridos de citros resistentes à mancha-marrom-de-alternária por meio de fAFLP e testes de patogenicidade

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

Eficiência e custo do controle químico da mancha de alternaria em tangor murcote

A mancha de alternaria, causada por Alternaria alternata f. sp. citri, afeta tangelos Minneola, tangerinas Dancy, tangores Murcote e, menos freqüentemente, tangelos Orlando, tangerinas Novas, Lees e Sunburst. Esta doença causa desfolha grave, queda de frutos e manchas nas frutas. O objetivo deste trabalho foi estabelecer o melhor fungicida e a melhor dose para o controle da mancha marrom de alternaria. O delineamento experimental foi de parcelas subdivididas em blocos, com 10 tratamentos principais e 3 doses (subparcelas), com 5 repetições. Foram feitas 5 aplicações, com intervalo de 15 dias. Os tratamentos foram: azoxystrobin, pyraclostrobin, trifloxystrobin, trifloxystrobin + tebuconazole (2 aplicações) seguido de 3 aplicações de mancozeb, difenoconazole, trifloxystrobin + propiconazole, iprodione, trifloxystrobin + propineb (2 aplicações) seguido de 3 aplicações de oxicloreto de cobre, oxicloreto de cobre + óleo e testemunha. Simultaneamente foram feitas avaliações de incidência e número de lesões por folha. Ao surgimento dos frutos foram avaliadas a incidência em frutos e a produtividade em Kg/ha. Todos os tratamentos foram superiores à testemunha quanto a produtividade. Entre os produtos utilizados o tratamento com trifloxystrobin + propiconazole foi rentável comparando-se custo e produtividade.

Comparative genomics analyses of citrus-associated bacteria

Xylella fastidiosa 9a5c (XF-9a5c) and Xanthomonas axonopodis pv. citri (XAC) are bacteria that infect citrus plants. Sequencing of the genomes of these strains is complete and comparative analyses are now under way with the genomes of other bacteria of the same genera. In this review, we present an overview of this comparative genomic work. We also present a detailed genomic comparison between XF-9a5a and XAC. Based on this analysis, genes and operons were identified that might be relevant for adaptation to citrus. XAC has two copies of a type II secretion system, a large number of cell wall-degrading enzymes and sugar transporters, a complete energy metabolism, a whole set of avirulence genes associated with a type III secretion system, and a complete flagellar and chemotatic system. By contrast, XF-9a5c possesses more genes involved with type IV pili biosynthesis than does XAC, contains genes encoding for production of colicins, and has 4 copies of Type I restriction/modification system while XAC has only one.

Comparison of the genomes of two Xanthomonas pathogens with differing host specificities

The genus Xanthomonas is a diverse and economically important group of bacterial phytopathogens, belonging to the gamma-subdivision of the Proteobacteria. Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) causes citrus canker, which affects most commercial citrus cultivars, resulting in significant losses worldwide. Symptoms include canker lesions, leading to abscission of fruit and leaves and general tree decline(1). Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) causes black rot, which affects crucifers such as Brassica and Arabidopsis. Symptoms include marginal leaf chlorosis and darkening of vascular tissue, accompanied by extensive wilting and necrosis(2). Xanthomonas campestris pv. campestris is grown commercially to produce the exopolysaccharide xanthan gum, which is used as a viscosifying and stabilizing agent in many industries(3). Here we report and compare the complete genome sequences of Xac and Xcc. Their distinct disease phenotypes and host ranges belie a high degree of similarity at the genomic level. More than 80% of genes are shared, and gene order is conserved along most of their respective chromosomes. We identified several groups of strain-specific genes, and on the basis of these groups we propose mechanisms that may explain the differing host specificities and pathogenic processes.