Cell-cell signal-dependent dynamic interactions between HD-GYP and GGDEF domain proteins mediate virulence in Xanthomonas campestris

RpfG is a paradigm for a class of widespread bacterial two-component regulators with a CheY-like receiver domain attached to a histidine-aspartic acid-glycine-tyrosine-proline (HD-GYP) cyclic di-GMP phosphodiesterase domain. In the plant pathogen Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc), a two-component system comprising RpfG and the complex sensor kinase RpfC is implicated in sensing and responding to the diffusible signaling factor (DSF), which is essential for cell-cell signaling. RpfF is involved in synthesizing DSF, and mutations of rpfF, rpfG, or rpfC lead to a coordinate reduction in the synthesis of virulence factors such as extracellular enzymes, biofilm structure, and motility. Using yeast two-hybrid analysis and fluorescence resonance energy transfer experiments in Xcc, we show that the physical interaction of RpfG with two proteins with diguanylate cyclase (GGDEF) domains controls a subset of RpfG-regulated virulence functions. RpfG interactions were abolished by alanine substitutions of the three residues of the conserved GYP motif in the HD-GYP domain. Changing the GYP motif or deletion of the two GGDEF-domain proteins reduced Xcc motility but not the synthesis of extracellular enzymes or biofilm formation. RpfG-GGDEF interactions are dynamic and depend on DSF signaling, being reduced in the rpfF mutant but restored by DSF addition. The results are consistent with a model in which DSF signal transduction controlling motility depends on a highly regulated, dynamic interaction of proteins that influence the localized expression of cyclic di-GMP.

Distribution and biological role of the oligopeptide-binding protein (OppA) in Xanthomonas species

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

Virulência de isolados Dexanthomonas campestris pv. Phaseoli (Smith) dye em feijoeiro

The objective of this research was to evaluate de reaction of leaves and pods of five cultivars of bean (Phaseolus vulgaris L.) plants to twenty strains of Xanthomonas campestris pv. phaseoli. The strains were inoculated onto leaves in a greenhouse, and onto pods in a growth chamber. The results obtained were analyzed and the strains classified into three groups: low, medium, and high virulence. Most of the strains showed high virulence on leaves of Carioca and Rio Negro cultivars, as opposed to only low to medium virulence on leaves of IAPAR 14, IAPAR 16, and G. N. Nebraska # 1 sel. 27 cultivars. There were, however, individual strains powerful enough to overcome the leaf resistance of IAPAR 14, IAPAR 16, and G. N. Nebraska # 1 sel. 27. With regard to pods, most strains showed high virulence on all bean cultivars, with exception of IAPAR 14 where virulence was at medium level. A correlation between leaf and pod symptoms was found to exist in Carioca, Rio Negro, and IAPAR 14 cultivars. No such correlation was observed in IAPAR 16 and G. N. Nebraska # 1 sel. 27. Comparing strains producing melanine in vitro with those not producing this pigment, no difference was observed with regard to virulence.

Molecular signals required for type III secretion and translocation of the Xanthomonas campestris AvrBs2 protein to pepper plants

Strains of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) carrying avrBs2 are specifically recognized by Bs2 pepper plants, resulting in localized cell death and plant resistance. Agrobacterium-mediated transient expression of the Xcv avrBs2 gene in plant cells results in Bs2-dependent cell death, indicating that the AvrBs2 protein alone is sufficient for the activation of disease resistance-mediated cell death in planta. We now provide evidence that AvrBs2 is secreted from Xcv and that secretion is type III (hrp) dependent. N- and C-terminal deletion analysis of AvrBs2 has identified the effector domain of AvrBs2 recognized by Bs2 pepper plants. By using a truncated Pseudomonas syringae AvrRpt2 effector reporter devoid of type III signal sequences, we have localized the minimal region of AvrBs2 required for type III secretion in Xcv. Furthermore, we have identified the region of AvrBs2 required for both type III secretion and translocation to host plants. The mapping of AvrBs2 sequences sufficient for type III delivery also revealed the presence of a potential mRNA secretion signal.

Simptomatologia i microorganismes associats a la necrosi bruna apical de la noguera (Juglans regia)

La Necrosi Apical Bruna (BAN, brown apical necrosis, segons les sigles en anglès)Es va detectar per primer cop l’any 1997 a Extremadura degut a la severa caiguda defruits. Avui dia la malaltia és present a quasi totes les zones productores de lamediterrània. Els símptomes difereixen dels provocats per Xanthomonas arboricola pv.juglandis i Gnomonia leptsostyla.. S’observa que els fruits afectats presenten una tacabruna a la zona apical i necrosi dels teixits interiors. El grup de Patologia Vegetal de laUniversitat de Girona participa i dirigeix la tasca sobre l’etiologia de la BAN dins laxarxa europea d’investigació en bacteris patògens de fruiters ,COST873. Hi ha una certacontrovèrsia en la definició dels símptomes i agents causals. Tots els grups coincideixenen afirmar que es tracta d’una malaltia complexa amb diferents organismes implicats

Atividades de quitinase e beta-1,3-glucanase após eliciação das defesas do tomateiro contra a mancha-bacteriana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de eliciadores biológicos e químicos sobre as atividades de duas proteínas relacionadas à patogênese (PR), quitinase e beta-1,3-glucanase, em folhas de tomateiro, e avaliar o potencial desses eliciadores na redução do progresso da mancha-foliar causada por Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. Plantas de tomateiro da cultivar Santa Cruz Kada foram pulverizadas com: acibenzolar-S-metil (ASM; 0,2 g L-1); formulação biológica proveniente de biomassa cítrica, denominada Ecolife (5 mL L-1); suspensão de quitosana (MCp; 200 g L-1), proveniente de micélio de Crinipellis perniciosa; extrato aquoso de ramos de lobeira (Solanum lycocarpum) infectados por C. perniciosa (VLA; 300 g L-1). As plantas foram desafiadas com um isolado virulento da bactéria, quatro dias depois das pulverizações. Plantas pulverizadas com extratos biológicos mostraram redução da mancha-bacteriana. ASM proporcionou 49,3% de proteção, e foi igual à MCp e Ecolife e superior ao VLA. Este último não diferiu significativamente de MCp e Ecolife. Observou-se maior atividade das duas enzimas nas plantas tratadas, principalmente nas primeiras horas após as pulverizações.

UFUS-Imperial: nova cultivar de soja para o Estado de Mato Grosso

A fim de ampliar as opções ao cultivo da soja, a Universidade Federal de Uberlândia lançou a cultivar UFUS-Imperial, proveniente do cruzamento entre (Msoy 8411xMsoy 8914) x (Emgopa 313xTucano). A cultivar apresentou resistência ao acamamento, à deiscência da vagem e aos patógenos: Fusarium solani, Cercospora sojina, Peronospora manshurica, Xanthomonas campestris pv. glycines e Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis, e resistência parcial a Septoria glycines, Erysiphe diffusa e Phakopsora pachyrhizi. O rendimento dessa cultivar, em ensaios regionais, foi 45% superior ao da testemunha Msoy 6101, e é indicada para o Estado de Mato Grosso.

Escala diagramática para avaliação da severidade de bacteriose em pessegueiro

Uma escala diagramática para quantificar a severidade da bacteriose em folhas de pessegueiro (Prunus persica), causada por Xanthomonas arboricola pv. pruni, foi desenvolvida e validada. A escala considerou os limites de severidade mínima e máxima da doença observados no campo, e os níveis intermediários seguiram incrementos logarítmicos, obedecendo-se à"Lei do estímulo de Weber-Fechner". A escala consta de seis níveis: 0,5; 1,5; 4,3; 12,0; 29,1 e 55,3%, sendo avaliada por sete indivíduos sem experiência na avaliação da bacteriose em pessegueiro. Inicialmente, a estimativa da severidade foi feita sem auxílio da escala em 50 folhas com diferentes níveis de severidade. Em seguida, os mesmos avaliadores utilizaram a escala diagramática proposta. Por meio de regressão linear, confrontando-se valores de severidade reais e estimados, analisaram-se a acurácia e a precisão dos avaliadores. Constataram-se acurácia e precisão das estimativas visuais efetuadas com o auxílio da escala diagramática. A escala diagramática proposta foi considerada adequada para estimar a severidade de bacteriose em pessegueiro, podendo ser utilizada para estudos epidemiológicos e de avaliação de estratégias de controle desta doença.

Sachês antimicrobianos em pós-colheita de manga

Objetivou-se com este trabalho desenvolver sachês incorporados com óleos essenciais avaliando as propriedades físico-químicas e microbiológicas de mangas armazenadas em saco de papel contendo estes sachês em seu interior. Os óleos essenciais de orégano (Origanum vulgaris) e capim-limão (Cymbopogon citratus) foram incorporados em saches, e sua atividade antimicrobiana foi testada nos fungos Colletotrichum gloeosporides, Lasiodiplodia theobromae, Xanthomonas campestris pv. mangiferae indica, Alternaria alternata. Frutos de manga 'Tommy Atkins' foram acondicionados individualmente em sacos de papel contendo em seu interior um sachê antimicrobiano e mantidos a 25 °C ± 2 °C e UR 80% ± 5% por nove dias. Os parâmetros cor da epiderme, firmeza de polpa, sólidos solúveis, acidez titulável e pH sofreram pouca influência dos óleos essenciais de orégano e capim limão, indicando que a presença do óleo essencial não altera as características físico-químicas da polpa de manga. Os sachês ativos incorporados com óleos essenciais de orégano e capim limão apresentaram controle no crescimento dos microrganismos testados, sendo o capim-limão mais eficiente, reduzindo em aproximadamente 2 ciclos Log a contagem de mesófilos aeróbios e fungos filamentosos e leveduras em relação ao tratamento controle empregado.

Desenvolvimento e fitossanidade de ameixeiras tratadas com silício em sistema orgânico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do silício (Si) aplicado via pulverização foliar em ameixeiras cv. Pluma 7, para o controle da bacteriose (Xanthomonas arborícola pv. pruni), mariposa oriental (Grapholita molesta) e pulgão-verde (Myzus persicae), bem como no desenvolvimento das plantas, em sistema orgânico de produção. Para o ensaio, foi utilizado o produto comercial AgriSil® (98% de SiO2). O experimento foi conduzido em Guarapuava-PR, durante dois ciclos consecutivos (2010/2011 e 2011/2012). As doses utilizadas foram: 0; 1; 2;4 e 8 g L-1 do produto comercial, aplicadas quinzenalmente. Nos dois ciclos de avaliação, foram observadas reduções de até 85% na incidência da bacteriose com efeito quadrático das doses de silício. Os danos causados pela mariposa oriental, o número de pulgões, o diâmetro e o comprimento de ramos das plantas de ameixeira não foram significativamente influenciados pelas aplicações de SiO2. Quanto ao teor de Si foliar, observou-se efeito linear positivo em função das doses de Si.

Epidemiologia comparativa da podridão negra e da alternariose do repolho no Agreste de Pernambuco

A podridão negra causada por Xanthomonas campestris pv. campestris, e a alternariose causada por Alternaria brassicicola constituem importantes doenças do repolho no estado de Pernambuco. Em virtude do desconhecimento sobre a epidemiologia dessas doenças a nível regional, foi efetuada a análise comparativa das epidemias com ênfase nos aspectos temporais e espaciais, em 1997 e 1998, cada ano em uma área de plantio diferente, localizadas no município de Camocim de São Félix, Agreste de Pernambuco. Em cada área, a intervalos semanais, foram avaliadas 1.920 plantas quanto à incidência e severidade das duas doenças, bem como efetuado o mapeamento espacial de plantas assintomáticas e sintomáticas. Os valores iniciais (y o) e máximos (y max) de incidência e severidade, as taxas estimadas de progresso da doença (k) e as áreas abaixo das curvas de progresso das doenças (AACPD), apresentaram pequena variação entre as doenças, sendo as diferenças mais evidentes entre os anos de plantio. As maiores intensidades das doenças foram observadas em 1998, uma vez que próximo à área de plantio havia grande quantidade de plantas e restos culturais infetados, o que não ocorreu em 1997. Pelas análises de "ordinary runs", ajuste à distribuição beta-binomial e autocorrelação espacial, na maioria das situações, foi constatado um arranjo aleatório de plantas doentes nas avaliações iniciais, evoluindo posteriormente para um arranjo agregado, indicando que as doenças podem ter sido originadas de aloinfecções pela chegada de inóculo externo, seguidas de autoinfecções decorrentes da disseminação planta-a-planta.

Herança da resistência à mancha-bacteriana em tomateiro

A herança da resistência do tomateiro (Lycopersicon esculentum) à mancha-bacteriana (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, raça T2) foi estudada, em condições de campo, cruzando-se os genótipos resistentes 'Ohio 8245' e 'Hawaii 7998' com os genótipos suscetíveis 'CNPH 401-08' e 'CNPH 416.81.01.02', em um esquema dialélico desconsiderando-se os recíprocos. Foram obtidas cinco famílias, cada uma constituída por seis gerações: Genitor1, Genitor2, F1, F2 e os retrocruzamentos (RC1 e RC2). A família 'Ohio 8245 ' Hawaii 7998' apresentou menor média para severidade da doença, seguida por 'Hawaii 7998 ' CNPH 416.81.01.02' e 'Ohio 8245 ' CNPH 416.81.01.02', as quais, apresentaram maiores estimativas de herdabilidade e de predição de ganho por seleção. Em todas combinações, a herança da resistência genética à mancha-bacteriana foi do tipo quantitativa, com estimativa do número de genes variando de quatro a oito genes, conforme a família analisada. Foi observada segregação transgressiva nas famílias 'Ohio 8245 ' CNPH 401-08', 'Hawaii 7998 ' CNPH 401-08' e 'Hawaii 7998 ' CNPH 416.81.01.02'. Os efeitos gênicos foram do tipo aditivo para todas as famílias e os dados ajustados ao modelo aditivo-dominante, com o componente aditivo apresentando maior magnitude.

Peroxidases ativadas por frações protéicas de extrato biológico eficaz na proteção do tomateiro contra a mancha bacteriana

Uma formulação natural (VLAF) obtida da extração aquosa a frio de pó de tecido necrótico de lobeira (Solanum lycocarpum), infectado por Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer, promoveu redução significativa no progresso da mancha foliar bacteriana (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria), quando previamente pulverizado em folhas de tomateiro. Duas frações obtidas por precipitação salina, F0/30 e F30/60, apresentaram a maior parte das proteínas do extrato VLAF e foram submetidas à cromatografia de troca catiônica para separação das proteínas contidas nas frações. Os picos não retidos dessa cromatografia foram então submetidos à cromatografia de troca aniônica. Todos os picos, retidos e não retidos das duas cromatografias, foram amostrados e pulverizados sobre plantas de tomate cv. Santa Cruz Kada. Respostas diferenciais de atividade de peroxidases foram obtidas 14 horas após pulverizações. As amostras que induziram os maiores aumentos na atividade de peroxidases nas plantas foram o pico retido em CM-celulose da F0/30 (F0-30CMR) e o pico retido em DEAE-celulose da F30/60 (F30-60DEAER). Os resultados deste estudo indicaram a viabilidade da purificação e da caracterização de proteínas ou carboidratos eliciadores provenientes de VLAF.

Reação de híbridos de brócolis 'tipo cabeça única' à podridão negra

Conduziu-se simultaneamente dois experimentos, em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar a resistência de híbridos de brócolis 'tipo cabeça única' (AF 649, Titleist, Centenário, Green Power, BR068, Magestic Crown, Marathon, Laguna, Legacy, Green Parasol, Packman e Mônaco) à podridão negra, causada por Xanthomonas campestris pv. campestris. Foram utilizados os métodos de inoculação no ápice das folhas por cortes com tesoura embebida na suspensão bacteriana e por ferimento provocado no caule com palito de dente umedecido na suspensão bacteriana. A inoculação foi realizada aos 25 dias após transplante (6 a 8 folhas definitivas). Avaliou-se no experimento de inoculação com tesoura, as áreas abaixo da curva de progresso da doença nas folhas inoculadas. No experimento de inoculação por palito de dente, avaliou-se a proporção de altura necrosada do caule, aos 26 dias após inoculação. Verificou-se que, em ambos os experimentos, o híbrido BRO68 apresentou-se mais suscetível à podridão negra e os híbridos Marathon, Legacy e Green Power foram os que apresentaram os maiores níveis de resistência à podridão negra.

Produção de goma xantana por fermentação do resíduo de suco de maçã

Goma xantana é um heteropolissacarídeo hidrosolúvel, produzida industrialmente por fermentação da sacarose por Xanthomonas campestris. Suas excelentes propriedades reológicas contribuem para o grande número de aplicações na indústria de alimentos e recuperação terciária de petróleo. Economicamnte a utilização petroquímica não é ainda viável em função do custo da sacarose, o que torna interessante estudar fontes de carbonos alternativas, como é o caso do resíduo do suco de maçã. As cepas de Xanthomonas campestris pv maniothis foram mantidas em agar YM a 4 °C, e o inóculo foi incubado em meio YM. A produção de goma foi realizada nos meios fermentativos I e II, com sacarose como fonte de carbono padrão, e como fonte alternativa o resíduo de maçã fuji. A fermentação em Incubadora/28 °C/150 rpm produziu goma precipitada em álcool. A condição otimizada de 45 g.L-1 de meio II (0,05% uréia, 0,5% de KH2PO4 e 70% de resíduo) representou um rendimento 10 vezes maior do que o obtido com sacarose. Por CG-EM obteve-se 44,53% de manose, 34,76% de glicose e 20,71% de ácido glucurônico para a composição desta goma. O uso de resíduo de maçã para produção de goma xantana é viável porque pode ser usado com um substrato suplementar e apresentar rendimento de goma muito superior ao obtido com sacarose.