DIVERSIDADE GENOTÍPICA E PATOGÊNICA DE Colletotrichum musae NO ESTADO DE PERNAMBUCO

Sessenta isolados de oriundos de Colletotrichumcampos de produção de banana dos Municípios de Vicência, São VicenteFérrer e Machados, no Estado de Pernambuco, foram avaliados quanto a características morfológicas,moleculares, culturais, de virulência e de diversidade genética. Os isolados foram identificados como C. musae, tendo a maioria conídios retos, oblongos, com ápices arredondados. A taxa de crescimento micelial variou de1,36 a 1,91 cm/dia. Foram encontrados três grupos de coloração para as colônias: branca, creme e salmão,enquanto a presença de setores variou de 0 a 8 por isolado e, na maioria dos isolados (73,3%), houve a presença de microescleródios. A diferença em virulência foi significativa para a área abaixo da curva de progresso da doença, indicando variabilidade entre os isolados. O dendrograma gerado pela análise UPGMA dos marcadores ISSR–PCR revelou a formação de três grupos pelo coeficiente de similaridade de Dice, os quais correspondem, na sua maioria, às três áreas amostradas.

The awr gene family encodes a novel class of Ralstonia solanacearum type III effectors displaying virulence and avirulence activities

We present here the characterization of a new gene family, awr, found in all sequenced Ralstonia solanacearum strains and in other bacterial pathogens. We demonstrate that the five paralogues in strain GMI1000 encode type III-secreted effectors and that deletion of all awr genes severely impairs its capacity to multiply in natural host plants. Complementation studies show that the AWR (alanine-tryptophanarginine tryad) effectors display some functional redundancy, although AWR2 is the major contributor to virulence. In contrast, the strain devoid of all awr genes (¿awr1-5) exhibits enhanced pathogenicity on Arabidopsis plants. A gain-of-function approach expressing AWR in Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 proves that this is likely due to effector recognition, because AWR5 and AWR4 restrict growth of this bacterium in Arabidopsis. Transient overexpression of AWR in nonhost tobacco species caused macroscopic cell death to varying extents, which, in the case of AWR5, shows characteristics of a typical hypersensitive response. Our work demonstrates that AWR, which show no similarity to any protein with known function, can specify either virulence or avirulence in the interaction of R. solanacearum with its plant hosts.

The lipopolysaccharide of Aeromonas spp: structure-activity relationships

Marine microorganisms, including Aeromonas, are a source of compds. for drug development that have generated great expectations in the last decades. Aeromonas infections produce septicemia, and ulcerative and haemorrhagic diseases in fish. Among the pathogenic factors assocd. with Aeromonas, the lipopolysaccharides (LPS)​, a surface glyconconjugate unique to Gram-​neg. bacteria consisting of lipid A (lipid anchor of the mol.)​, core oligosaccharide and O-​specific polysaccharide (O antigen)​, are key elicitors of innate immune responses. The chem. structure of these three parts has been characterized in Aeromonas. Based on the high variability of repeated units of O-​polysaccharides, a total of 97 O-​serogroups have been described in Aeromonas species, of which four of them (O:11; O:16; O:18 and O:34) account for more than 60​% of the septicemia cases. The core of LPS is subdivided into two regions, the inner (highly conserved) and the outer core. The inner core of Aeromonas LPS is characterized by the presence of 3-​deoxy-​d-​manno-​oct-​2-​ulosonic (ketodeoxyoctonic) acid (Kdo) and l-​glycero-​d-​manno-​Heptoses (l,​d-​Hep)​, which are linked to the outer core, characterized by the presence of Glc, GlcN, Gal, and GalNAc (in Aeromonas salmonicida)​, d,​d-​Hep (in Aeromonas salmonicida)​, and l,​d-​Hep (in Aeromonas hydrophila)​. The biol. relevance of these differences in the distal part of the outer core among these species has not been fully assessed to date. The inner core is attached to the lipid A, a highly conserved structure that confers endotoxic properties to the LPS when the mol. is released in blood from lysed bacteria, thus inducing a major systemic inflammatory response known as septic or endotoxic shock. In Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida the Lipid A components contain three major lipid A mols., differing in acylation patterns corresponding to tetra-​, penta- and hexa-​acylated lipid A species and comprising of 4'-​monophosphorylated β-​2-​amino-​2-​deoxy-​d-​glucopyranose-​(1→6)​-​2-​amino-​2-​deoxy-​d-​glucopyranose disaccharide. In the present review, we discuss the structure-​activity relationships of Aeromonas LPS, focusing on its role in bacterial pathogenesis and its possible applications.

The lipopolysaccharide of Aeromonas spp: structure-activity relationships

Marine microorganisms, including Aeromonas, are a source of compds. for drug development that have generated great expectations in the last decades. Aeromonas infections produce septicemia, and ulcerative and haemorrhagic diseases in fish. Among the pathogenic factors assocd. with Aeromonas, the lipopolysaccharides (LPS)​, a surface glyconconjugate unique to Gram-​neg. bacteria consisting of lipid A (lipid anchor of the mol.)​, core oligosaccharide and O-​specific polysaccharide (O antigen)​, are key elicitors of innate immune responses. The chem. structure of these three parts has been characterized in Aeromonas. Based on the high variability of repeated units of O-​polysaccharides, a total of 97 O-​serogroups have been described in Aeromonas species, of which four of them (O:11; O:16; O:18 and O:34) account for more than 60​% of the septicemia cases. The core of LPS is subdivided into two regions, the inner (highly conserved) and the outer core. The inner core of Aeromonas LPS is characterized by the presence of 3-​deoxy-​d-​manno-​oct-​2-​ulosonic (ketodeoxyoctonic) acid (Kdo) and l-​glycero-​d-​manno-​Heptoses (l,​d-​Hep)​, which are linked to the outer core, characterized by the presence of Glc, GlcN, Gal, and GalNAc (in Aeromonas salmonicida)​, d,​d-​Hep (in Aeromonas salmonicida)​, and l,​d-​Hep (in Aeromonas hydrophila)​. The biol. relevance of these differences in the distal part of the outer core among these species has not been fully assessed to date. The inner core is attached to the lipid A, a highly conserved structure that confers endotoxic properties to the LPS when the mol. is released in blood from lysed bacteria, thus inducing a major systemic inflammatory response known as septic or endotoxic shock. In Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida the Lipid A components contain three major lipid A mols., differing in acylation patterns corresponding to tetra-​, penta- and hexa-​acylated lipid A species and comprising of 4'-​monophosphorylated β-​2-​amino-​2-​deoxy-​d-​glucopyranose-​(1→6)​-​2-​amino-​2-​deoxy-​d-​glucopyranose disaccharide. In the present review, we discuss the structure-​activity relationships of Aeromonas LPS, focusing on its role in bacterial pathogenesis and its possible applications.

Caracterização molecular de dois isolados brasileiros de Lettuce mosaic virus apresentando propriedades biológicas distintas

Efetuou-se a clonagem e seqüenciamento do gene que codifica a proteína capsidial de dois isolados do vírus do mosaico da alface (Lettuce mosaic virus, LMV) provenientes do estado de São Paulo, previamente caracterizados como pertencentes aos patótipos II (AF198, incapaz de infetar cultivares com os genes de resistência mo1¹ ou mo1²) e IV (AF199, capaz de quebrar a resistência propiciada pelos genes mo1¹ e mo1²), com base na virulência em cultivares diferenciadoras. Análise comparativa das seqüências de nucleotídeos de isolados provenientes da Europa, América do Norte, Oriente Médio e os dois isolados brasileiros não permitiu sua separação em estirpes, pois as porcentagens de homologia foram sempre superiores a 95%. Entretanto, análise filogenética dos isolados sugere uma origem comum entre o isolado AF-198 e os isolados LMV-R e LMV-0 (patótipo II, provenientes dos Estados Unidos e da França, respectivamente). O isolado AF199 apresentou uma alta homologia de seqüência com os isolados LMV-Aud e LMV-13, ambos provenientes da França. Esses isolados também são relacionados a isolados provenientes do Chile, embora uma origem comum não seja proposta. Eventos independentes de mutação podem estar ocorrendo em diferentes partes do mundo, propiciando o surgimento de novas estirpes de LMV capazes de quebrar a resistência conferida pelos genes mo1¹ e mo1².

Análise da segregação de avirulência de Magnaporthe grisea do trigo

A segregação de avirulência entre progênies de cruzamento entre isolados de Magnaporthe grisea provenientes de trigo (Triticum aestivum) foi estudada utilizando cinco variedades de trigo. A população segregante desse estudo foi formada por 37 progênies resultantes do cruzamento entre dois isolados de campo que diferiram na reação de avirulência/virulência a essas variedades. Os resultados obtidos mostraram que para as variedades CNT 8, BR 17 e OR 1 a relação avirulência/virulência foi de 1:1, demonstrando segregação de um gene de avirulência, que foi diferente para cada uma das variedades. A segregação observada para as variedades BR 31 e Iapar 3 foi de 1:3 avirulência/virulência indicando segregação de um gene de avirulência e do supressor desse gene de avirulência. Além disso, a recombinação sexual entre isolados de M. grisea em condições de laboratório possibilitou produzir isolados virulentos a todas as variedades podendo ser uma das causas para a quebra de resistência de variedades resistentes.

Severidade de isolados de Fusarium subglutinans f. sp. ananas sensíveis e resistentes ao benomyl, em abacaxizeiro

Mudas das cultivares de abacaxi (Ananas comosus) 'Pérola' (suscetível) e 'Primavera' (resistente) foram inoculadas em casa de vegetação com isolados de Fusarium subglutinans f. sp ananas, resistentes e sensíveis ao benomyl, de diferentes áreas produtoras de abacaxi do Espírito Santo, visando estudar a virulência do patógeno. Foi utilizada suspensão de conídios obtidos pela raspagem da superfície das colônias desenvolvidas em meio BDA, cuja concentração final foi 10(5) conídios/ml. A inoculação de F. subglutinans f. sp ananas foi efetuada pela imersão de mudas injuriadas mecanicamente na base, com três meses de idade, na suspensão de inóculo. Dos 22 isolados testados preliminarmente, selecionou-se oito de F. subglutinans f. sp ananas, sendo quatro representativos do grupo dos sensíveis ao benomyl (E285, E277, E278 e E290) e quatro representativos do grupo dos resistentes ao benomyl (E272, E274, E279 e E283) para realização do teste final. Os resultados comprovaram a resistência da cv. Primavera a todos os isolados testados. Plantas da cv. Pérola apresentaram sintomas da doença aos 15 dias após a inoculação com isolados resistentes ao benomyl; os isolados sensíveis ao benomyl só foram capazes de causar sintomas severos da doença aos 45 e 60 dias após a inoculação. O isolado E272, resistente ao benomyl, foi o mais virulento, tendo causado a maior lesão e a morte das plantas aos 30 dias após a inoculação; os isolados E277 e E278 foram os mais virulentos. Houve diferenças em virulência de isolados de F. subglutinans f. sp. ananas resistentes e sensíveis ao benomyl ao abacaxizeiro.

Postulação de genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha em cultivares brasileiras de trigo

Vinte e dois isolados que diferem quanto aos genes de avirulência/virulência de Puccinia triticina foram inoculados em 55 genótipos de trigo (Triticum aestivum) selecionados entre os recomendados e em experimentação na região sul e centro sul do Brasil nos anos de 1996 e/ou 1997 e em linhas monogênicas para genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha, no estádio de plântula. Os tipos de infecção dos genótipos portadores, cada um de distinto gene Lr conhecido foram comparados com os dos genótipos brasileiros, para determinar a existência de possíveis genes de resistência nestes. Os genes de plântula identificados com mais freqüência nas cultivares e linhagens brasileiras foram: Lr26, Lr23, Lr10 e Lr24. O gene Lr16, que confere resistência moderada à maioria das raças, foi encontrado em apenas dois genótipos. Muitos dos trigos analisados possuem um ou mais genes Lr provavelmente ainda não descritos.

Monitoramento da população de Phytophthora infestans na região da Zona da Mata de Minas Gerais de 1998 a 2000

Foram caracterizados 212 isolados de Phytophthora infestans obtidos de 51 lavouras de tomate (Lycopersicon esculentum)e batata (Solanum tuberosum), em sete municípios da Zona da Mata, MG. Todos os isolados tiveram o grupo de compatibilidade determinado; 96 isolados foram caracterizados para a isoenzima glucose 6-fosfato-isomerase (Gpi); 71 isolados foram analisados quanto à resistência ao metalaxyl; e determinou-se o espectro de virulência de 46 isolados. Todos os 212 isolados testados foram classificados como do grupo A1 de compatibilidade. A maioria dos isolados testados para Gpi (95) apresentou o fenótipo 86/100, típico da linhagem clonal US-1. Apenas um isolado apresentou o fenótipo 100/100 para Gpi. Quanto à resistência ao metalaxyl, em 1998 a freqüência de isolados sensíveis, intermediários e resistentes foi de 40%, 40% e 20%, respectivamente, e em 2000 de 3,2%; 61,3% e 35,5%, respectivamente. Quanto ao espectro de virulência, todos os 46 isolados analisados foram virulentos sobre a cultivar de tomate 'Kada'. A maioria foi virulenta em plantas de tomate com os genes Ph1 (91%) ou Ph2 (95 %). Todos os isolados foram virulentos em batata 'Bintje'. Houve pequena variação do espectro de virulência sobre clones de batata, quando esses foram inoculados com isolados coletados em diferentes anos. Há evidências que a população de P. infestans da Zona da Mata, MG é constituída de isolados da linhagem clonal US-1, de várias raças e baixa sensibilidade ao fungicida metalaxyl.

Efetividade de genes de resistência de trigo a oídio

Levantamentos periódicos da freqüência de virulência do patógeno causador de oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) em trigo (Triticum aestivum)auxiliam na escolha de fontes de resistência para uso em cruzamentos. Este trabalho relata resultados de cinco anos de verificação de efetividade de genes de resistência para populações patogênicas de B. graminis f. sp. tritici oriundas do Brasil e do Chile. Amostras de oídio foram recebidas pela Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS, em 1995, 1996, 1997, 1999 e 2000. Inoculou-se cada isolado monopustular em plantas de trigo da série diferencial para raças. Foram identificadas 90 combinações diferentes de genes efetivos e inefetivos para resistência. Em 1995 e 1997, a maioria dos isolados foram virulentos com relação aos genes Pm3a, Pm3c, Pm8, Pm1+... e PmD1; em 1999, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm8, PmD1 e PmD2; e, em 2000, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm6, Pm8, PmD1 e PmD2. Em todos os anos analisados, permaneceram efetivos a todos os isolados os genes Pm2 e Pm4a+.... O número de genes inefetivos por isolado variou entre um e nove, no total de 13 genes ou combinações de genes testados. Isolados apresentando virulência a cinco genes ou combinações foram mais freqüentes em 1995 e em 1997, a seis em 1999 e a sete em 2000, o que pode significar aumento na complexidade da composição racial do patógeno a cada ano.

A antracnose do sorgo

A antracnose, causada pelo fungo Colletotrichum graminicola, é a mais importante doença da cultura do sorgo (Sorghum bicolor) no Brasil. São reconhecidas três fases da doença: a antracnose foliar, a fase de podridão do colmo e a antracnose da panícula e dos grãos, sendo a fase foliar, a mais destrutiva, normalmente observada a partir de 30 a 40 dias após a emergência no estádio de desenvolvimento 4,0. O fungo Colletotrichum graminicola pode sobreviver por até 18 meses na ausência do hospedeiro, como micélio e conídios em restos culturais na superfície do solo, em hospedeiros alternativos e ainda como micélio, conídios e microesclerócios em sementes infetadas. Microesclerócios são produzidos em colmos secos de cultivares suscetíveis, sendo a sua sobrevivência maior em restos culturais mantidos na superfície do solo. O patógeno é altamente variável, conforme demonstrado através da virulência em plantas diferenciadoras e de marcadores moleculares. As implicações desta variabilidade no desenvolvimento de estratégias de manejo desta doença, através da resistência genética são aspectos discutidos neste trabalho.

Biologia molecular do processo de infecção por Agrobacterium spp.

Agrobacterium tumefaciens é o agente causal da galha-da-coroa, doença que afeta a maioria das plantas dicotiledôneas e caracteriza-se pelo crescimento de tumores na junção entre o caule e a raiz (coroa). A formação desses tumores é o resultado de um processo natural de transferência de genes de Agrobacterium spp. para o genoma da planta infetada. Esses genes estão contidos em um plasmídio de alto peso molecular (120 a 250 kb), denominado Ti ("tumor inducing"), presente em todas as linhagens patogênicas de Agrobacterium spp. Duas regiões do plasmídio Ti estão diretamente envolvidas na indução do tumor: a região-T, que corresponde ao segmento de DNA transferido para a célula vegetal, e a região de virulência (região vir), que contém genes envolvidos na síntese de proteínas responsáveis pelo processo de transferência da região-T. Esta região, uma vez transferida e integrada no genoma da célula vegetal, passa a ser denominada de T-DNA ("transferred DNA"). Os genes presentes no T-DNA codificam enzimas envolvidas na via de biossíntese de reguladores de crescimento, auxinas e citocininas. A síntese desses reguladores pelas células transformadas causa um desbalanço hormonal, levando à formação do tumor no local da infecção. Outro grupo de genes presentes no T-DNA codifica enzimas responsáveis pela síntese de opinas, que são catabolisadas especificamente pela bactéria colonizadora, como fonte de nutrientes. O conhecimento preliminar das bases moleculares envolvidas no processo de infecção de uma planta hospedeira por Agrobacterium spp., permitiu a utilização desta bactéria como vetor natural de transformação genética de plantas.

Variabilidade de isolados de Microcyclus ulei no Sudeste da Bahia

O fungo Microcyclus ulei, causador do mal-das-folhas da seringueira (Hevea brasiliensis), é o maior responsável pelo insucesso da heveicultura nas áreas tradicionais de cultivo no Brasil. Com o objetivo de conhecer melhor a diversidade desse patógeno foram estudados 50 isolados, obtidos nos anos 1997 e 1998, de uma área de 5.000 ha de seringueira da "Plantações Michelin da Bahia", no Sudeste da Bahia, através do tipo de reação de 12 clones de seringueira. As inoculações foram realizadas na face inferior dos folíolos jovens, repetidas três ou mais vezes em plantas diferentes, em câmara úmida com umidade superior a 95% e temperatura variando de 23 a 26 ºC. Após 12 dias efetuaram-se as avaliações, utilizando-se uma escala de notas de 1 a 6, que mede a virulência e a intensidade de esporulação. Foram identificados 36 padrões de virulência entre os 50 isolados testados, sendo que 21 apresentaram virulência a mais de nove clones e nenhum foi virulento a todos os 12 clones diferenciadores. A agressividade dos isolados, avaliada através da intensidade de esporulação, variou bastante com o clone. A exceção dos isolados FTP 11 e FTP 44, que de modo geral apresentaram uma agressividade fraca, um mesmo isolado apresentou-se altamente agressivo a um determinado clone e fracamente agressivo a outro. Alguns isolados, entretanto, mostraram uma alta agressividade aos clones de Hevea benthamiana, e outros aos clones de H. brasiliensis. Quatro isolados pareceram especializados sobre o clone FX 2784.

Controle químico da queima de folhas e da mela de estacas de eucalipto, causadas por Rhizoctonia spp.

Visando ao controle químico da queima de folhas e mela de estacas de eucalipto (Eucalyptus spp.) em viveiros florestais, avaliou-se a eficiência de 12 fungicidas em inibir in vitro o crescimento micelial de um isolado epifítico de Rhizoctonia solani AG1-IB (RH-2). Sete fungicidas que inibiram totalmente o crescimento micelial do fungo, a concentrações inferiores a 100 ppm, foram pré-selecionados: methyl-tolclophos, benomyl, pencycuron, iprodione, thiabendazol, thiram e captan. Avaliou-se, ainda, a sensibilidade (EC50 = dose provável que inibe o crescimento micelial em 50%) aos fungicidas methyl-tolclophos, benomyl, iprodione e pencycuron de mais oito isolados patogênicos ao eucalipto, que diferem entre si quanto a virulência, morfologia, grupo de anastomose, número de núcleos por célula vegetativa e padrões eletroforéticos de proteínas e isoenzimas. Embora variações nos valores de EC50 entre algumas combinações de fungicidas e isolados tenham ocorrido, todos os isolados foram sensíveis aos quatro fungicidas testados (EC50 < 11 ppm). Sob condições controladas, pulverizações com iprodione (1,5 g/l), benomyl (1 g/l), methyl-tolclophos (1,5 g/l), thiram ( 2,1 g/l), captan (2 g/l) e pencycuron (2 g/l) reduziram significativamente (alfa=5%) a incidência de folhas lesionadas por R. solani AG1, em brotações de mudas envasadas. Associadas à poda de limpeza, pulverizações de brotações de eucalipto em jardim clonal (no campo) com iprodione (1 g/l) ou com mistura de benomyl (0,5 g/l) + captan (1 g/l), alternada com mistura de benomyl (0,5 g/l) + thiram (1 g/l), reduziram a incidência da mela de estacas na casa de vegetação (alfa=5%).

Especialização fisiológica de Puccinia triticina no Brasil em 2002

A ferrugem da folha é uma das principais doenças que afetam a cultura do trigo (Triticum aestivum). Nas regiões tritícolas da Argentina, Brasil, Paraguai, Uruguai e Bolívia têm ocorrido todos os anos epidemias da moléstia, as quais podem ocasionar perdas de até 50% no rendimento de grãos de cultivares suscetíveis, se não for efetuado controle com fungicidas. No Chile, a importância da moléstia tem aumentado, especialmente em cultivares de trigo de inverno. Na maior parte dessa região o patógeno está presente durante todos os meses do ano, o que favorece o surgimento precoce da moléstia, o desenvolvimento de epidemias, e a seleção e fixação de novas raças, sendo freqüente a superação da resistência em cultivares comerciais. O objetivo deste trabalho foi identificar as raças do fungo causador da ferrugem da folha do trigo que ocorreram no Brasil durante a safra de 2002 e determinar sua freqüência, distribuição geográfica e alterações de virulência. Foram identificadas 38 combinações de virulência, agrupadas em 12 raças distintas, de acordo com o sistema brasileiro. Esse conjunto representa um grande espectro de virulência, abrangendo todos os genes da série diferencial, embora a Lr16 e Lr21 a virulência tenha se expressado em nível intermediário. Duas novas combinações de virulência foram identificadas, as quais correspondem, respectivamente, aos códigos SPJ-RS e MFT-CT/MFT-HT, de acordo com o sistema norte-americano de nomenclatura. O gene Lr19 ainda continua efetivo para resistência a todas as raças, assim como as combinações de genes (Lr3+Lr9), (Lr9+Lr16), (Lr9+Lr3ka), (Lr9+Lr21), (Lr16 + Lr24).