Proteomic analysis reveals suppression of bark chitinases and proteinase inhibitors in citrus plants affected by the citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a disease of unknown etiology that greatly affects sweet oranges grafted on Rangpur lime rootstock, the most important rootstock in Brazilian citriculture. We performed a proteomic analysis to generate information related to this plant pathogen interaction. Protein profiles from healthy, CSD-affected and CSD-tolerant stem barks, were generated using two-dimensional gel electrophoresis. The protein spots were well distributed over a pI range of 3.26 to 9.97 and a molecular weight (MW) range from 7.1 to 120 kDa. The patterns of expressed proteins on 2-DE gels made it possible to distinguish healthy barks from CSD-affected barks. Protein spots with MW around 30 kDa and pI values ranging from 4.5 to 5.2 were down-regulated in the CSD-affected rootstock bark. This set of protein spots was identified as chitinases. Another set of proteins, ranging in pI from 6.1 to 9.6 with an MW of about 20 kDa, were also suppressed in CSD-affected rootstock bark; these were identified as miraculin-like proteins, potential trypsin inhibitors. Downregulation of chitinases and proteinase inhibitors in CSD-affected plants is relevant since chitinases are well-known pathogenesis-related protein, and their activity against plant pathogens is largely accepted.

Nuclear magnetic resonance characterization of metabolite disorder in orange trees caused by citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a new disease of sweet orange and mandarin trees grafted on Rangpur lime and Citrus volkameriana rootstocks. It was first seen in Brazil in 1999, and has since been detected in more than four million trees. The CSD causal agent is unknown and the current hypothesis involves a virus similar to Citrus tristeza virus or a new virus named Citrus sudden death-associated virus. CSD symptoms include generalized foliar discoloration, defoliation and root death, and, in most cases, it can cause tree death. One of the unique characteristics of CSD disease is the presence of a yellow stain in the rootstock bark near the bud union. This region also undergoes profound anatomical changes. In this study, we analyse the metabolic disorder caused by CSD in the bark of sweet orange grafted on Rangpur lime by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and imaging. The imaging results show the presence of a large amount of non-functional phloem in the rootstock bark of affected plants. The spectroscopic analysis shows a high content of triacylglyceride and sucrose, which may be related to phloem blockage close to the bud union. We also propose that, without knowing the causal CSD agent, the determination of oil content in rootstock bark by low-resolution NMR can be used as a complementary method for CSD diagnosis, screening about 300 samples per hour.

Poda, raleio de frutos e uso de fitorreguladores em tangerineiras (Citrus deliciosa Tenore) cv. Montenegrina

Com o propósito de estudar a poda, o raleio de frutos e o uso de fitorreguladores para quebrar a alternância de produção e melhorar a qualidade físico-química dos frutos de tangerineiras ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Tenore), enxertadas sobre laranjeira ‘Caipira’, em um pomar comercial de 6 anos, situado no município de Butiá-RS, realizouse dois experimentos. No primeiro, foram testados os seguintes tratamentos: A) Testemunha com planta de carga excessiva; B) Testemunha com plantas sem carga; C) Raleio manual de 66% dos frutos de plantas com carga excessiva; D) Pulverização de plantas excessivamente carregadas com 200 mg.L-1 de etefon; E) Poda de plantas excessivamente carregadas; F) Idem “E” + raleio manual de 33 % dos frutos; G) Idem “E” + pulverização com 50 mg.L-1 de 2,4-DP; H) Poda de plantas em alternância de produção (sem carga); I) Idem “H” + pulverização com 15 mg.L-1 de AG3. No outro experimento, testou-se o efeito de pulverizações de etefon nas concentrações de 200, 300, 400 mg.L-1 e Testemunha. Avaliou-se o número de frutos retidos e seu crescimento; número, massa e massa média dos frutos produzidos; qualidade química dos frutos; classificação dos frutos em primeira, segunda e terceira categoria; diâmetro e cor dos frutos e teor de substâncias de reservas das raízes. Verificou-se que a poda melhora a qualidade dos frutos, diminui o consumo de substâncias de reservas pela planta e reduz a produção de frutos de má qualidade e a alternância de produção. O raleio de 66% dos frutos de plantas excessivamente carregadas diminui a produção de frutos de má qualidade, mas é insuficiente para quebrar a alternância de produção, que só é conseguida associando-se a poda com o raleio manual de 33% dos frutos. O etefon só exerce efeito de raleio de frutos em pulverizações com concentrações superiores a 200 mg.L-1, porém eventuais benefícios são neutralizados pela ação fitotóxica revelada pelo amarelecimento e abscisão foliar. Na concentração de 10 mg.L-1, o AG3 não inibe diferenciação de gemas florais e a concentração de 50 mg.L-1 2,4-DP não aumenta o tamanho dos frutos.

Aspectos bioecológicos das fases imaturas de Phyllocnistis citrella Stainton (Lepidoptera : Gracillariidae),em pomares de Citrus sinenses Var. Valência sob dois sistemas de cultivo

A variação sazonal, sua relação com fatores bióticos e abióticos e a distribuição de duas populações do minador-dos-citros, Phyllocnistis citrella Stainton (Lepidoptera: Gracillariidae), foram estudadas, em pomares de Citrus sinensis var. Valência, mantidos um sob sistema de cultivo orgânico e outro sob sistema convencional, ambos localizados no município de Montenegro (29° 68’S e 51° 46’W), Rio Grande do Sul. Realizaram-se amostragens quinzenais, coletando-se de 27 plantas aleatoriamente escolhidas em cada pomar o broto mais apical. Posteriormente os brotos eram analisados em laboratório para registro da presença de minas, ovos, lagartas e pupas de P. citrella. A proporção de dano foi maior no pomar orgânico, em relação ao pomar convencional. O minador ocorreu nos pomares no período correspondente às brotações de verão e de outono, não havendo ataque nas brotações correspondentes ao final do inverno-início da primavera, apesar da disponibilidade de recursos (folhas novas). Assim, verificou-se que não apenas a existência de recursos, mas também a ocorrência de condições climáticas favoráveis afetam o tamanho e a flutuação da população de P. citrella. Dentre os fatores bióticos que exercem influência sobre a variação sazonal do minador, foi identificada a ação de parasitóides e predadores Verificou-se também forte correlação entre mortalidade sem causa definida e o comprimento das folhas. Dos fatores abióticos analisados, a temperatura máxima foi o mais correlacionado com as taxas da mortalidade sem causa definida observadas em ambos os pomares. A distribuição de ovos e lagartas (incluindo pupas) foi agregada em ambos os pomares, nos níveis de folhas e brotos. Ovos tenderam a ocorrer em folhas de comprimento menor que lagartas e estas por sua vez, em folhas menores do que pupas. A proporção de ovos ocorrentes na face adaxial foi maior que a de lagartas e pupas, indicando maior mortalidade nesta parte da folha.

Caracterização morfológica, citogenética e molecular de uma população de tangerineiras híbridas de 'Clementina fina' (Citrus clementina Hort. ex Tan.) e 'Montenegrina' (Citrus deliciosa Ten.)

A produção citrícola se encontra dispersa por todos os continentes e no Brasil, os citros são a produção frutícola de maior volume de produção. A produção de citros de mesa, como as tangerinas, possibilita ao produtor obter maior valor pelo seu produto. O mercado consumidor é ávido por novas variedades e para tanto, um programa de melhoramento deve estar sempre em busca de genótipos que atendam ao mercado consumidor, bem como a cadeia produtiva. Na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, está localizada uma população de tangerineiras híbridas oriundas do cruzamento da tangerineira ‘Clementina Fina’ (Citrus clementina Hort. ex Tan.) e ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Ten.) a qual foi caracterizada neste estudo, avaliando-se características morfológicas de acordo com os descritores propostos pelo International Board for Plant Genetic Resources, além da identificação da época de maturação, viabilidade de pólen, número cromossômico e caracterização molecular, utilizando marcadores do tipo microssatélites. Através da análise morfológica foi possível distinguir todas as 96 plantas avaliadas, porém não foi possível agrupar a F1 em grupos distintos de cada um dos genitores. A época de maturação de frutos das plantas se concentra entre a primeira quinzena de abril até a primeira quinzena de agosto. Todas as plantas analisadas apresentaram um alto grau de viabilidade de pólen, variando entre 79,04 e 98,08 %. Todas as plantas avaliadas são diplóides com um número cromossômico de 2n=18. Utilizando 12 pares de primers de microssatélites foi possível diferenciar 90 acessos do estudo, e agrupar a F1 em indivíduos mais próximos do genitor feminino e do genitor masculino. O PIC (Conteúdo de Informação de Polimorfismo) dos primers variou de 0,27 a 0,65. Não foi possível estabelecer uma relação entre a caracterização utilizando marcadores morfológicos e a caracterização utilizando marcadores moleculares.

Monitoramento de Anastrepha spp. (Diptera: Tephritidae) e identificação de seus parasitóides em Citrus sinensis Var. Céu, sob manejo orgânico, em Maratá, RS

A citricultura no Rio Grande do Sul tem sua produção limitada devido a doenças e pragas. Entre as pragas estão as moscas-das-frutas do gênero Anastrepha. As fêmeas ovipositam nos frutos e, após a eclosão, as larvas consomem a polpa, depreciando e causando a queda destes. Atualmente, tem-se procurado viabilizar o controle biológico das populações de moscas-das-frutas, principalmente com a utilização de himenópteros parasitóides. No Rio Grande do Sul não existem registros de espécies de parasitóides associados à Anastrepha spp. em pomares de citros. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de conhecer e identificar estas espécies de parasitóides e registrar a flutuação de Anastrepha spp. durante o período de desenvolvimento dos frutos em um pomar de Citrus sinensis var. Céu sob o manejo orgânico localizado no município de Maratá, RS. Para isto, entre 21 de janeiro e 20 de maio de 2003, foram coletados frutos da copa e caídos no solo, bem como capturados adultos de Anastrepha spp., com armadilhas McPhail, em intervalos semanais. Em condição de laboratório, os frutos da copa e do solo foram colocados em potes plásticos e caixas de papelão, respectivamente, sobre uma camada de areia. Semanalmente, a areia era peneirada e os pupários obtidos, colocados em placas de Petri. Obtiveram-se cinco espécies de parasitóides pertencentes a três famílias, Braconidae, Diapriidae e Pteromalidae. O índice de parasitismo total foi de 6,23% e o braconídeo Doryctobracon areolatus foi mais freqüente (38,70%). Observaram-se dois patamares no número médio de adultos de Anastrepha spp. capturados. A viabilidade pupal foi 37,01%, enquanto que a razão sexual das moscas-das-frutas obtidas nas armadilhas foi de 0,53.

Attractiveness of Different Citrus Pulps to the Leaf-Cutting Ant Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae)

The most common control method Uses toxic baits consisted of dehydrated citrus pulp as carrier and attractant. However, the portion of the citrus fruit that is attractive to ants is still Unknown, despite its importance in chemical control. This study compared the attractiveness of different fruit parts of citrus pulps to Atta sexdens rubropilosa workers. Three treatments: pellets of industrial citrus pulp, albedo (mesocarp), and whole citrus pulp were offered randomly to ants and the removal of these substrates by workers was observed. Tie three pulps Were equally attractive to this species (F = 0.8033; p = 0.4633). Although the whole pulp included the epicarp, it was as attractive as the other treatments, possibly because, the material was heated during processing, eliminating any volatile substance that could repel ants.

Xylella fastidiosa: An in vivo system to study possible survival strategies within citrus xylem vessels based on global gene expression analysis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

EFEITO do ÁCIDO GIBERÉLICO (AG3) NA FLORAÇÃO E PRODUÇÃO da LIMA ÁCIDA 'TAHITI' (Citrus latifolia Tan.)

A floração nos citros, assim como em outras fruteiras, é um dos fatores determinantes para a produção. A possibilidade de inibição ou redução da florada normal e alteração da época de produção para a lima 'Tahiti' é fator primordial para determinar sua rentabilidade econômica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do ácido giberélico sobre a florada, número de flores formadas, da lima ácida 'Tahiti', nas condições do Estado de São Paulo durante dois anos, buscando inibir a florada normal e observar o efeito desta inibição sobre produções temporãs. O delineamento experimental foi em blocos casualizados (5 blocos) com 3 plantas por tratamento. Foi utilizada uma planta como bordadura entre os tratamentos e uma linha de plantas entre os blocos. Os tratamentos foram: testemunha, 20, 40 e 80 mg/L de ácido giberélico (AG3) + 10 ml/L de espalhante adesivo, e o pH da água utilizada foi 6,2. As plantas foram tratadas com ácido giberélico durante o inverno (estação seca) após 50 dias sem irrigação no primeiro ano e 60 dias no segundo. O ácido giberélico reduziu o número de flores formadas (-81%) e aumentou a produção de frutos temporões (+59,77% ou +16,04 kg/pl).

Desbaste da limeira-ácida-'Tahiti' (Citrus latifolia Tanaka) com TPA e efeitos na produção

Foram avaliadas concentrações de 0; 10; 20; 40 e 80 mg/L do 3,5,6-TPA (Ácid 3,5,6-tricloro-2-piridil- oxiacético), em sua formulação éster, para desbaste de frutos novos da limeira-ácida-'Tahiti' (Citrus latifolia Tanaka), nas condições ecológicas do Estado de São Paulo. O 3,5,6-TPA, na concentração 10mg/L, foi o tratamento mais eficaz para uso na cultura. Concentrações maiores causaram severos danos às plantas. Essa concentração, aplicada logo após a florada de outubro, reduziu em 65% a produção do mês de fevereiro seguinte. Todavia, as produções dos meses subseqüentes não diferiram entre si. A concentração de 10mg/L causou alongamento dos frutos, aumento da espessura da casca e redução do Brix, na época da colheita.

Spatial distribution of Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) in citrus orchards

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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'.

Some stigmaeid and eupalopsellid mites from citrus orchards in Brazil (Acari : Stigmaeidae and Eupalopsellidae)

Two new citrus-inhabiting species in the family Stigmaeidae, Agistemus brasiliensis n. sp. and Zetzellia malvinae n. sp., are described from citrus plants in São Paulo State, Brazil. Also, Agistemus floridanus Gonzalez is redescribed. Keys to genera of the Stigmaeidae and Eupalosellidae are provided along with a key to all species of these families associated with citrus.

Susceptibility of citrus species to Alternaria alternata, the causal agent of the Alternaria brown spot

Alternaria alternata, the causal agent of Alternaria brown spot (ABS), causes necrosis on leaves, twigs, and fruit, reducing the productivity and quality of fruits. Tangerines and their hybrids are highly susceptible to the disease. Species, hybrids, and cultivars of Citrus from the germplasm bank of the Estacao Experimental de Citricultura de Bebedouro, São Paulo, Brazil, were evaluated in 2004 and 2005 with respect to their resistance to A. alternata, both through natural infection and by inoculation. Detached leaves were also used to demonstrate susceptibility or resistance to the disease. Ten cultivars of Satsumas (Citrus unshiu), and 14 cultivars of Clementine mandarin (C. clementina) did not show any symptoms of the disease in their leaves, either through natural infection or when inoculated in the field. The Burguess SRA-412, Wallent SRA-438, Carvalhais, Ampefy SRA-459, Ananas SRA, and Macaque SRA-426 mandarin hybrids (C. reticulata) did not show symptoms of the disease under natural or artificial infection in the field. Some cultivars of C. deliciosa, C. tangerina, C. erythrosa, and C. temple showed symptoms of the disease, even though no previous record of their susceptibility to Alternaria brown spot had been previously reported. The hybrids Fairchild, Nova, Page, Fortune, and Sunburst were susceptible to the disease. However, Fremont mandarin (a crossing between C. clementina and C. reticulata), Encore (C. nobilis x C. deliciosa), and Fallglo (C. reticulata x C. paradisi) did not show symptoms in field, and few symptoms were verified in detached leaves. These materials are promising for the cultivation of tangerines, and will enable genetic improvement for the development of cultivars resistant to Alternaria brown spot. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Biofertilizer for control of Guignardia citricarpa, the causal agent of citrus black spot

Biofertilizers generated from the anaerobic and aerobic digestion of cattle manure, known as Bio1 and Bio2, respectively, were studied with regard to their microbial composition and effect on the mycelial growth of Phyllosticta citricarpa, the causal agent of citrus black spot (CBS). Two field experiments were conducted to determine the biofertilizer's potential (Bio1) in controlling CBS (2001/2002 and 2002/2003 crops). It was observed that the greatest number of microorganisms was found in the aerobically produced biofertilizer. Bio2 did not inhibit the mycelial growth of P. citricarpa. Mycelial growth of P. citricarpa was inversely proportional to the Bio1 biofertilizer concentration. In the 2001/2002 cropping season, the Biol effect in controlling CBS was directly proportional to its concentration, at the rate of 0 (healthy fruit), with R-2 = 0.88. Biol had a significant effect in controlling CBS, at a concentration of 10%, during the 2001/2002 cropping season, with DI values of 0.246 and 0.229 for the. 10 and 20% doses, respectively, compared to DI of 0.329 for the control. A directly proportional effect of the biofertilizer concentration on the percentage of fruits with a rating of zero was. also observed in the 2002/2003 cropping season, with R-2 = 0.48. However, even at doses higher than in the preceding cropping season, the biofertilizer was less effective, possibly due to a higher occurrence of the disease. Copper oxychloride and combined applications of copper oxychloride and carbendazim plus mancozeb controlled the disease. The possibility of using the biofertilizer as a protective biofungicide to replace copper oxychloride, especially in organic agriculture, should be explored. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.