Producción de factores de virulencia por fitopatógenos bacterianos de soja. Utilización de productos naturales como biocontrol. Production of virulence factors by soybean bacterial phytopathogens. The use of natural products as biocontrolers.

En Argentina el cultivo de soja ocupa el primer lugar en superficie sembrada. El 90% de la producción se obtiene en la zona central del pais. La siembra directa favorece la multiplicación y supervivencia de fitopatógenos causantes de tizón y pústula bacterianos. El tizón es producido por Pseudomonas syringae pv. glycinea observándose manchas marrones en las hojas. Produce gran variedad de toxinas: coronatina, faseolotoxina, siringomicina, tabtoxina, proteínas “nucleation ice”, entre otras, las cuales contribuyen a la clorosis y necrosis. En la infección, además, están involucrados exopolisacáridos (levano y alginato). La celulosa ha sido relacionada en la adhesión bacteriana y en la formación de biofilm. La pústula es causada por Xanthomonas axonopodis pv. glycines. Produce manchas pequeñas con una pequeña pústula de color claro. Libera enzimas como α-amilasa, proteasa, endo β-mannanasa, actividad peptolítica, que degradan componentes vegetales. Xantan, producido por X. axonopodis es uno de los componentes necesarios para la formación de biofilm. Este último es considerado un importante factor de virulencia porque proporciona una estrategia de colonización que otorga mayor resistencia a ambientes desfavorables, tolerancia a antimicrobianos, producción de metabolitos y exoenzimas, etc. Actualmente el control de bacterias fitopatógenas se realiza mediante pesticidas con alta toxicidad para los consumidores y el ambiente. Para evitar las bacteriosis en la práctica se sugiere la rotación de cultivos y utilizar semillas certificadas. Se están probando compuestos naturales derivados de plantas medicinales como pesticidas; estos se pueden dividir en varias categorías fitoquímicas. Varios estudios confirman la actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral de estos productos. Extractos vegetales con alto contenido de flavonoides y aceite esenciales poseen una importante actividad antibacteriana. Además, algunos aceites esenciales podrían estar incidiendo en la liberación y/o producción de biofilm, exopolisacáridos y exoproteínas. La gran incidencia de las infecciones por fitopatógenos y las pérdidas económicas que estas acarrean hacen que su control presente grandes dificultades para la agricultura sustentable en soja de nuestro país. En este trabajo se propone estudiar los diferentes factores de virulencia de cepas bacterianas fitopatógenas y evaluar el rol que cumplen en el proceso de la enfermedad en cultivos de soja y desarrollar estrategias para el control de bacteriosis vegetales aplicando productos naturales aislados de plantas aromáticas. La correcta utilización de productos antimicrobianos de origen natural aplicados sobre el cultivo y/o sobre las semillas evitaría la dispersión de la enfermedad y la eliminación al medio ambiente de productos contaminantes no deseados. In Argentina, soybean cultivation occupies the first place; 90% of this cereal is produced in the central region of the country. Intensive tillage practices favour multiplication and survival of bacterial phytopathogens causing blight and pustule diseases. Pseudomonas syringae pv. glycinea produce several toxins like coronatine, faseolotoxine, siringomicine, tabtoxine and proteins of nucleation ice that contribute to the develop of chlorosis and necrosis, characteristic of bacterial blight. It also produces levan and alginate, cellulose and biofilm. Pustule disease is caused by Xanthomonas axonopodis pv glycines, which produce enzymes like α-amilase, protease, endo β-mannanase, peptolitic activity, xanthan and biofilm. Nowadays the control of phytopathogenic bacteria consists in the application of pesticides that are toxic for the environment and man. Natural products from medicinal plants are a new alternative for the treatment of phytopathogens. Researches made with phytochemical compounds (flavonoids, phenols, quinones, cummarines, essential oils, terpenes) support the antimicrobial activity of these natural products. What is more, these substances could suppress the biofilm, exoproteins and exopolisaccharides formation and release of them. The infections caused by phytopathogens provoke economical loses and its control presents big difficulties in our country. The proposal of this work is the characterization of phytopatoghenic strains, its virulence factors and the role they play in the disease process. The development of a new alternative for the control of vegetable bacteriosis using natural products obtained from aromatic plants and the correct application of them on sown fields or on seeds is also an objective in this work.

Nematódeos e bactérias em fôlhas de alcachôfra

Diseased plants of artichoke (Cynara scolimus L.) from the Instituto Agronômico, Campinas, Brazil, harboured nematodes in the leaves. The nematodes proved to belong to the species Protorhabditis oxyuris (Claus, 1862) Dougherty, 1955. As it could not be charged as the primary agent of the disease, a study of the bacteria found in the material was made. This disclosed that 4 different bacterial forms were present, namely Bacillus subtilis, Bacterium udum, Xanthomonas beticola var. cynarae n. var., and Cory neb acterium fascians var. cynarae n. var. The typical forms of X. beticola and of C. fascians are known as pathogenic to a number of plants: but, in the present case, unfortunately no inoculation trial could be made as an attempt to clear up the possible pathogenicity of any of them also to Cynara scolimus. The nematode P. oxyuris is the secondary agent, which however possibly play an important part in the distribution of the bacteria, as it has been repeatedly pointed out by previous writers with reference to closely related species. The symptoms of the disease are described. The main injuries found on leaves were necrotic areas progressing from the distal part of the limb, resulting in a great reduction of the leaf superficies.

Comportamento ''in vitro" de uma bactéria fitopatogênica frente a diversos antibióticos

Foi estudada a resistência da bactéria fitopatogênica Xanthomonas campestris com relação a cinco antibióticos. Quando os antibióticos foram adicionados ao meio sólido no qual a bactéria iria se desenvolver, colônias resistentes à estreptomicina e éritromicina, apareceram até nas mais altas concentrações usadas. No caso da penicilina, aureomicina e cloranfenicol, em concentrações superiores a 200 mcg/ml, 0,3 mcg/ml e 128 mcg/ml respectivamente, não apareceram colônias resistentes. Os resultados mostraram que a penicilina foi o antibiótico menos efetivo e a aureomicina a mais efetiva em inibir o crescimento de X. campestris. Os resultados sugerem também que o modêlo de resistência à estreptomicina e éritromicina é o de um só passo enquanto que o modêlo de resistência aos três outros antibióticos ensaiados, é o de múltiplos passos.

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

Lactic acid bacteria from fresh fruit and vegetables as biocontrol agents of phytopathogenic bacteria and fungi

This study evaluated the efficacy of lactic acid bacteria (LAB) isolated from fresh fruits and vegetables as biocontrol agents against the phytopathogenic and spoilage bacteria and fungi, Xanthomonas campestris, Erwinia carotovora, Penicillium expansum, Monilinia laxa, and Botrytis cinerea. The antagonistic activity of 496 LAB strains was tested in vitro and all tested microorganisms except P. expansum were inhibited by at least one isolate. The 496 isolates were also analyzed for the inhibition of P. expansum infection in wounds of Golden Delicious apples. Four strains (TC97, AC318, TM319, and FF441) reduced the fungal rot diameter of the apples by 20%; only Weissella cibaria strain TM128 decreased infection levels by 50%. Cell-free supernatants of selected antagonistic bacteria were studied to determine the nature of the antimicrobial compounds produced. Organic acids were the preferred mediators of inhibition but hydrogen peroxide was also detected when strains BC48, TM128, PM141 and FF441 were tested against E. carotovora. While previous reports of antifungal activity by LAB are scarce, our results support the potential of LAB as biocontrol agents against postharvest rot. [Int Microbiol 2008; 11(4):231-236]

Generic approach for the sensitive absolute quantification of large undigested peptides in plasma using a particular liquid chromatography-mass spectrometry setup.

A generic LC-MS approach for the absolute quantification of undigested peptides in plasma at mid-picomolar levels is described. Nine human peptides namely, brain natriuretic peptide (BNP), substance P (SubP), parathyroid hormone 1-34 (PTH), C-peptide, orexines A and B (Orex-A and -B), oxytocin (Oxy), gonadoliberin-1 (gonadothropin releasing-hormone or luteinizing hormone-releasing hormone, LHRH) and α-melanotropin (α-MSH) were targeted. Plasma samples were extracted via a 2-step procedure: protein precipitation using 1vol of acetonitrile followed by ultrafiltration of supernatants on membranes with a MW cut-off of 30 kDa. By applying a specific LC-MS setup, large volumes of filtrates (e.g., 2×750 μL) were injected and the peptides were trapped on a 1mm i.d.×10 mm length C8 column using a 10× on-line dilution. Then, the peptides were back-flushed and a second on-line dilution (2×) was applied during the transfer step. The refocalized peptides were resolved on a 0.3mm i.d. C18 analytical column. Extraction recovery, matrix effect and limits of detection were evaluated. Our comprehensive protocol demonstrates a simple and efficient sample preparation procedure followed by the analysis of peptides with limits of detection in the mid-picomolar range. This generic approach can be applied for the determination of most therapeutic peptides and possibly for endogenous peptides with latest state-of-the-art instruments.

Método generalizado de análise de dialelos desbalanceados

Apresenta-se um procedimento generalizado de estimação das capacidades geral e específica de combinação em cruzamentos dialélicos, com número desigual de repetições para tratamentos (genitores e combinações híbridas F1), avaliados em um delineamento com restrições na casualização. Neste caso, as médias ajustadas estimadas são interdependentes e heterocedásticas, devendo-se, para estimar os parâmetros desejados, utilizar o modelo linear generalizado de GaussMarkov. O objetivo deste trabalho foi a dedução teórica do método e sua aplicação a um exemplo prático. Foram analisados os dados obtidos de um dialelo completo, sem os recíprocos, envolvendo cinco genitores: CB 511687-1, CB 733753, Diamante Negro, Rosinha G2 e Compuesto Chimaltenango 2. Os genitores CB 733753, CB 511687-1 e Diamante Negro contribuem geneticamente para a resistência, enquanto Rosinha G2 e Compuesto Chimaltenango 2 contribuem para a suscetibilidade do feijoeiro ao crestamento-bacteriano comum. Na maioria dos cruzamentos analisados constatou-se a dominância parcial da suscetibilidade do feijoeiro a Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli.

BRS 137: cultivar de soja para cultivo no Sul do Brasil

A liberação de cultivares de elevado potencial produtivo e com resistência a doenças é fundamental para continuar agregando rendimento na produção brasileira de soja. A cultivar BRS 137 é resultado do programa de melhoramento de soja desenvolvido pela Embrapa. A cultivar apresentou rendimento médio de grãos 2% superior ao da cultivar IAS 5, em 24 ambientes, no Rio Grande do Sul. É resistente à pústula-bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines), ao cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis), à podridão-parda-da-haste (Phialophora gregata), à mancha-olho-de-rã (Cercospora sojina) e ao oídio (Microsphaera diffusa). É indicada para cultivo no Rio Grande do Sul, em semeaduras realizadas a partir de meados de outubro até fim de novembro, com população máxima de 300.000 plantas/ha.

Cultivar de soja BRS 205

A BRS 205, cultivar de soja de ciclo semiprecoce, obtida do cruzamento [BR-16(2) x Ocepar 8] x Tracy-M, é indicada para o Rio Grande do Sul, em semeaduras de novembro. Possui crescimento determinado, plantas de flor branca, pubescência marrom, porte baixo e grãos de hilo preto. Tem resistência ao cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis), à podridão-parda-da-haste (Phialophora gregata), à mancha-olho-de-rã (Cercospora sojina) e à pústula bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines). É moderadamente resistente ao oídio (Microsphaera diffusa). O rendimento médio de grãos foi 6% e 11% superior ao das cultivares RS 7-Jacuí e BR-16, respectivamente.

Identificação e controle com antibióticos de bactérias endofíticas contaminantes em explantes de batata micropropagados

Este trabalho teve por objetivos isolar, caracterizar e identificar bactérias endofíticas contaminantes encontradas em tecidos de batata durante a micropropagação e selecionar antibióticos para o controle in vitro desses microrganismos por meio da determinação da concentração bactericida mínima inibitória. Brotações de batata apresentando contaminação bacteriana durante a etapa de multiplicação in vitro, foram superficialmente esterilizadas e os internódios transferidos para placas de Petri com ágar nutriente, onde permaneceram incubadas a 28°C por até cinco dias. Após purificação, as bactérias foram caracterizadas e identificadas por testes taxonômicos. Um total de oito estirpes bacterianas foram isoladas e identificadas como pertencentes às famílias Acetobacteriaceae (1) e Enterobacteriaceae (2) e aos gêneros Corynebacterium (3), Pseudomonas (1) e Xanthomonas (1). Os melhores resultados para a inibição do crescimento bacteriano foram obtidos com os antibióticos ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina em concentrações que variaram de 32 a 256 mg L-1.

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.

Bacterial spot and early blight biocontrol by epiphytic bacteria in tomato plants

The objective of this work was to evaluate in vitro and in vivo biocontrol of bacterial spot (Xanthomonas vesicatoria) and early blight (Alternaria solani) by the epiphytic bacteria Paenibacillus macerans and Bacillus pumilus. Tomato plants were previously sprayed with epiphytic bacteria, benzalkonium chloride and PBS buffer and, after four days, they were inoculated with A. solani and X. vesicatoria. To determine the phytopathogenic bacteria population, leaflet samples were collected from each treatment every 24 hours, for seven days, and plated on semi-selective medium. The effect of epiphytic bacteria over phytopathogens was performed by the antibiosis test and antagonistic activity measured by inhibition zone diameter. The epiphytic and benzalkonium chloride drastically reduced the severity of early blight and bacterial spot in comparison to the control (PBS). In detached leaflets, the epiphytic bacteria reduced in 70% the number of phytopathogenic bacteria cells in the phylloplane. The antibiosis test showed that the epiphytic bacteria efficiently inhibit the phytopathogens growth. In all the bioassays, the epiphytic bacteria protect tomato plants against the phytopathogens

Adaptabilidade, estabilidade e resistência a patógenos em genótipos de feijoeiro

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência de genótipos de feijoeiro aos principais patógenos da cultura, bem como a adaptabilidade e a estabilidade de produção de grãos desses genótipos. Avaliaram-se 26 genótipos de feijoeiro quanto à resistência a Colletotrichum lindemuthianum, Fusarium oxysporum f. sp. phaseolie Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, por meio de inoculação, em laboratório, e em 19 ensaios de valor de cultivo e uso (VCU), em diferentes locais do Estado de São Paulo, nas safras das "águas", "seca" e "inverno", durante os anos agrícolas 2011, 2012 e 2013. Dezoito genótipos foram considerados resistentes: sete deles a C. lindemuthianum, sete a F. oxysporumf. sp. phaseolie quatro a X. axonopodispv. phaseoli. A reação de resistência aos patógenos está associada à estabilidade dos genótipos. Por meio das análises GGE biplot, foi possível identificar genótipos com adaptabilidade e estabilidade superiores às das testemunhas, nos dois grupos de tegumento avaliados, em todas as épocas de semeadura.

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.