Anàlisi polifàsica de soques de "Pseudomonas fluorescens" potencials agents de biocontrol de malalties de fruiters

Molts bacteris del grup fluorescent del gènere Pseudomonas són capaços de controlar malalties de les plantes causades per fongs i bacteris fitopatògens (ACBs) o mostren activitat com a bacteris promotors del creixement de les plantes (BPCPs). S'han descrit diversos metabòlits que intervenen de manera important en la seva activitat com a ACBs i BPCPs entre els quals en destaquen el 2,4-diacetilfloroglucinol (Phl), àcid fenazin-1-carboxílic (PCA), Pirrolnitrina (Prn), àcid cianhídric (HCN), àcid 3-indolacètic (IAA), sideròfors i quitinases. L'objectiu principal del nostre treball ha estat la comparació de les característiques d'un grup de Pseudomonas del grup fluorescent utilitzant una aproximació polifàsica amb la finalitat d'establir possibles relacions entre algunes de les característiques i la capacitat d'actuar com a ACB o BPCP. Atesa la importància en el biocontrol de la producció de metabòlits com Phl, PCA i Prn, l'objectiu preliminar ha estat la recerca i obtenció de soques productores d'aquests metabòlits. Per assolir aquest objectiu s'ha emprat una aproximació molecular basada en la detecció dels gens biosintètics implicats en la seva producció en lloc de la detecció directa dels metabòlits per evitar els efectes que poden tenir les condicions de cultiu en la inducció o repressió de la seva síntesi. S'han realitzat diferents protocols basats (i) en la cerca assistida de productors mitjançant l'ús de marcadors fenotípics i posterior confirmació per PCR i, (ii) en l'ús de la PCR per a la detecció dels gens directament dels extractes bacterians, d'enriquiments d'aquests extractes i la realització de la hibridació en colònies per al posterior aïllament. La cerca assistida de productors de Phl mitjançant marcadors fenotípics i posteriorment la utilització de tècniques moleculars (amplificació per PCR del gen phlD), ha estat el millor mètode en el tipus de mostres processades en el nostre treball, on la proporció de productors és relativament baixa. En total s'han aïllat a partir de diversos ambients 4 soques portadores dels gens de la síntesi de PCA, 15 de Phl i 1 de Prn. S'ha constituït una col·lecció de 72 soques de Pseudomonas del grup fluorescent que inclou 18 aïllats propis portadors dels gens biosintètics necessaris per la producció de Phl PCA i Prn; 6 soques de referència procedents de col·leccions de cultius tipus, 14 soques productores dels diferents antibiòtics cedides per altres investigadors i una selecció de 34 soques procedents d'un treball previ realitzat en el nostre grup de recerca. A la col·lecció s'hi troben soques candidates a ACB i BPCP de diverses malalties i plantes. Les 72 soques s'han caracteritzat fenotípica i genotípicament. La caracterització fenotípica s'ha portat a terme mitjançant la identificació a nivell d'espècie amb galeries API 20NE i proves bioquímiques específiques; la producció de metabòlits com PCA, Phl, Prn, IAA, HCN, quitinases i sideròfors mitjançant l'ús de diferents tècniques; antagonisme in vitro en diversos medis enfront dos fongs (Stemphylium vesicarium i Penicillium expansum) i tres bacteris fitopatògens (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae i Xanthomonas arboricola pv. juglandis); l'eficàcia de la inhibició de la infecció en bioassaigs in vivo sobre material vegetal enfront els fongs P. expansum en poma i S. vesicarium en fulles de perera i enfront el bacteri E. amylovora en fruits immadurs de perera i, finalment, en assaigs de promoció de creixement en dos portaempelts comercials de Prunus. Cal destacar que P. expansum causa la podridura blava en pomes i peres en postcollita, S. vesicarium la taca bruna de la perera i E. amylovora el foc bacterià de les rosàcies. El nombre de soques de Pseudomonas, sobre el total de les 72 estudiades, productores d'IAA (4) i quitinases (6) és baix, mentre que és elevat en el cas del HCN (32), que a més està associat a la producció de Phl. Els resultats obtinguts en l'antagonisme in vitro han mostrat en el cas dels bacteris que és dependent del patogen indicador i del medi de cultiu. La presència o absència de ferro no sembla ser un factor que potencií l'antagonisme. En el cas dels fongs no s'ha observat però, influència del medi de cultiu emprat. En el total de 72 soques s'ha observat un percentatge baix de soques que manifesten antagonisme en tots els medis assajats vers 3 o 4 dels patògens (7). Solament 2 d'aquestes 7 soques han mostrat ser també efectives en bioassaigs d'inhibició de les infeccions causades per 2 dels 3 patògens assajats. Algunes de les soques efectives en els bioassaigs no són antagonistes in vitro en cap dels medis assajats enfront el mateix patogen. En el cas de la promoció del creixement, s'han observat més soques promotores del creixement del portaempelts de prunera Marianna 2624 que no en l'híbrid de presseguer-ametller GF677 i les eficàcies assolides són també majors en el cas de Marianna 2624, detectant una elevada especificitat soca/portaempelts La caracterització genotípica s'ha realitzat mitjançant l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de restricció de DNA ribosomal (RFLP-rDNA) i l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica de DNA cromosòmic separats per electroforesi en camp polsant (MRFLP-PFGE). Ambdues anàlisis van mostrar una gran heterogeneïtat genètica entre les soques caracteritzades i no s'ha pogut relacionar les agrupacions obtingudes amb les característiques fenotípiques o capacitat d'actuar com a ACB o BPCP. Els patrons de macrorestricció genòmica (MRFLP-PFGE) del bacteri model P. fluorescens EPS288 són estables en el temps i independents de les condicions de cultiu assajades al laboratori o en mostres naturals, mostrant ser una tècnica eficaç en la identificació de reaïllats de mostres naturals inoculades prèviament amb el bacteri. Una selecció de soques que comparteixen el fet de produir floroglucinol s'han caracteritzat mitjançant RFLP i seqüenciació del gen phlD. S'ha establert una relació entre les agrupacions obtingudes en les anàlisis RFLP-rDNA, RFLP-phlD i les seqüències del gen. En l'anàlisi filogenètica de les seqüències del gen phlD s'ha observat un elevat grau de polimorfisme obtenint-se 3 agrupacions principals. Les agrupacions semblen relacionar-se amb els patrons de producció de metabòlits (Phl, HCN i Prn en una primera agrupació; Phl i HCN en la segona i solament Phl en la tercera), però aquestes no s'han pogut relacionar amb l'origen geogràfic de les soques o la seva activitat com a ACBs i/o BPCP. Amb les dades obtingudes de la caracterització fenotípica i genotípica s'ha realitzat una anàlisi multivariant (correspondències, correlacions d'Spearman i de freqüències amb variables categòriques). S'ha demostrat la importància de disposar d'una tècnica que permeti depurar una col·lecció de soques descartant les soques genèticament idèntiques, ja que influeixen en els resultats de les anàlisis. Pels tres patògens assajats com a indicadors i els dos portaempelts emprats, no s'ha observat cap correlació entre la inhibició de la infecció o la promoció del creixement amb les característiques fenotípiques i genotípiques de les soques que fos significatiu i consistent en les tres tècniques emprades.

Characterization and efficacy of bacterial strains for biological control of soil-borne diseases caused by Phytophthora cactorum and Meloidogyne javanica on Rosaceous plants

S'avaluaren 58 soques de Pseudomonas fluorescens i Pantoea agglomerans per la seva eficàcia en el biocontrol de la malaltia causada per l'oomicet Phytophthora cactorum en maduixera i pel nematode formador de gal·les Meloidogyne javanica en el portaempelt GF-677. Es desenvolupà un mètode ex vivo d'inoculació de fulla amb l'objectiu de seleccionar soques bacterianes com a agents de control biològic de P. cactorum en maduixera. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren com a soques eficaces en el biocontrol del patogen en fulles i en la reducció de la malaltia en plantes de maduixera. La combinació de soques semblà millorar la consistència del biocontrol en comparació amb les soques aplicades individualment. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren per la seva eficàcia en la reducció de la infecció de M. javanica en portaempelts GF-677. La combinació d'aquestes soques no incrementà l'eficàcia del biocontrol, però semblà reduir la seva variabilitat.

A new three-locus model for rootstock-induced dwarfing in apple revealed by genetic mapping of root bark percentage

Rootstock-induced dwarfing of apple scions revolutionized global apple production during the twentieth century, leading to the development of modern intensive orchards. A high root bark percentage (the percentage of the whole root area constituted by root cortex) has previously been associated with rootstock induced dwarfing in apple. In this study, the root bark percentage was measured in a full-sib family of ungrafted apple rootstocks and found to be under the control of three loci. Two QTL for root bark percentage were found to co-localise to the same genomic regions on chromosome 5 and chromosome 11 previously identified as controlling dwarfing, Dw1 and Dw2, respectively. A third QTL was identified on chromosome 13 in a region that has not been previously associated with dwarfing. The development of closely linked 3 Sequence-tagged site STS markers improved the resolution of allelic classes thereby allowing the detection of dominance and epistatic interactions between loci, with high root bark percentage only occurring in specific allelic combinations. In addition, we report a significant negative correlation between root bark percentage and stem diameter (an indicator of tree vigour), measured on a clonally propagated grafted subset of the mapping population. The demonstrated link between root bark percentage and rootstock-induced dwarfing of the scion leads us to propose a three-locus model that is able to explain levels of dwarfing from the dwarf ‘M.27’ to the semi-invigorating rootstock ‘M.116’. Moreover, we suggest that the QTL on chromosome 13 (Rb3) might be analogous to a third dwarfing QTL, Dw3 that has not previously been identified.

Nuclear magnetic resonance characterization of metabolite disorder in orange trees caused by citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a new disease of sweet orange and mandarin trees grafted on Rangpur lime and Citrus volkameriana rootstocks. It was first seen in Brazil in 1999, and has since been detected in more than four million trees. The CSD causal agent is unknown and the current hypothesis involves a virus similar to Citrus tristeza virus or a new virus named Citrus sudden death-associated virus. CSD symptoms include generalized foliar discoloration, defoliation and root death, and, in most cases, it can cause tree death. One of the unique characteristics of CSD disease is the presence of a yellow stain in the rootstock bark near the bud union. This region also undergoes profound anatomical changes. In this study, we analyse the metabolic disorder caused by CSD in the bark of sweet orange grafted on Rangpur lime by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and imaging. The imaging results show the presence of a large amount of non-functional phloem in the rootstock bark of affected plants. The spectroscopic analysis shows a high content of triacylglyceride and sucrose, which may be related to phloem blockage close to the bud union. We also propose that, without knowing the causal CSD agent, the determination of oil content in rootstock bark by low-resolution NMR can be used as a complementary method for CSD diagnosis, screening about 300 samples per hour.

Viabilidade e frigoconservação de borbulhas de citros

Este trabalho teve como objetivo estudar a manutenção da viabilidade das borbulhas de laranjeira ‘Valência’ e tangerineira ‘Montenegrina’, oriundas de ambiente protegido e pomar, sob diferentes processos de desinfestação e períodos de armazenamento em câmara fria, assim como avaliar o comportamento das substâncias de reserva contidas nos ramos porta-borbulhas nos diferentes períodos de armazenamento. Com estes objetivos foram conduzidos dois experimentos em câmara fria com temperatura em torno de 5ºC. No experimento 1, testou-se borbulhas de duas cultivares de citros oriundas de ambiente protegido, três tratamentos químicos (testemunha, 1x tratado com Captan e 2x tratado com Captan na dose de 10g/L) e três períodos de armazenamento (0, 90, e 180 dias), com quatro repetições. No experimento 2, testou-se borbulhas de duas cultivares de citros oriundas do pomar de citros, três tratamentos químicos (testemunha, 1x tratado com Captan e 2x tratado com Captan na dose de 10g/L) e cinco períodos de armazenamento (0, 45, 90, 135 e 180 dias), com quatro repetições. As borbulhas da cultivar Montenegrina, mantiveram-se viáveis por 90 dias sem tratamento com fungicida e por, no mínimo, 180 dias se submetidas a 1 tratamento com fungicida no momento de seu armazenamento. As borbulhas da cultivar Valência, coletadas de ambiente protegido, mantiveram-se viáveis por, no mínimo, 180 dias sem a necessidade de tratamento com fungicida. As substâncias de reserva dos ramos porta-borbulhas sofreram redução ao longo do armazenamento.

Caracterização morfológica de três genótipos de umezeiro selecionados como porta-enxertos para pessegueiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Distribuição do sistema radicular de porta-enxertos de umezeiro enxertados com o pessegueiro 'Aurora-1'

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de mudas de maracujazeiro-amarelo por enxertia hipocotiledonar sobre sete espécies de passifloras

The yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) Passifloraceae is the main crop in Brazil, and the crop has found some difficulties, particularly concerned to the orchards longevity, which has been reduced due to diseases and nematodes that attack the root system. This study was carried out to establish technologies for the production of seedlings of yellow passion fruit by hypocotyledonary grafting on seven rootstocks. The treatments used as rootstocks were: P. edulis f. flavicarpa, P. caerulea, P. alata, P. giberti, P. coccinea, P. cincinnata and P. setacea. The experimental design was completely randomized, with 36 replications for each rootstock. The percentage of graft survival, plant height, number of leaves and rootstock diameter were the characteristics evaluated. The hypocotyledonary grafting methodology was successful for most species tested. P. caerulea, P. giberti, P. cincinnata and P. flavicarpa were the stood out rootstocks by their high conditions of plants growth, and by their early plants production.

Produtividade e qualidade dos frutos da laranjeira 'Pêra' clone IAC em 16 porta-enxertos na região de Bebedouro-SP

Avaliou-se a influência de 16 porta-enxertos na produtividade, nas características físicas e químicas (sólidos solúveis totais-°Brix; acidez; ratio; porcentagem de suco; índice tecnológico e tamanho dos frutos) dos frutos da laranjeira 'Pêra' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] e na incidência e severidade da clorose variegada dos citros (CVC). O plantio do experimento foi realizado em julho de 1993, com espaçamento de 6,0 m entre linhas e 3,5 m entre plantas (476 plantas/ha). O experimento foi conduzido sem irrigação. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, duas plantas por parcela, três repetições e 16 tratamentos, constituídos pelas seguintes cultivares porta-enxertos: tangerineira 'Sun Chu Sha Kat' (Citrus reticulata Blanco), tangerineira 'Pectinífera' (C. reticulata), 'Shekwasha' (C. depressa Hayata), tangerineira 'Pectinífera/Shekwasha' (C. depressa Hayata), tangerineira 'Batangas' (C. reticulata), tangerineira 'Oneco' (C. reticulata), citrangor [citrange (Poncirus trifoliata Raf. x C. sinensis) x C. sinensis], citrandarin [C.sunki hort. Ex Tanaka) x Poncirus trifoliata (L.) Raf. cv. English, tangerineira 'Sunki' (C. sunki), tangerineira 'Suen-Kat' (C. sunki), tangerineira 'Nasnaran' (C. amblycarpa Ochse), tangerineira 'Venezuela' (C. reticulata), tangerineira Heen Naran (C. lycopersicaeformis hort. ex Tan. ), limoeiro 'Cravo' (C. limonia Osbeck) x tangerineira 'Cleópatra' (C. reshni hort ex Tanaka), limoeiro 'Cravo' (C. limonia), tangerineira 'Cleópatra' (C. reshni). A intensidade da clorose variegada dos citros variou em função dos porta-enxertos e não se relacionou com a produção de frutos até a quarta safra. Os porta-enxertos estudados, com exceção da tangerineira Nasnaran, proporcionaram qualidade e produções iniciais de frutos similares aos do limoeiro 'Cravo'.

Distribuição do sistema radicular do pessegueiro 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seleção de porta-enxertos resistentes ao cancro da haste e seus efeitos na produtividade de melão 'Bônus nº 2'

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of wounds applied to the bases of herbaceous cuttings on the rooting of four Japanese apricot clones (Prunus mume Sieb. et Zucc.) in an intermittent mist system

The Japanese apricot (Prunus mume Sieb. et Zucc.) is a fruit tree of the Rosaceae family which produces very acid and bitter fruits, highly appreciated by Orientals. In Brazil, this species has been studied as a rootstock for peach and nectarine trees, its main advantage being the reduction in plant vigour, which can favour the production of compact trees and orchard cultural treatments. This study was conducted in the Vegetable Production Department of FCAV/UNESP, Jaboticabal Campus, São Paulo State, Brazil, and the objective was to examine the effect of wounding the herbaceous cutting bases on the rooting of four Japanese apricot clones. The clones were obtained from plants under cultivation in the Instituto Agronomico de Campinas, Brazil, and were identified as Clones 02, 05, 10 and 15. The stock plants, obtained through herbaceous cuttings, were maintained under lath house conditions (50% of natural light). Cuttings 12 cm long with 3 to 5 leaves were collected from these clones and prepared. The experiment was carried out in a completely randomised design with 4 repetitions of 20 cuttings per replication, in a factorial 4 x 2 design, the clone factor having 4 levels (Clones 02, 05, 10 and 15) and the wounding factor at 2 levels of incisions into the cutting base (with and without). All the cuttings were treated with 2000 mg.L-1 of IBA for five seconds. Differences between the clones were observed concerning the rooting percentage, dead cuttings, number and length of roots. The incision (wound) at the base of the herbaceous cuttings of the Japanese apricot increased the number of roots and improved the distribution of these in the damaged tissue but the results were not considered sufficiently beneficial to make the treatment worthwhile.

Avaliação de métodos de enxertia e porta-enxertos para melão rendilhado

Foram avaliados três métodos de enxertia e cinco porta-enxertos para melão rendilhado 'Bônus nº 2' em condições de ambiente protegido na UNESP em Botucatu (SP). Utilizaram-se 15 tratamentos distribuídos em blocos ao acaso com 3 repetições. A taxa de sobrevivência após as enxertias, peso médio, dimensões e teor de sólidos solúveis totais dos frutos produzidos em plantas enxertadas foram avaliadas. Dentre os métodos de enxertia e porta-enxertos avaliados, os melhores resultados para melão rendilhado 'Bônus nº 2' foram obtidos utilizando-se os métodos fenda cheia e perfuração lateral combinado ao porta-enxerto 'Shelper'.

Caracterização de três genótipos de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) por marcadores RAPD

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tipo de porta-enxerto e anelamento de ramos no pegamento da enxertia em lichieira (Litchi chinensis Sonn.)

O presente trabalho foi realizado em condições de ripado, com o objetivo de avaliar o desempenho da enxertia a inglês simples, em dois tipos de porta-enxerto (pé-franco e alporquia), em combinação com três tipos de anelamento do ramo (sem anelamento, e ramos anelados duas e quatro semanas antes da retirada do garfo), em lichia. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos e três repetições. Foi somente observada diferença significativa para o tipo pé-franco, que revelou os melhores resultados.