Análise funcional de genes de Xanthomonas axonopodis pv. citri implicados na patogênese

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro: sobrevivência em restos de cultura e ocorrência em sementes produzidas no estado do Paraná

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

Absence of detection of xanthomonas axonopodis pv. malvacearum in cotton seeds used in the Northeast Region of Mato Grosso do Sul in a three-based crop season study

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Monitoramento da expressão gênica de Xanthomonas axonopodis pv. citri em diferentes condições ambientais

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Development and validation of a Xanthomonas axonopodis pv. citri DNA microarray platform (XACarray) generated from the shotgun libraries previously used in the sequencing of this bacterial genome

Abstract Background From shotgun libraries used for the genomic sequencing of the phytopathogenic bacterium Xanthomonas axonopodis pv. citri (XAC), clones that were representative of the largest possible number of coding sequences (CDSs) were selected to create a DNA microarray platform on glass slides (XACarray). The creation of the XACarray allowed for the establishment of a tool that is capable of providing data for the analysis of global genome expression in this organism. Findings The inserts from the selected clones were amplified by PCR with the universal oligonucleotide primers M13R and M13F. The obtained products were purified and fixed in duplicate on glass slides specific for use in DNA microarrays. The number of spots on the microarray totaled 6,144 and included 768 positive controls and 624 negative controls per slide. Validation of the platform was performed through hybridization of total DNA probes from XAC labeled with different fluorophores, Cy3 and Cy5. In this validation assay, 86% of all PCR products fixed on the glass slides were confirmed to present a hybridization signal greater than twice the standard deviation of the deviation of the global median signal-to-noise ration. Conclusions Our validation of the XACArray platform using DNA-DNA hybridization revealed that it can be used to evaluate the expression of 2,365 individual CDSs from all major functional categories, which corresponds to 52.7% of the annotated CDSs of the XAC genome. As a proof of concept, we used this platform in a previously work to verify the absence of genomic regions that could not be detected by sequencing in related strains of Xanthomonas.

A systematic analysis of the role of GGDEF-EAL domain proteins in virulence and motility in Xanthomonas oryzae pv. oryzicola

The second messenger c-di-GMP is implicated in regulation of various aspects of the lifestyles and virulence of Gram-negative bacteria. Cyclic di-GMP is formed by diguanylate cyclases with a GGDEF domain and degraded by phosphodiesterases with either an EAL or HD-GYP domain. Proteins with tandem GGDEF-EAL domains occur in many bacteria, where they may be involved in c-di-GMP turnover or act as enzymatically-inactive c-di-GMP effectors. Here, we report a systematic study of the regulatory action of the eleven GGDEF-EAL proteins in Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, an important rice pathogen causing bacterial leaf streak. Mutational analysis revealed that XOC_2335 and XOC_2393 positively regulate bacterial swimming motility, while XOC_2102, XOC_2393 and XOC_4190 negatively control sliding motility. The ΔXOC_2335/XOC_2393 mutant that had a higher intracellular c-di-GMP level than the wild type and the ΔXOC_4190 mutant exhibited reduced virulence to rice after pressure inoculation. In vitro purified XOC_4190 and XOC_2102 have little or no diguanylate cyclase or phosphodiesterase activity, which is consistent with unaltered c-di-GMP concentration in ΔXOC_4190. Nevertheless, both proteins can bind to c-di-GMP with high affinity, indicating a potential role as c-di-GMP effectors. Overall our findings advance understanding of c-di-GMP signaling and its links to virulence in an important rice pathogen.

Efeito de diferentes concentrações de andiroba na inibição do crescimento in vitro da bactéria Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae.

Na composição química das plantas medicinais, algumas substâncias podem atuar como ativadoras do sistema defensor da planta hospedeira ou contra os patógenos fúngicos. Na constituição química. As amostras de óleo de andiroba utilizadas nos testes foram do Horto de Plantas Medicinais da Embrapa Amazônia Oriental, Belém- PA. Para o crescimento, os patógenos foram cultivados em meio de cultura MB1 sintético. A amostra utilizada na verificação da inibição fitopatogênica foi óleo puro de andiroba em três concentrações de 1%, 2% e 3% para a bactéria. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, sete tratamentos (uma espécie de bactéria X três concentrações do óleo de andiroba) e cinco repetições. A análise estatística foi realizada comparando as medidas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade utilizando o programa estatístico SISVAR. O óleo de andiroba apresentou efeito significativo na inibição do crescimento da bactéria em todas as concentrações utilizadas, onde a maior concentração do óleo de andiroba mostrou-se mais eficiente na inibição do crescimento da bactéria, em relação à testemunha.

Reação de variedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz) a Xanthomonas axonopodis pv. manihotis.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar 26 materiais de mandioca quanto à resistência a bacteriose em casa-de-vegetação. Plantas com 2 a 3 pares de folhas foram inoculadas com dois isolados de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam) através da pulverização da suspensão bacteriana na face inferior das folhas. As avaliações da severidade da doença foram realizadas aos 4, 6, 8, 11, 13 e 15 dias após a inoculação do patógeno. O ensaio foi montado em esquema fatorial 2 x 26 (2 isolados x 26 variedades) e o delineamento foi em blocos casualizados com 3 repetições. Todos os materiais avaliados apresentaram sintomas característicos da bacteriose. No entanto, as variedades EAB 675, Inajá- PA, Orana, 34 Pretinha-3 e Pretona Erecta apresentaram menor severidade da doença, não apresentando diferença significativa quanto a virulência do patógeno. A variedade 37 Pretinha 4 se apresentou como mais suscetível para os dois isolados. Os isolados em estudo apresentaram variabilidade quanto à agressividade, sendo o isolado Xam P.225 o mais virulento.

Calidad fitosanitaria de semilla de repollo (Brassica oleracea L.) en tres regiones de Nicaragua y respuesta de la semilla infestada con Xantomonas campestris pv. campestris a tratamientos térmico y osmotérmico

Con el objetivo de conocer si las semillas de las variedades de repollo sembradas por los productores y las que venden las casas comerciales son, portadores de la enfermedad “quema o chamusca” causada por Xanthomonas campestri pv. Campestri (Xcc) y para buscar un método de desinfección que permita obtener semillas libres del patógeno, se procedió a la recolección de mientras de semillas de las diferentes variedades que se siembran y se ofertan en las principales regiones repollaras (I, IV; y VI) y casas comerciales del país. A las 24 muestras recolectadas se les realizaron pruebas de germinación y aislamiento del patógeno; luego se procedió a la identificación de las bacterias aisladas realizándose las pruebas fisiológicas y bioquímicas recolectadas por Lelliot y Stead (1987). Los resultados de este análisis indicaron que de las 24 muestras recolectadas, 18 muestras estaban infestadas con la bacteria Xanto monas campestri Pv. campestri. Determinada la presencia de Xcc, se procedió a la desinfección de las semillas para lo cual se seleccionaron tres variedades infectadas con la bacteria sometiéndola a tratamientos térmicos con agua caliente a diferentes temperaturas (50,52 y 55 ºC), posteriormente se repitieron los mismos tratamientos pero se le agrego al agua un protector de la germinaci0n conocido como Polythylenglycol (PEG-6000) a una dosis de 314 gr. De PEG por litro de agua. Posterior a los tratamientos se les realizaron pruebas de germinación y aislamiento a la semilla para ver el efecto de los tratamientos; a los resultados obtenidos se les realizaron análisis de regresión múltiple y contraste ortogonales. Los resultados indicaron que el tratamiento juega un papel muy importante en la disminución de la cantidad del inóculo presente en la semilla pero esto tuvo en efecto negativo sobre el porcentaje de germinación de las semillas, pero cuando se adicionó PEG-6000 al agua, este ejerció un efecto protectivo de la germinación durante el tratamiento térmico. Los resultados de este estudio mostraron que el mayor tratamiento es el que se efectuó con agua caliente a 50ºc durante 25 minutos más adición de PEG.

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.

Comparison of the genomes of two Xanthomonas pathogens with differing host specificities

The genus Xanthomonas is a diverse and economically important group of bacterial phytopathogens, belonging to the gamma-subdivision of the Proteobacteria. Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) causes citrus canker, which affects most commercial citrus cultivars, resulting in significant losses worldwide. Symptoms include canker lesions, leading to abscission of fruit and leaves and general tree decline(1). Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) causes black rot, which affects crucifers such as Brassica and Arabidopsis. Symptoms include marginal leaf chlorosis and darkening of vascular tissue, accompanied by extensive wilting and necrosis(2). Xanthomonas campestris pv. campestris is grown commercially to produce the exopolysaccharide xanthan gum, which is used as a viscosifying and stabilizing agent in many industries(3). Here we report and compare the complete genome sequences of Xac and Xcc. Their distinct disease phenotypes and host ranges belie a high degree of similarity at the genomic level. More than 80% of genes are shared, and gene order is conserved along most of their respective chromosomes. We identified several groups of strain-specific genes, and on the basis of these groups we propose mechanisms that may explain the differing host specificities and pathogenic processes.

Diagnóstico fitosanitario de la producción de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en la zona de Nueva Guinea, época de apante 1994-1995

El presente trabajo es el resultado de un diagnóstico realizado en el municipio de Nueva Guinea, Zelaya Central, en la época de apante (1994-1995). El estudio fue dirigido a los factores biológicos que afectan la producción de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) principalmente plagas, enfermedades y malezas. El estudio abarcó nueve colonias y 14 productores del municipio de Nueva Guinea. Los resultados muestran que el principal problema de plagas es la babosa Vaginulus plebeius Fisher. Las medias de control contra las plagas están enfocadas al manejo de la especie en mención. Referente a las malezas se observó predominancia de malezas de hoja fina tales como retumbo Rottboellia cochinchinenesís (Lour) Clayton, zacate guinea Panicum maximun Jacq., retana Ischaemun ciliari Salisb y el zacate gallina Cynodon dactylon (L.) Pers. Las malezas de hoja ancha se presentaron en menor proporción, sobresaliendo la especie batatilla o campanila lpomoea tilliaceae (Wild) Choisy. La diversidad de las malezas es mayor en labranza convencional. la menor cantidad de especies de malezas se encontró en la labranza mínima. Las enfermedades de mayor relevancia son la antracnosis Colletotríchum lindemutianum ( Sacc & Magnus ) BCMV (virus del mosaíco común del frijol) y bacteriosis común del frijol Xanthomonas campestris pv phaseoli ( Smith ) Dye. La escasa precipitación durante el período del estudio probablemente influyó en que las enfermedades fungosas no se manifestaran en los lotes muestreados. El análisis económico muestra que la producción de frijol común en Nueva Guinea no fue rentable en el ciclo estudiado.

Efecto de la densidad poblacional y fertilización sobre dos enfermedades foliares en cuatro variedades de Ajonjoli (Sesamum indicum L.)

Se evaluaron cuatro variedad de Ajonjolí, los objetivos fueron evaluar las reacciones de estas a las enfermedades foliares (Xanthomonas campestris pv sesami y Cercospora sesami) en dos densidades poblacionales y diferente fertilización. El ensayo se sembró en época de postrera, 1992, en Malpaisillo, región II. Las evaluaciones realizadas fueron: Intensidad de las enfermedades foliares, respuesta de las cuatro variedades a las prácticas del raleo y fertilización, además se evaluó el rendimiento de grano. La evaluación de la intensidad de las enfermedades foliares se realizó desde los 22 d.d.e. hasta los 80 d.d.e. La evaluación de las densidades poblacionales se realizo a los 29 y 80 d.d.e; y la aplicación de fertilizantes se evaluó en base al rendimiento de grano. Las variedades más resistentes fueron la Maporal y la Mexicana, y las menos resistentes la Cuyumaki y Venezuela 44. El análisis estadístico del rendimiento de grano mostro que las variedades que produjeron más grano en orden descendente fueron: Maporal y Mexicana, que fueron diferentes estadísticamente en relación a la Cuymaki y Venezuela 44. Los tratamientos con raleo y fertilización demostraron mayor rendimiento y resistencia a las enfermedades, en cada una de las variedades y lo contrario sucedió con las parcelas testigo. Se encontró que los aumentos de rendimiento se asocian a la intensidad de las enfermedades foliares y a la respuesta de las variedades a las practicas del raleo y fertilización, las cuales influyeron de manera significativa en la resistencia y rendimiento de las variedades.

Doenças de soja: diagnose, epidemiologia e controle.

Mildio da soja (Peronospera manshurica); Oidio da soja (Microsphaera diffusa); Mancha parda da folha (Septoria glycines); Mancha alvo (Corynespora cassiicola); Mancha de alternaria (Alternaria spp.); Mancha olho-de-rã (Cercospora sojina); Mancha purpura (Cercospora kikuchii); Seca da haste e da vagem (Phomopsis spp.); Antracnose (Colletotrichum truncatum); Cancro da haste (Phomopsis phaseoli f. sp. meridionalis); Podridão parda da haste (Phialophora gregata); Podridão vermelha da raiz (Fusarium solani); Mofo branco da haste (Sclerotinia sclerotiorum); Murcha de esclerotium (Sclerotium rolfsii); Podridão da raiz e da haste (Phytophthora megasperma f. sp. glycinea); Mela da folha (Rhizoctonia solani); Tombamento (Rhizoctonia solani); Morte em reboleira (Rhizoctonia solani); Roseliniose (Dematophora necatrix); Podridão negra da raiz (Macrophomina phaseolina); Nematoide de cisto (Heterodera glycines); Nematoide de galha (Meloidogyne incognita); Mosaico comum da soja; Queima do broto; Pustula bacteriana (Xanthomonas campestris pv. glycines); Fogo selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci); Crestamento bacteriano (Pseudomonas syringae pv. glycinea); Aspergillus spp.; Penicillium spp.; Bacillus subtilis; Créditos fotográficos; Estádios vegetativos da planta de soja; Estádios produtivos da planta de soja.

Laterally transferred genomic islands in Xanthomonadales related to pathogenicity and primary metabolism

Lateral gene transfer (LGT) is considered as one of the drivers in bacterial genome evolution, usually associated with increased fitness and/or changes in behavior, especially if one considers pathogenic vs. non-pathogenic bacterial groups. The genomes of two phytopathogens, Xanthomonas campestris pv. campestris and Xanthomonas axonopodis pv. citri, were previously inspected for genome islands originating from LGT events, and, in this work, potentially early and late LGT events were identified according to their altered nucleotide composition. The biological role of the islands was also assessed, and pathogenicity, virulence and secondary metabolism pathways were functions highly represented, especially in islands that were found to be recently transferred. However, old islands are composed of a high proportion of genes related to cell primary metabolic functions. These old islands, normally undetected by traditional atypical composition analysis, but confirmed as product of LGT by atypical phylogenetic reconstruction, reveal the role of LGT events by replacing core metabolic genes normally inherited by vertical processes.