Somatic hybridization between Citrus sinensis (L.) Osbeck and C. grandis (L.) Osbeck

This work had as objective to produce citrus somatic hybrids between sweet oranges and pummelos. After chemical fusion of sweet orange embryogenic protoplasts with pummelo mesophyll-derived protoplasts, plants were regenerated by somatic embryogenesis and acclimatized in a greenhouse. The hybrids of 'Hamlin' sweet orange + 'Indian Red' pummelo and 'Hamlin' sweet orange + 'Singapura' pummelo were confirmed by leaf morphology, chromosome counting and molecular analysis. These hybrids have potential to be used directly as rootstocks aiming blight, citrus tristeza virus, and Phytophthora-induced disease tolerance, as well as for rootstocks improvement programs.

Isothermal microcalorimetry for antifungal susceptibility testing of Mucorales, Fusarium spp., and Scedosporium spp.

We evaluated isothermal microcalorimetry for real-time susceptibility testing of non-Aspergillus molds. MIC and minimal effective concentration (MEC) values of Mucorales (n = 4), Fusarium spp. (n = 4), and Scedosporium spp. (n = 4) were determined by microbroth dilution according to the Clinical Laboratory Standard Institute M38-A2 guidelines. Heat production of molds was measured at 37 °C in Sabouraud dextrose broth inoculated with 2.5 × 10(4) spores/mL in the presence of amphotericin B, voriconazole, posaconazole, caspofungin, and anidulafungin. As determined by microcalorimetry, amphotericin B was the most active agent against Mucorales (MHIC 0.06-0.125 μg/mL) and Fusarium spp. (MHIC 1-4 μg/mL), whereas voriconazole was the most active agent against Scedosporium spp. (MHIC 0.25 to 8 μg/mL). The percentage of agreement (within one 2-fold dilution) between the MHIC and MIC (or MEC) was 67%, 92%, 75%, and 83% for amphotericin B, voriconazole, posaconazole, and caspofungin, respectively. Microcalorimetry provides additional information on timing of antifungal activity, enabling further investigation of drug-mold and drug-drug interaction, and optimization of antifungal treatment.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Isolamento de Gluconacetobacter spp. em diferentes tipos de solos

O objetivo deste trabalho foi o aprimoramento da técnica de imunocaptura para utilização em amostras de solo contendo altos teores de argila e sua aplicação no isolamento de estirpes de Gluconacetobacter diazotrophicus a partir de amostras de solo cultivado com cana-de-açúcar e café. A técnica de imunocaptura foi aplicada com sucesso no isolamento de bactérias de amostras de solo. A modificação do método de imunocaptura com Al2(SO4)3 permitiu a sua aplicação em amostras de solo argiloso pela floculação da argila em suspensão. Este método mostrou-se efetivo no isolamento de G. diazotrophicus inoculada em amostras de solo arenoso e argiloso aos cinco dias após a inoculação. A sensibilidade máxima do método em isolar células de G. diazotrophicus mediante cultura pura foi de 10³ células mL-1 . A modificação da técnica permitiu o isolamento de Gluconacetobacter spp. de amostras de solo colhidas a 50 cm das raízes de plantas de café, mas não de amostras de solo colhidas à mesma distância de plantas de cana-de-açúcar.

Relação entre número de estegmata na epiderme foliar e intensidade da antracnose em Stylosanthes spp

O objetivo deste trabalho foi quantificar o número de estegmata em cinco espécies de Stylosanthes e relacioná-lo à severidade da antracnose. Quantificaram-se os estegmata em secções foliares paradérmicas, coradas com safranina a 1%. A antracnose foi avaliada no 12º dia, depois da inoculação de Colletotrichum gloeosporioides. As espécies apresentaram número semelhante de estegmata na epiderme foliar, à exceção de S. guianensis, que apresentou menor quantidade. Maior severidade da antracnose foi observada em S. macrocephala e, em seguida, em S. capitata. Não foi constatada correlação significativa entre número de estegmata na epiderme foliar e a severidade da doença.

Variabilidad anatómica de los sistemas de conducción y estomático de genotipos de Prunus spp. de diferentes orígenes

El propósito de esta investigación fue estudiar las relaciones ambientales de disponibilidad de humedad, con las características anatómicas del sistema de conducción de agua y estomático, en cinco genotipos de duraznos mexicanos con diferentes orígenes (Jalatzingo y Misantla, Veracruz; Temascaltepec, México; Tulancingo, Oaxaca; Sombrerete, Zacatecas), un almendro y el portainjerto Nemaguard. Fueron caracterizados anatómicamente brotes, hojas y estomas de plántulas de seis meses de edad, mediante 25 caracteres. El almendro y el portainjerto Nemaguard presentaron diferencias con respecto a los duraznos, los cuales tuvieron mayor similitud, aunque mantuvieron una separación acorde con su origen. Los caracteres que diferenciaron los grupos fueron: densidad estomática, grosor de la epidermis superior, número, frecuencia y perímetro de vasos, el índice de vulnerabilidad de la nervadura central, y el porcentaje de médula, xilema y floema del brote. Las condiciones de disponibilidad de humedad del origen presentaron fuerte asociación con las características anatómicas estudiadas, debido a que los ambientes con mayor déficit de humedad (Tulancingo y Sombrerete) presentaron mayor tamaño y menor frecuencia de vasos de xilema, así como bajo porcentaje de xilema y floema en brote, lo que puede interpretarse como adaptaciones de resistencia a sequía. La zona donde es rara la ocurrencia de sequía (Jalatzingo) presentó características opuestas.

Restrição do 16S-23S DNAr intergênico para avaliação da diversidade de Azospirillum amazonense isolado de Brachiaria spp.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade intra-específica de isolados de Azospirillum amazonense e estabelecer a possível influência de diferentes espécies de Brachiaria ssp. e diferentes condições edafoclimáticas. A caracterização da diversidade desses isolados foi conduzida, utilizando-se a análise de restrição da região intergênica 16S-23S DNAr. As estirpes estudadas separaram-se em dois grupos, definidos a 56% de similaridade. As espécies de Brachiaria ssp. influenciaram a diversidade de estirpes. A maioria dos isolados oriundos de B. decumbens e B. brizantha está inserida no primeiro grupo, enquanto os oriundos de B. humidicola concentram-se no segundo grupo.

Caracterização da comunidade bacteriana endofítica de citros por isolamento, PCR específico e DGGE

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a comunidade bacteriana endofítica de plantas assintomáticas (escapes) e afetadas pela clorose variegada dos citros (CVC) por meio de isolamento em meio de cultura, técnica de gradiente desnaturante em gel de eletroforese (DGGE) e detecção de Methylobacterium mesophilicum e Xyllela fastidiosa por meio de PCR específico, para estudar esta comunidade e sua relação com a ocorrência da CVC. A análise da comunidade bacteriana via DGGE permitiu a detecção de X. fastidiosa, bem como Klebsiella sp. e Acinetobacter sp. como endófitos de citros. Foram observados também Curtobacterium sp., Pseudomonas sp., Enterobacter sp. e Bacillus spp. Utilizando primers específicos, Methylobacterium mesophilicum e X. fastidiosa também foram observadas, reforçando hipóteses de que estas bactérias podem estar interagindo no interior da planta hospedeira.

Regulation of antibiotic production in root-colonizing Peudomonas spp. and relevance for biological control of plant disease.

Certain strains of fluorescent pseudomonads are important biological components of agricultural soils that are suppressive to diseases caused by pathogenic fungi on crop plants. The biocontrol abilities of such strains depend essentially on aggressive root colonization, induction of systemic resistance in the plant, and the production of diffusible or volatile antifungal antibiotics. Evidence that these compounds are produced in situ is based on their chemical extraction from the rhizosphere and on the expression of antibiotic biosynthetic genes in the producer strains colonizing plant roots. Well-characterized antibiotics with biocontrol properties include phenazines, 2,4-diacetylphloroglucinol, pyoluteorin, pyrrolnitrin, lipopeptides, and hydrogen cyanide. In vitro, optimal production of these compounds occurs at high cell densities and during conditions of restricted growth, involving (i) a number of transcriptional regulators, which are mostly pathway-specific, and (ii) the GacS/GacA two-component system, which globally exerts a positive effect on the production of extracellular metabolites at a posttranscriptional level. Small untranslated RNAs have important roles in the GacS/GacA signal transduction pathway. One challenge in future biocontrol research involves development of new strategies to overcome the broad toxicity and lack of antifungal specificity displayed by most biocontrol antibiotics studied so far.

Olfactory mediated interactions between Citrus aurantium Toxoptera citricida and Lysiphlebus testaceipes

The objective of this study was to establish whether there are olfactory interactions in the Lysiphlebus testaceipes Toxoptera citricida and Citrus aurantium tritrophic system. The response of male and female L. testaceipes to different odour sources of the host plant C. aurantium, the aphid host T. citricida and aphid-plant complex were investigated using a Y-tube olfactometer. Laboratory experiments were conducted by exposing individually aged male and female L. testaceipes to eight different odour treatments. Response of the parasitoids was taken after 15 min exposure to the volatiles from the different odour sources and based on their orientation to the particular chamber. Seventy percent of both male and female L. testaceipes showed high attractivity to aphid infested leaves. There was no significant difference based on age and sex of the parasitoid on their choice of odour. The organic compounds released by these combinations acted as semiochemicals in the tritrophic interactions and it is suggested that insect feeding induced attraction of the parasitoid L. testaceipes.

GUS gene expression driven by a citrus promoter in transgenic tobacco and 'Valencia' sweet orange

The objective of this work was the transformation of tobacco and 'Valencia' sweet orange with the GUS gene driven by the citrus phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene promoter (CsPP). Transformation was accomplished by co-cultivation of tobacco and 'Valência' sweet orange explants with Agrobacterium tumefaciens containing the binary vector CsPP-GUS/2201. After plant transformation and regeneration, histochemical analyses using GUS staining revealed that CsPP promoter preferentially, but not exclusively, conferred gene expression in xylem tissues of tobacco. Weaker GUS staining was also detected throughout the petiole region in tobacco and citrus CsPP transgenic plants.

Virulência de isolados de Colletotrichum gloeosporioides de populações selvagens de Stylosanthes spp

Os objetivos deste trabalho foram determinar o padrão de virulência/avirulência e as raças de 274 isolados brasileiros de Colletotrichum gloeosporioides de populações selvagens de Stylosanthes spp. dos estados de Goiás, Bahia e Minas Gerais, em 12 acessos diferenciadores, e agrupar os isolados de acordo com a similaridade em virulência. Culturas monospóricas dos isolados foram aspergidas sobre plântulas de 12 acessos diferenciadores. A aferição dos resultados (virulência/avirulência) foi realizada dez dias após as inoculações. A maioria dos isolados brasileiros de C. gloeosporioides de populações selvagens de Stylosanthes spp. apresenta baixa capacidade de virulência, e a raça predominante não apresenta virulência a nenhum dos acessos diferenciadores avaliados. Não existe padrão de distribuição da variabilidade em virulência entre os isolados em função do estado de origem.

Molecular characterization and pathogenicity of isolates of Beauveria spp. to fall armyworm

The objective of this work was to evaluate the pathogenicity of 24 Beauveria isolates to Spodoptera frugiperda larvae, and characterize them molecularly through rDNA-ITS sequencing and RAPD markers. Sequencing of rDNA-ITS fragments of 570 bp allowed the identification of isolates as B. bassiana or B. brongniarti by sequence comparison to GenBank. Sixty seven polymorphic RAPD fragments were capable to differentiate 20 among 24 Beauveria isolates, grouping them according to the derived host insect and to pathogenicity against maize fall armyworm larvae. Three RAPD markers were highly associated to the pathogenicity against S. frugiperda, explaining up to 67% of the phenotypic variation. Besides identification and molecular characterization of Beauveria isolates, ITS sequence and RAPD markers proved to be very useful in selecting the isolates potentially effective against S. frugiperda larvae and in monitoring field release of these microorganisms in biocontrol programs.

Bioprospecção de isolados de Trichoderma spp. para o controle de Rhizoctonia solani na produção de mudas de pepino

O objetivo deste trabalho foi selecionar e identificar isolados de Trichoderma spp. para o controle do tombamento causado por Rhizoctonia solani (AG-4) em plântulas de pepino (Cucumis sativus L.), além de avaliar o efeito de concentrações crescentes e de combinações dos isolados mais eficientes no controle da doença. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com 490 isolados. O tombamento das mudas foi avaliado uma semana após a aplicação à base das plântulas de substrato infestado com antagonista (1%) e patógeno (1%). Os doze isolados que proporcionaram mais de 85% de redução da doença foram testados em concentrações crescentes para o controle do patógeno (1%): 0,5, 1, 2, 3 e 4%. Também foi avaliado o efeito das combinações dos cinco isolados mais promissores. Os isolados mais efetivos foram identificados pelo sequenciamento da região espaçadores internos transcritos (ITS) do DNA ribossômico. Dos 490 isolados testados 44 (9%) reduziram o tombamento. As concentrações de antagonistas superiores a 2% foram as mais efetivas no controle da doença. Apenas duas combinações resultaram no aumento do controle da doença. Os isolados mais efetivos foram identificados como T. hamatum (IB08, IB30, IB60), T. harzianum (IB34, IB35), T. atroviride (IB13), T. spirale (IB16, IB24) e T. asperellum (IB44). Não foi possível a identificação da espécie de três isolados.

Citrus asymmetric somatic hybrids produced via fusion of gamma-irradiated and iodoacetamide-treated protoplasts

The objective of this study was to produce citrus somatic asymmetric hybrids by fusing gamma-irradiated protoplasts with iodoacetamide-treated protoplasts. Protoplasts were isolated from embryogenic suspension cells of grapefruit (Citrus paradisi Macfad.) cultivars Ruby Red and Flame, sweet oranges (C. sinensis Osbeck) 'Itaboraí', 'Natal', Valencia', and 'Succari', from 'Satsuma' (C. unshiu Marcow.) and 'Changsha' mandarin (C. reticulata Blanco) and 'Murcott' tangor (C. reticulata x C. sinensis). Donor protoplasts were exposed to gamma rays and receptor protoplasts were treated with 3 mmol L-1 iodoacetamide (IOA), and then they were fused for asymmetric hybridization. Asymmetric embryos were germinated, and the resulting shoots were either grafted onto sour orange, rough lemon or 'Swingle' (C. paradisi x Poncirus trifoliata) x 'Sunki' mandarin rootstock seedlings, or rooted after dipping their bases in indol-butyric acid (IBA) solution. The products were later acclimatized to greenhouse conditions. Ploidy was analyzed by flow cytometry, and hybridity was confirmed by amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis of plantlet DNAsamples. The best treatment was the donor-recipient fusion combination of 80 Gy-irradiated 'Ruby Red' protoplasts with 20 min IOA-treated 'Succari' protoplasts. Tetraploid and aneuploid plants were produced. Rooting recalcitrance was solved by dipping shoots' stems in 3,000 mg L-1 IBA solution for 10 min.