Genetic Diversity and a PCR-Based Method for Xanthomonas axonopodis Detection in Passion Fruit

Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae causes bacterial spot in passion fruit. It attacks the purple and yellow passion fruit as well as the sweet passion fruit. The diversity of 87 isolates of pv. passiflorae collected from across 22 fruit orchards in Brazil was evaluated using molecular profiles and statistical procedures, including an unweighted pair-group method with arithmetical averages-based dendrogram, analysis of molecular variance (AMOVA), and an assigning test that provides information on genetic structure at the population level. Isolates from another eight pathovars were included in the molecular analyses and all were shown to have a distinct repetitive sequence-based polymerase chain reaction profile. Amplified fragment length polymorphism technique revealed considerable diversity among isolates of pv. passiflorae, and AMOVA showed that most of the variance (49.4%) was due to differences between localities. Cluster analysis revealed that most genotypic clusters were homogeneous and that variance was associated primarily with geographic origin. The disease adversely affects fruit production and may kill infected plants. A method for rapid diagnosis of the pathogen, even before the disease symptoms become evident, has value for producers. Here, a set of primers (Xapas) was designed by exploiting a single-nucleotide polymorphism between the sequences of the intergenic 16S-23S rRNA spacer region of the pathovars. Xapas was shown to effectively detect all pv. passiflorae isolates and is recommended for disease diagnosis in passion fruit orchards.

Transgenic Sweet Orange (Citrus sinensis L. Osbeck) Expressing the attacin A Gene for Resistance to Xanthomonas citri subsp citri

Genetic transformation with genes that code for antimicrobial peptides has been an important strategy used to control bacterial diseases in fruit crops, including apples, pears, and citrus. Asian citrus canker (ACC) caused by Xanthomonas citri subsp. citri Schaad et al. (Xcc) is a very destructive disease, which affects the citrus industry in most citrus-producing areas of the world. Here, we report the production of genetically transformed Natal, Pera, and Valencia sweet orange cultivars (Citrus sinensis L. Osbeck) with the insect-derived attacin A (attA) gene and the evaluation of the transgenic plants for resistance to Xcc. Agrobacterium tumefaciens Smith and Towns-mediated genetic transformation experiments involving these cultivars led to the regeneration of 23 different lines. Genetically transformed plants were identified by polymerase chain reaction, and transgene integration was confirmed by Southern blot analyses. Transcription of attA gene was detected by Northern blot analysis in all plants, except for one Natal sweet orange transformation event. Transgenic lines were multiplied by grafting onto Rangpur lime rootstock plants (Citrus limonia Osbeck) and spray-inoculated with an Xcc suspension (10(6) cfu mL(-1)). Experiments were repeated three times in a completely randomized design with seven to ten replicates. Disease severity was determined in all transgenic lines and in the control (non-transgenic) plants 30 days after inoculation. Four transgenic lines of Valencia sweet orange showed a significant reduction in disease severity caused by Xcc. These reductions ranged from 58.3% to 77.8%, corresponding to only 0.16-0.30% of leaf diseased area as opposed to 0.72% on control plants. One transgenic line of Natal sweet orange was significantly more resistant to Xcc, with a reduction of 45.2% comparing to the control plants, with only 0.14% of leaf diseased area. Genetically transformed Pera sweet orange plants expressing attA gene did not show a significant enhanced resistance to Xcc, probably due to its genetic background, which is naturally more resistant to this pathogen. The potential effect of attacin A antimicrobial peptide to control ACC may be related to the genetic background of each sweet orange cultivar regarding their natural resistance to the pathogen.

Seleção de genótipos de pimentão resistentes à Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye. sob condições naturais de infecção

Devido à ocorrência de epidemias severas de pústula bacteriana ou mancha bacteriana no pimentão, causada pela bactéria Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye., o cultivo do pimentão na várzea do Rio Solimões, próximo à Manaus, encontra-se em decadência. O INPA, desde 1976, desenvolve um Programa de Melhoramento Genético do Pimentão visando incorporar resistência ao patógeno. Neste trabalho são relatados os resultados obtidos em três ensaios, nas áreas de terra firme e várzea do Estado do Amazonas, envolvendo progênies F13 e F14 do cruzamento interespecífico entre Capsicum annuum e C. chinense, denominado HP-12, em cujas progênies vêm sendo realizadas seleções genealógicas visando obter variedades resistentes ao patógeno X. campestris pv. vesicatoria e alta capacidade produtiva, sob condição de cultivo em ambientes quentes e úmidos. Quando a população de hospedeiros foi constituída por indivíduos resistentes e suscetíveis, a curva de progresso da doença adaptou-se melhor ao modelo monomolecular, onde níveis mais elevados de resistência, conferidos por um genótipo, foram devidos à sua capacidade de restringir a velocidade do progresso da doença. Nos três ensaios, as progênies selecionadas pelo Programa apresentaram maior resistência e capacidade produtiva, quando comparadas à testemunha suscetível (Cascadura Ikeda), em condições de ocorrência da doença e verificou-se que a capacidade de produção de frutos está relacionada aos níveis de resistência do hospedeiro ao patógeno. Por outro lado, levando-se em conta os caracteres de resistência e capacidade produtiva das progênies inferiu-se que a espécie C. chinense é um recurso genético importante como fonte de resistência a X. campestris pv. vesicatoria nos programas de melhoramento do pimentão.

Mutantes resistentes à Antibióticos em Xanthomonas Campestris (Fammel) Dowson

O presente trabalho, visou o estudo de mutantes resistentes à antibióticos na bactéria fitopatogênica Xanthomonas campestris (Pammel) Dowson. Foram obtidos mutantes resistentes à cinco antibióticos: penicilina, estreptomicina, aureomicina, cloranfenicol e éritromicina. O incremento de resistência em relação à linhagem original foi 4 vêzes para a penicilina, 8 para o cloranfenicol, 32 para a aureomicina e pelo menos 16 e 128 vêzes para a éritromicina e estreptomicina respectivamente. Em nenhum dos casos, verificou-se resistência cruzada ou sensibilidade colateral.

Comparação entre o crescimento de Xanthomonas Campestris (Pammel) Linhagens Mutantes resistentes a Antibióticos e Linhagens não Mutantes de Fammel Dowson

Foi comparado o crescimento de uma linhagem de Xanthomonas campestris (Pammel) Dowson, com o crescimento de 3 linhagens dessa bactéria resistente à estreptomicina, penicilina e aureomicina. O crescimento da linhagem original, não diferiu do crescimento dos mutantes resistentes à estreptomicina e penicilina. O crescimento do mutante resistente à aureomicina foi mais lento do que o da linhagem original. O mutante resistente à estreptomicina apresentou o mesmo índice de crescimento, tanto em meio sem antibiótico, como em meio suplementado com a droga, o mesmo acontecendo com o mutante resistente à aureomicina. O mutante resistente à penicilina teve crescimento reduzido em meio suplementado com a droga em questão. Misturas de células sensíveis e resistentes à estreptomicina mantiveram-se constantes quanto à porcentagem de células sensíveis e resistentes inicialmente inoculadas, o mesmo acontecendo com a mistura de bactérias sensíveis e resistentes à penicilina. Houve uma variação nessas porcentagens, para o caso da aureomicina.

Resistência de Xanthomonas campestris com relação à tilosina e vancomicina

Foi estudada a resistência da bactéria fitopatogênica Xanthomonas campestris (Pammel) Dowson com relação a dois antibióticos: Tilosina e Vancomicina. Para a vancomicina, colônias resistentes apareceram até na mais alta concentração usada (256 mcg/ml.). Para a tilosina, em concentrações maiores que 128 mcg/ml não foram encontradas bactérias, resistentes. Tais resultados indicam que a X. campestris seguiu o modelo de "um só passo" para adquirir resistência a vancomicina e, o modelo de "múltiplos passos" com relação a resistência a tilosina.

Reações fisiológicas de resistência à Xanthomonas malvacearum (E. P. Smith) Dowson, em algumas variedades de algodão

No presente trabalho foi observado o comportamento das variedades Stoneville-20, Nu-16, Gregg, Mebane, RM2 e IAC-12, quando üioculadas com um isolamento de Xanthomanas malvacearum (E. F. Smiith) Dowson, em condições de casa de vegetação e das variedades Stoneville-20, Nu-16, RM4 e RM2, quando em condições de campo. Pelos dados dados, obtidos, as variedades Stoneville-20 e Nu-16 mostraram-se resistentes ao isolamento testado, enquanto que as variedades RM4, Gregg, Mebane e IAC-12 máostraram-se suscetíveis. A variedade RM2 testada continha plantas que apresentavam reações fisiológicas, de resistência e suscetibilidade. Dentre as, progênies obtidas de plantas da variedade RM2 selecionadas em campo como resistentes só aproximadamente 20% mostraram alto grau de resistência quando testadas em casa de vegetação.

Variabilidade de Xanthomonas malvacearum (E. F. Smith) Dowson, no estado de São Paulo

No presente trabalho foi determinada a variabilidade de X. malvacearum, em condições de casa de vegetação, baseando-se na reação dos hospedeiros diferenciais para raças fisiológicas do patógeno. A técnica de inoculação empregada foi a de riscos feitos na página inferior das folhas e para avaliação dos sintomas foi adotada uma escala que variou de 1 a 5. Foi detectada a ocorrência das raças fisiológicas 3, 8 e 10. A linhagem do algodoeiro IAC RM3-4133 71/523 foi resistente à raça fisiológica 3, enquanto que as linhagens (Acala x Nu.16) 71/213 e IAC 12-2 71/170 foram resistentes às raças 3, 8 e 10.

Mejora de la competitividad de las plantaciones frutales de nogal: selección de material vegetal, desarrollo de un modelo de predicción de la infección de Xanthomonas arboricola pv. juglandis y optimización de las podas de formación y producción

En las colecciones del IRTA-Mas Bové se han caracterizado más de 150 clones de nogal procedentes de prospección, material extranjero y de selecciones de distintos programas de mejora. El material se ha caracterizado agronómicamente siguiendo los descriptores del IPGRI (1994). Actualmente existen fichas descriptivas muy amplias de 43 accesiones. Toda esta información sobre el comportamiento del material vegetal en las condiciones climáticas de Tarragona, tiene interés a nivel científico y es muy válida para posibles plantaciones con nuevo material. El estudio de los caracteres de sensibilidad a Bacteriosis y afección de la caída prematura de flores (PFA), en dos decendencias de nogal de cruzamientos controlados, ha permitido obvervar que estos caracteres tienen una herencia compleja. Se ha establecido la virulencia de distintos aislados de Xanthomonas arboricola pv. juglandis, en nogal. Los aislados más virulentos se han utilizado para establecer un modelo de predicción, en condiciones de laboratorio, de esta bacteria en nogal. La temperatura a la que la severidad de la enfermedad es máxima es 26ºC. A esta temperatura un aumento en la duración del período de humedad relativa elevada de 0-24 horas, produce un aumento de la afección. En los próximos años, este modelo de predicción se validará en campo. Si los resultados son positivos, permitirán racionalizar los tratamientos para la Bacteriosis en las plantaciones de nogal. Los primeros resultados de un control de la iluminación en el interior de las copas de los árboles, realizado mediante medidas de iluminación interceptadas con un ceptómetro Delta T (SunScan), han puesto de manifiesto que la gran influencia de la luz en el crecimiento anual de las ramas. Así, en la formación y poda de los árbles hay que tener presente estos resultados, en especial en las formaciones en ejes libres, y favorecer la máxima entrada de luz en el interior de la copa de los árboles.

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

Foi avaliado no presente trabalho o comportamento dos genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) PI 150414, PI 163117, PI 175829 branco, PI 175829 roxo, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40 e IAC Carioca inoculados com Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli, sob condições de telado/casa de vegetação. Verificou-se que os genótipos Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 roxo, Xan 161, A 420, PI 163117 e PI 175829 branco foram resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli e somente o PI 175829 branco apresentou bom nível de resistência a M. phaseolina. Com relação ao comportamento desses genótipos a X. campestris pv. phaseoli, eles foram altamente suscetíveis ao isolado Feij-4 e apenas o genótipo Xan 161 apresentou nível moderado de resistência foliar ao isolado Feij-41.

Establishment of an in vitro system for studies on the induced resistance of cotton to Xanthomonas campestris pv. malvacearum

An in vitro system for studying the resistance response of cotton (Gossypium hirsutum L.) to Xanthomonas campestris pv. malvacearum was investigated. Cell suspension cultures, established from hypocotyl-derived callus of cotton cultivar 101-102B, were treated with bacterial extracellular polysaccharides (EPS) extracted from the incompatible race 18 of X. campestris pv. malvacearum. EPS at 600 mug/mL caused pronounced darkening of the suspension cultures, as indicative of cell death, 48 hours after incubation. Protein electrophoresis analysis of the time course of EPS-treated cells showed differential accumulation of several protein bands after 12-24 hours. The time course of protein accumulation and cell death was consistent with an elicitor-mediated hypersensitive response.

Sobrevivência de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis em manipueira sob condições ambientais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência de um isolado de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam), resistente ao sulfato de estreptomicina, em manipueira incubada em condições ambientais, em três épocas (março, julho e outubro de 2000). Foram utilizados um meio de cultura semi-seletivo para o isolamento de X. axonopodis pv. manihotis e a técnica de reação de polimerase em cadeia (PCR) ou de amplificação biológica (BIO-PCR). Foram determinados o pH e a acidez total da manipueira durante o período de incubação estudado. O isolado sobreviveu por um período inferior a 24 horas, nas três épocas do ano. A técnica de PCR ou BIO-PCR não foi eficaz em monitorar a sobrevivência do isolado em manipueira, pois apresentou resultados contraditórios e não confiáveis. Observou-se queda do pH e aumento da acidez total da manipueira incubada nas condições estudadas, que pode explicar o comportamento da sobrevivência de Xam em manipueira.

Produção e caracterização de anticorpos policlonais contra Xanthomonas campestris pv. viticola

O objetivo deste trabalho foi a produção de anticorpos policlonais contra Xanthomonas campestris pv. viticola e sua caracterização pelo método Elisa indireto. Os resultados apontaram a qualidade dos anticorpos policlonais produzidos, os quais mostraram-se altamente reativos e específicos para o patovar com potencial para ser empregado no diagnóstico da doença e em programas de certificação.

Antibacterial activity of essential oils on Xanthomonas vesicatoria and control of bacterial spot in tomato

The objective of this work was to evaluate the effects of plant essential oils (EOs) on the growth of Xanthomonas vesicatoria, on bacterial morphology and ultrastructure, and on the severity of tomato bacterial spot. EOs from citronella, clove, cinnamon, lemongrass, eucalyptus, thyme, and tea tree were evaluated in vitro at concentrations of 0.1, 1.0, 10, and 100% in 1.0% powdered milk. The effect of EOs, at 0.1%, on the severity of tomato bacterial spot was evaluated in tomato seedlings under greenhouse conditions. The effects of citronella, lemongrass, clove, and tea tree EOs, at 0.1%, on X. vesicatoria cells were evaluated by transmission electron microscopy. All EOs showed direct toxic effect on the bacteria at a 10%-concentration in vitro. Under greenhouse conditions, the EOs of clove, citronella, tea tree, and lemongrass reduced disease severity. EOs of clove and tea tree, and streptomycin sulfate promoted loss of electron-dense material and alterations in the cytoplasm, whereas EO of tea tree promoted cytoplasm vacuolation, and those of citronella, lemongrass, clove, and tea tree caused damage to the bacterial cell wall. The EOs at a concentration of 0.1% reduce the severity of the disease.

Técnicas de avaliação da resistência de ameixeira à Xanthomonas arboricola pv pruni

A bacteriose da ameixeira e de outras frutíferas de caroço, causada pela bactéria Xanthomonas arboricola pv. pruni (Smith), é uma doença grave em climas quentes e úmidos. O controle químico é oneroso, de baixa eficiência e danoso ao meio ambiente. Por outro lado, em áreas de ocorrência da doença, o uso de cultivares resistentes é muito importante, dentro de um programa de manejo, para reduzir os riscos de perdas. Porém, a seleção de genótipos resistentes tem sido dificultada pela ausência de métodos rápidos e eficientes de avaliar a doença nas plantas, especialmente nas folhas e ramos. O objetivo deste trabalho foi testar diferentes técnicas de avaliação da intensidade da bacteriose em folhas e ramos de ameixeira e classificar as cultivares Amarelinha, XV de Novembro e Irati quanto ao grau de resistência à X. arboricola pv. pruni. Das técnicas de avaliação utilizadas, a severidade da doença nas folhas foi mais eficiente que o número médio de lesões por folha. Para os ramos, as técnicas que consideram o número de cancros por metro linear e o número médio de cancros dos 10 cm da base dos ramos eficientes. Porém, esta última tem a vantagem de ser mais rápida e facilmente empregada. Das cultivares avaliadas, 'Irati' apresentou maior resistência.