Sobrevivência de Xanthomonas campestris pv. campestris no solo, no filoplano e na rizosfera de plantas daninhas

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Otimização de marcadores desenvolvidos para PCR convencional para uso em qPCR visando a diagnose de Xanthomonas campestris pv viticola em videira.

No Brasil, Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), causadora do cancro bacteriano em videira, é uma praga quarentenária A2, com ocorrência no Semiárido Nordestino. A bactéria pode ser disseminada de plantas assintomáticas pela distribuição de material propagativo e ocorrências restritas da doença em outras regiões foram identificadas. Para diagnose confiável por PCR convencional, o DNA deve ser extraído de culturas de bactérias isoladas de tecido com sintomas suspeitos. Com a técnica, é possível detectar até 0,25 pg de DNA bacteriano total. Atualmente, métodos que empregam tecidos assintomáticos não estão disponíveis. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo sensível à detecção de Xcv por qPCR, empregando iniciadores disponíveis da técnica convencional.

Métodos para detecção de Clavibacter michiganense subsp. michiganense e Xanthomonas campestris pv. vesicatoria em sementes de tomate.

Visando detectar Clavibacter michiganense subsp. michiganense (Cm) e Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) em sementes de tomate, duas técnicas foram comparadas: meio semi-seletivo e planta indicadora. Os seguintes parâmetros foram avaliados: soluções extratoras de Cm e Xcv de sementes inteiras e moídas, especificidade e sensibilidade. Os resultados mostraram que os meios semi-seletivos MB1M (MB1 + telurito de potássio, ácido borico e benomil) e TAM (peptona, brometo de potássio, cloreto de cálcio, agar + Tween 80, cefalexina e clorotalonil), foram mais eficientes para detecção de Cm e Xcv, a partir de sementes moídas em tampão fosfato do que os meios disponíveis e, apresentaram maior especificidade e sensibilidade, detectando 10(2) - 10(3) ufc/ml de Cme Xcv em comparacao a 10(3) - 10(4) ufc/ml da inoculação em plântulas de tomateiro (cvs. Angela Gigante e Santa Cruz).

Xanthomonas campestris pv. phaseoli em sementes de feijão. I. Detecção por serologia.

Foram comparadas quatro técnicas de extração e dois métodos serológicos para a detecção de xanthomonas campestris pv. phaseoli (Xcph) e do "Strain" fuscans (Xcphf) em sementes de feijão (Phaseolus vulgaris). As técnicas de extração incluíram sementes moídas e inteiras, com ou sem assepsia superficial, imersas em água destilada ou meio liquido (3g extrato de levedura/L) esterilizados e incubação por 2 horas, a temperatura ambiente (sementes moídas) ou 18-24 hs, a 5-10 .C (sementes inteiras). Para a identificação do patógeno, foram comparadas as técnicas serológicas de microprecipitina em placas e dupla difusao em gel-de-agar. A melhor técnica de extração foi a imersão de sementes inteiras em água destilada esterilizada, por 18-24 horas, a 5-10 .C. O método damicroprecipitina apresentou maior sensibilidade, mas menor especificidade que a dupla difusão em gel-de-agar. O antissoro do "Strain" fuscans reagiu tanto com o antígeno homólogo (Xcphf) como com o heterólogo (Xcph). Sob o ponto de vista prático este antissoro pode ser usado para a detecção dos patógenos causadores do crestamento bacteriano do feijoeiro. A sensibilidade do método da dupla difusão não foi suficiente para a detecção segura de baixas incidências do patógeno em amostras de sementes de feijão.

Xanthomonas campestris pv. phaseoli: método para detecção em semente de feijão.

1992

Detecção de Xanthomonas campestris pv. phaseoli e fungos em sementes de feijão produzidas no Estado de São Paulo.

Foi pesquisada a presença de Xanthomonas campestris pv. phaseoli e de fungos em sementes certificadas de feijão produzidas pela Secretaria da Agricultura do Estado de São Paulo nas safras da seca e inverno de 1991 e 1993. A bactéria foi detectada através do método de inoculação em planta indicadora de feijoeiro da cultivar CNF 0010. A incidência de fungos foi determinada pelo método do papel de filtro. Quanto a bactéria, foram examinadas amostras de 188 lotes em 1991 e 124 em 1993. Para os fungos foram analisadas amostras de 147 lotes no ano de 1991. Em 1991, a bacteria foi detectada somente nas amostras de Aracatuba (16,7%), Paraguacu Paulista (18,2%) e Sao Jose do Rio Preto (4%) com incidental mínima de (0,5%). No ano de 1993, X. camperstris pv. phaseoli foi encontrada nas amostras de Araçatuba (6,3%), Bauru (20%), Fernandópolis (12,7%), Lucelia (33,3%), Marilia (12,5%), Paraguacu Paulista (50,0%), Presidente Prudente (46,7%), Ribeirao Preto (16,7%), Santo Anastacio (66,7%), Sao José do Rio Preto (40,0%). Em 1991, a bactéria foi detectada em apenas 5,3% das amostras analisadas, ocorrendo em 1993 um aumento da incidência do patogeno, que foi detectado em 30,6% das amostras, provavelmente devido as condicoes climaticas favoraveis ao crestamento bacteriano. Foram encontrados os fungos Colletotrichum lindemuthianum, Rhizoctonia solani, Macrophomina phaseolina, Phaeoisariopsis griseola e Alternaria spp.. As regiões de Aguaí, Aracatuba, Avaré e Lucélia apresentaram maior incidência destes fungos. Entre as 147 amostras analisadas, R. solani foi detectada em Araçatuba em 28,6% das amostras, Bauru (50,0%), Fernadópolis (8,7%), Lucélia (27,0%) e Marília (7,5%) e C. lindemuthianum em Araçatuba (3,3%), Avaré (25,0%) e Lucélia(5,5%). Os demais fungos foram detectados em baixas incidências podendo-se concluir que com relação a presença de fungos, os lotes analisados apresentaram boa qualidade sanitária. Os resultados mostraram que houve alta contaminação das sementes por X. campestris pv. phaseoli em 1993, o que ocorreu aumento do inoculo nas sementes de 1991 para 1993, destacando-se os municípios P. Paulista, S. José da Rio Preto, Santo Anastácio e Presidente Prudente como os que apresentam maior infecção das sementes.

Clonagem e expressão do gene engXCA de Xanthomonas campestri pv. campestris em Saccharmyces cerevisiae e estudos das endoglucanases nativa e recombinante

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Characterization of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli isolates

A simple, quick and easy protocol was standardized for extraction of total DNA of the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. The DNA obtained by this method had high quality and the quantity was enough for the Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) reactions with random primers, and Polymerase Chain Reaction (PCR) with primers of the hypersensitivity and pathogenicity gene (hrp). The DNA obtained was free of contamination by proteins or carbohydrates. The ratio 260nm/380nm of the DNA extracted ranged from 1.7 to 1.8. The hrp gene cluster is required by bacterial plant pathogen to produce symptoms on susceptible hosts and hypersensitive reaction on resistant hosts. This gene has been found in different bacteria as well as in Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (9). The primers RST21 and RST22 (9) were used to amplify the hrp gene of nine different isolates of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli from Botucatu, São Paulo State, Brazil, and one isolate, "Davis". PCR amplified products were obtained in all isolates pathogenic to beans.

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.

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.

Ocorrência da mancha-bacteriana do feijão-caupi em Roraima e reação de cultivares

A mancha-bacteriana, causada por Xanthomonas axonopodis pv. vignicola, é uma doença que apresenta potencial de dano à cultura do feijão-caupi. Esse trabalho teve como objetivos registrar a ocorrência do patógeno em Roraima e prover informações sobre a reação de cultivares de feijão-caupi à doença. As cultivares utilizadas foram BRS-Amapá, BR02-Bragança, BRS Guariba, BR17-Gurguéia, BRS Mazagão, BRS Milênio, BRS Patativa, Pitiúba, BR03-Tracuateua e Vita-7. Em casa-de-vegetação, o delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, cada repetição foi representada por duas plantas/vaso. Os parâmetros de avaliação foram período de incubação e severidade da doença aos 25 dias após a inoculação. O experimento de campo foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso com 4 blocos, sendo cada um constituído por 10 parcelas, sendo cada parcela semeada com uma cultivar. As inoculações foram realizadas aos 35 dias após a semeadura, em estádio de início da emissão do botão floral. Os parâmetros avaliados foram período de incubação, severidade da doença aos 12, 18, 22, 27 e 29 dias após a inoculação. A transmissibilidade da bactéria por meio de sementes foi verificada a partir da deposição em placas de Petri contendo o meio 523 de alíquotas de 100 µl de suspensões obtidas de diluições seriadas em fator 1:10 de 150 g de sementes de cada lote. Verificou-se que as cultivares BRS Mazagão, BR 17- Gurguéia e Vita-7 apresentaram reação de resistência à mancha-bacteriana. Não foi verificada a ocorrência da transmissibilidade da bactéria nas condições experimentais.

Produção e sensibilidade de isolados de Xanthomonas axonopodis pv. citri a bacteriocinas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Analysis of three Xanthomonas axonopodis pv. citri effector proteins in pathogenicity and their interactions with host plant proteins

Xanthomonas axonopodis pv. citri, the bacterium responsible for citrus canker, uses effector proteins secreted by a type III protein secretion system to colonize its hosts. Among the putative effector proteins identified for this bacterium, we focused on the analysis of the roles of AvrXacE1, AvrXacE2 and Xac3090 in pathogenicity and their interactions with host plant proteins. Bacterial deletion mutants in avrXacE1, avrXacE2 and xac3090 were constructed and evaluated in pathogenicity assays. The avrXacE1 and avrXacE2 mutants presented lesions with larger necrotic areas relative to the wild-type strain when infiltrated in citrus leaves. Yeast two-hybrid studies were used to identify several plant proteins likely to interact with AvrXacE1, AvrXacE2 and Xac3090. We also assessed the localization of these effector proteins fused to green fluorescent protein in the plant cell, and observed that they co-localized to the subcellular spaces in which the plant proteins with which they interacted were predicted to be confined. Our results suggest that, although AvrXacE1 localizes to the plant cell nucleus, where it interacts with transcription factors and DNA-binding proteins, AvrXacE2 appears to be involved in lesion-stimulating disease 1-mediated cell death, and Xac3090 is directed to the chloroplast where its function remains to be clarified.

Expression, crystallization and preliminary crystallographic analysis of PilZ(XAC1133) from Xanthomonas axonopodis pv. citri

Proteins containing PilZ domains are widespread in Gram-negative bacteria and have recently been shown to be involved in the control of biofilm formation, adherence, aggregation, virulence-factor production and motility. Furthermore, some PilZ domains have recently been shown to bind the second messenger bis(3'-> 5') cyclic diGMP. Here, the cloning, expression, purification and crystallization of PilZ(XAC1133), a protein consisting of a single PilZ domain from Xanthomonas axonopodis pv. citri, is reported. The closest PilZ(XAC1133) homologues in Pseudomonas aeruginosa and Neisseria meningitidis control type IV pilus function. Recombinant PilZ(XAC1133) containing selenomethionine was crystallized in space group P6(1). The unit-cell parameters were a = 62.125, b = 62.125, c = 83.543 angstrom. These crystals diffracted to 1.85 angstrom resolution and a MAD data set was collected at a synchrotron source. The calculated Matthews coefficient suggested the presence of two PilZ(XAC1133) molecules in the asymmetric unit.