Genotypic diversity among brazilian isolates of Macrophomina phaseolina revealed by RAPD

Macrophomina phaseolina has been considered one of the most prevalent soybean (Glycine max) pathogens in Brazil. No genetic resistance has been determined in soybean and very little is known about the genetic diversity of this pathogen in tropical and sub-tropical regions. Fifty-five isolates from soybean roots were collected in different regions and analyzed through RAPD for genetic diversity. The UPGMA cluster analysis for 74 loci scored permitted identification of three divergent groups with an average similarity of 99%, 92% and 88%, respectively. The three groups corresponded to 5.45%, 59.95% and 34.6%, respectively of all isolates used. A single plant had three different haplotypes, while 10.9% of the analyzed plants had two different haplotypes. In another study the genetic similarity was evaluated among isolates from different hosts [soybean, sorghum (Sorghum bicolor), sunflower (Helianthus annuus), cowpea (Vigna unguiculata), corn (Zea mays) and wheat (Triticum aestivum)] as well as two soil samples from native areas. Results showed that more divergent isolates originated from areas with a single crop. Isolates from areas with crop rotation were less divergent, showing high similarity values and consequently formed the largest group. Amplification of the ITS region using primers ITS1 and ITS4 produced only one DNA fragment of 620 bp. None of the isolates were differentiated through PCR-RFLP. Our results demonstrated genetic variability among Brazilian isolates of M. phaseolina and showed that one single root can harbor more than one haplotype. Moreover, cultivation with crop rotation tends to induce less specialization of the pathogen isolates. Knowledge of this variation may be useful in screening soybean genotypes for resistance to charcoal rot.

Molecular characterization of Brazilian Dicyma pulvinata isolates

Forty-nine Brazilian Dicyma pulvinata isolates were examined by morphological traits and RFLP, RAPD and AFLP analyses. This fungus is a mycoparasite of Microcyclus ulei, the causal agent of the most devastating rubber (Hevea brasiliensis) disease, known as "South American Leaf Blight" (SALB). These isolates were compared with an Indian isolate from Cercosporidium sp., and a French isolate from Cladosporium fulvum. They were also compared with Dicyma ampullifera from Papua New Guinea. The morphological parameters analyzed confirmed the identification of the Brazilian isolates. The graphic representations of the distance matrices of each molecular marker showed similar results. Dicyma pulvinata isolates from M. ulei were closely related, whereas the reference isolates examined were dispersed. Among the D. pulvinata isolates obtained from M. ulei, a significant pairwise distance was obtained, for all the molecular markers, between the isolates from the areas favorable to the occurrence of SALB (North and Northeast of Brazil) and the region of escape for the disease (Mato Grosso State).

Pathogenicity, molecular characterization, and cercosporin content of Brazilian isolates of Cercospora kikuchii

Cercospora kikuchii, involved with the defoliation of soybean (Glycine max) plants, is normally associated with Septoria glycines in late season. Seventy-two isolates from different regions in Brazil, obtained mainly from purple stained seeds, showed phenotypic variation. Cercosporin content and rate of colony growth was higly variable among isolates. A strong correlation between cercosporin content and virulence was identified. Genetic variation among and within populations was evaluated based on 86 RAPD loci. The RAPD analysis clustered all isolates into seven groups. No relationship was observed between RAPD groups and geographic origin or cercosporin content. The sequence of the internal spacer regions (ITS1-5.8S-ITS2) from 13 isolates chosen according to the previous RAPD and clustering analysis showed high similarity (97%-100%) to the GenBank sequences of C. kikuchii (AY266160, AY266161, AY152577 and AF291708). It is clear from this work that Brazilian isolates of C. kikuchii from different geographic regions, are variable in relation to virulence, RAPD profiles and cercosporin content. Cercosporin content could be a good parameter for choosing an adequate isolate for screening resistant or tolerant cultivars. Considering that this pathogen is easily seed-borne, findings are expected to show the same haplotypes in different regions. Migration could be favoured by infected seeds as demonstrated by RAPD analysis.

Diversidade genética de isolados de Rhizoctonia solani coletados em feijão-caupi no Estado de Roraima

O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma das principais fontes de proteína para a população de baixa renda, principalmente nas Regiões Norte e Nordeste do Brasil. Esta leguminosa é suscetível a várias doenças incluindo a mela ou murcha-da-teia-micélica, cujo agente causal é o fungo Rhizoctonia solani (teleomorfo: Thanatephorus cucumeris). Embora Rhizoctonia solani seja um agente causal de doença muito importante, no Brasil inexiste qualquer informação sobre as características de seus isolados associados ao feijão-caupi. O objetivo do presente estudo foi avaliar, utilizando-se das técnicas Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) e RFLP-ITS (Internal Transcribed Spacer), a diversidade genética de isolados de R. solani coletados de plantas de feijão-caupi oriundas da região de cerrado e de mata do Estado de Roraima. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que existe diversidade genética em R.. solani coletada de feijão-caupi e que os dois métodos moleculares utilizados foram eficientes em avaliar a divergência genética deste patógeno.

Ralstonia solanacearum em viveiros clonais de eucalipto no Brasil

A incidência da murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, em viveiros clonais de eucalipto, no período de abril a setembro de 2005, resultou no descarte de cerca de 553.991 minicepas, 6.837.691 propágulos na fase de enraizamento e 11.266.819 mudas, nos Estados da Bahia, do Espírito Santo, do Maranhão, de Minas Gerais e do Pará, totalizando um prejuízo estimado em, no mínimo, seis milhões de reais (US$ 2,7 milhões). Em minijardim clonal, a doença caracteriza-se por necrose foliar, escurecimento anelar ou completo do lenho, murcha e morte de minicepas. Os sintomas na parte aérea são similares à morte gradual de minicepas submetidas a podas drásticas ou com sistema radicular malformado. Na fase de enraizamento, miniestacas infectadas podem apresentar arroxeamento das nervuras do limbo foliar e podridão. No campo, a doença caracteriza-se por bronzeamento e necrose foliar, desfolha basal, ascendente escurecimento interno do lenho e morte da planta, geralmente a partir do quarto mês após o transplantio. Os sintomas geralmente se agravam em árvores com enovelamento de raízes e afogamento de coleto. A etiologia da doença foi confirmada por meio de testes de exsudação, microscopia de varredura, isolamento da bactéria, análises de PCR/RFLP, reação de hipersensibilidade (HR) em mudas de fumo, testes de patogenicidade em plântulas de eucalipto e tomate e re-isolamento da bactéria. Como o sistema de produção de mudas clonais de eucalipto é altamente favorável à multiplicação bacteriana e na falta de conhecimento sobre a resistência genética e de outras estratégias de controle da doença, é essencial evitar a introdução da bactéria em viveiros.

Proliferação de ramos em plantas comerciais de bico-de-papagaio associada a fitoplasma do grupo 16srIII

Bico-de-papagaio é uma espécie ornamental, encontrada tanto na forma de arbustos, presente em jardins residenciais e públicos, como comercializada em vasos para decoração de interiores. Com o objetivo de detectar a presença de fitoplasma em plantas mostrando sintomas de proliferação de ramos, amostras foram obtidas de plantas sintomáticas e assintomáticas cultivadas em jardins e de plantas comerciais sintomáticas envasadas. A técnica de duplo PCR, utilizando os iniciadores R16mF2/mR1 e R16F2n/R2, foi empregada para detecção do fitoplasma, a partir de DNA extraído de folhas. Fitoplasma foi detectado consistentemente em todas as amostras sintomáticas, porém não houve detecção em qualquer das amostras assintomáticas. A identificação molecular conduzida através de PCR com iniciadores específicos e por análise de RFLP revelou que o fitoplasma detectado pertence ao grupo 16SrIII. Assim, foi demonstrado que a ocorrência de proliferação de ramos em bico-de-papagaio está associada à presença de fitoplasma. Plantas superbrotadas apresentam um dossel mais compacto, sendo mais atrativas ao consumidor, portanto a presença do fitoplasma é considerada como benéfica para fins ornamentais e comerciais.

Caracterização morfocultural e molecular de isolados de Colletotrichum gloeosporioides patogênicos ao mamoeiro

Vinte e nove culturas monospóricas de Colletotrichum, isoladas de frutos e pecíolos de mamoeiro (Carica papaya), foram caracterizadas quanto à morfologia dos conídios e apressórios, coloração e crescimento das colônias, sensibilidade ao benomyl, presença de setas e do teleomorfo, PCR com primers taxon-específicos e análise de PCR-RFLP da região ITS. Os 29 isolados foram identificados como C. gloeosporioides com base na morfologia dos conídios e apressórios, tendo a maioria dos isolados conídios cilíndricos e/ou obclavados e apressórios lobados ou fracamente lobados, em contraste com C. acutatum, isolado de morango (Fragaria x ananassa), que apresentou conídios fusiformes e apressórios circulares e lisos. Presença de setas e do teleomorfo, cor de colônia, sensibilidade ao benomyl e velocidade de crescimento variaram conforme o isolado e sofreram influência do meio de cultura usado. Todos os isolados de mamão e quatro de outras hospedeiras, manga (Mangifera indica), morango e maçã (Malus domestica), foram patogênicos a frutos de mamão cv. Sunrise Solo, mas com variabilidade em agressividade. PCR com o primer específico para C. gloeosporioides, CgInt, confirmou a identidade de apenas quatro isolados de mamão e dois isolados apresentaram reação positiva com o primer CaInt2, específico para C. acutatum. A maioria dos isolados de mamão (23) não reagiu com nenhum dos primers. Por outro lado, a análise de restrição da região ITS do rDNA, com RsaI, gerou perfis distintos entre C. gloeosporioides e C. acutatum e mostrou uniformidade entre os isolados de mamão.

Pseudomonas syringae pv. tabaci in papaya seedlings

The natural occurrence of Pseudomonas syringae pv. tabaci causing leaf spot symptoms in papaya seedlings is reported. The pathogen was identified through biochemical, physiological, serological, and molecular assays and artificial inoculations in papaya plants. It was also shown that the strains were pathogenic to bean and tobacco plants. The restriction patterns obtained with Afa I, Alu I, Dde I, Hae III, Hpa II, Hinf I, Sau 3A I and Taq I of the PCR-RFLP of 16S-23S DNAr were identical to the P. s. pv. tabaci patterns. Primers corresponding to hrpL gene of P. syringae were also tested and the results grouped the papaya strains with P s. pv. tabaci. Bacterial strains were deposited at Coleção de Culturas IBSBF, Instituto Biológico, Campinas, Brazil, under access numbers 1687 and 1822.

Development of a molecular method for detection and identification of Xanthomonas campestris pv. viticola

In order to develop a molecular method for detection and identification of Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) the causal agent of grapevine bacterial canker, primers were designed based on the partial sequence of the hrpB gene. Primer pairs Xcv1F/Xcv3R and RST2/Xcv3R, which amplified 243- and 340-bp fragments, respectively, were tested for specificity and sensitivity in detecting DNA from Xcv. Amplification was positive with DNA from 44 Xcv strains and with DNA from four strains of X. campestris pv. mangiferaeindicae and five strains of X. axonopodis pv. passiflorae, with both primer pairs. However, the enzymatic digestion of PCR products could differentiate Xcv strains from the others. None of the primer pairs amplified DNA from grapevine, from 20 strains of nonpathogenic bacteria from grape leaves and 10 strains from six representative genera of plant pathogenic bacteria. Sensitivity of primers Xcv1F/Xcv3R and RST2/Xcv3R was 10 pg and 1 pg of purified Xcv DNA, respectively. Detection limit of primers RST2/Xcv3R was 10(4) CFU/ml, but this limit could be lowered to 10² CFU/ml with a second round of amplification using the internal primer Xcv1F. Presence of Xcv in tissues of grapevine petioles previously inoculated with Xcv could not be detected by PCR using macerated extract added directly in the reaction. However, amplification was positive with the introduction of an agar plating step prior to PCR. Xcv could be detected in 1 µl of the plate wash and from a cell suspension obtained from a single colony. Bacterium identity was confirmed by RFLP analysis of the RST2/Xcv3R amplification products digested with Hae III.

Evidência molecular da ocorrência de um fitoplasma associado ao lenho mole da macieira

O lenho mole da macieira é uma doença relevante em diversas partes do mundo. Sintomas típicos desta doença têm sido observados em pomares instalados em estados do sul do território brasileiro desde a década de oitenta. Enxertia tem revelado a natureza infecciosa da doença e a observação de corpúsculos filamentosos no floema tem evidenciado possível associação com fitoplasma. No presente trabalho plantas com sintomas de lenho mole foram coletadas em pomar comercial, visando demonstrar a presença de fitoplasma em tecido doente, bem como identificar molecularmente este fitoplasma. Através do emprego de duplo PCR com iniciadores universais R16mF2/R1 e R16F2n/R2, fitoplasma foi consistentemente detectado em plantas sintomáticas. A identificação conduzida com duplo PCR usando-se iniciadores específicos R16(III)F2/R demonstrou que o fitoplasma detectado pertencia ao grupo 16SrIII. Análises de RFLP conduzidas com as endonucleases AluI, KpnI, HinfI, HpaII, MseI, RsaI e SauIIIA confirmaram que o fitoplasma era um representante típico do grupo 16SrIII. A detecção e identificação molecular se constitui numa forte evidência que um fitoplasma está associado ao lenho mole da macieira no Brasil, complementando os trabalhos realizados anteriormente com transmissão por enxertia e observação por microscopia eletrônica .

Identidade molecular dos fitoplasmas associados aos enfezamentos do tomateiro e da berinjela com base na análise do gene 16S rDNA

Doenças de hortaliças de ocorrência no território brasileiro e em outras áreas do mundo têm sido associadas a diversos fitoplasmas. Na região de Piracicaba-SP e Bragança Paulista-SP, em plantas de tomate e berinjela foram observados sintomas típicos de enfezamento caracterizados por porte reduzido, clorose foliar, superbrotamento de ramos, desenvolvimento anormal do cálice, encurtamento de entre-nós, redução no tamanho de folhas, flores e frutos. Através de duplo PCR, utilizando os iniciadores R16 mF1/mR2 e R16 F2n/R2, fragmentos de DNA de 1,2 kb foram amplificados de amostras sintomáticas, demonstrando a presença de fitoplasma nos tecidos das plantas. O uso de iniciadores específicos demonstrou que estes fitoplasmas eram afiliados ao grupo 16SrIII. Análises de RFLP, usando as enzimas de restrição AluI, HpaII, KpnI, MboI, MseI e RsaI confirmaram que os fitoplasmas detectados eram representantes do grupo 16SrIII. Os fragmentos de DNA amplificados foram clonados em Escherichia coli, sequenciados e comparados, por homologia de seqüência, entre si e com outros fitoplasmas do grupo 16SrIII. Um índice de similaridade de seqüência acima de 95% foi encontrado quando seqüências dos fitoplasmas detectados em tomate e berinjela foram comparadas com aquelas de outros representantes do grupo 16SrIII. Um índice de 98-99% foi obtido quando seqüências dos fitoplasmas encontrados em tomate e berinjela foram comparadas entre si. Estes resultados evidenciaram que o enfezamento do tomateiro e da berinjela podem estar associados a um mesmo fitoplasma, com base na análise de seqüências do gene do 16S rDNA.

Crestamento foliar, nova sintomatologia em algodoeiro causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum

Foi observada recentemente no Estado de São Paulo uma nova sintomatologia em algodoeiro cv. Makina, IAC 24 e Detaopal, causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam), denominada "crestamento foliar". Caracteriza-se por crestamento foliar, geralmente acompanhado por halo clorótico, podendo também causar sintomas de "V" invertido, a partir dos bordos foliares. Linhagens de Xam foram comparadas, por meio de testes de patogenicidade, bioquímicos, sorológicos, culturais e PCR-RFLP da região espaçadora 16S-23S DNAr. Independentemente do tipo de sintoma, as linhagens apresentaram características e perfis idênticos aos apresentados pela linhagem tipo, confirmando a identidade dos isolados como Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum.

Análise da diversidade genética de isolados de Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum do algodoeiro

A mancha angular do algodoeiro, causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam), é uma doença de importância econômica e pode causar perdas apreciáveis no rendimento. A doença pode ser controlada por resistência varietal desde que haja conhecimento sobre a variabilidade das populações do patógeno. A variabilidade genética e a estabilidade patogênica entre os isolados deste patógeno não foram suficientemente estudadas, principalmente considerando a introdução de novas cultivares e a expansão da cultura. O objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade genética entre os 61 isolados de Xam, provenientes de diversas cultivares e regiões do Brasil, através de ensaios moleculares. Análises de ERIC e REP-PCR demonstraram dois grupos distintos de Xam associados a região geográfica de origem. Não foram observadas diferenças nos perfis dos isolados através de PCR-RFLP da região 16S-23S rDNA. A região espaçadora 16S-23S rDNA de três linhagens de Xam foi analisada através de clonagem e sequenciamento e seis diferenças nas seqüências foram encontradas. A técnica de RAPD revelou um maior nível de polimorfismo, distinguindo 6 grupos de Xam a 85% de similaridade. Os resultados indicam a existência de variabilidade muito restrita entre os isolados analisados.

Candidatus Phytoplasma brasiliense associado ao superbrotamento do hibisco (Hibiscus rosa-sinensis L.) no Estado de São Paulo

Plantas de hibisco com superbrotamento e definhamento seguido de morte têm sido observadas nos municípios de São Paulo, Campinas e Piracicaba. Como os sintomas são sugestivos daqueles induzidos por fitoplasmas, o presente trabalho buscou identificar o possível fitoplasma associado com a doença. Assim, 14 plantas sintomáticas de hibisco foram coletadas em Piracicaba (SP) e submetidas ao PCR duplo com os primers P1/Tint-R16F2n/R2 e ao exame em microscópio eletrônico de transmissão. A identificação foi realizada por análise de RFLP com as enzimas de restrição BfaI, DraI, HaeIII, HhaI, HpaII, MboI, MseI, RsaI e TaqI. Testes de transmissão foram conduzidos com enxertia de ramos e uso de Cuscuta subinclusa. Os resultados de nested-PCR revelaram a presença consistente de fitoplasmas em todas as plantas sintomáticas e foram confirmados pela observação de corpúsculos pleomórficos no floema, através da microscopia eletrônica. A análise de RFLP mostrou que o fitoplasma encontrado em hibisco pertence ao grupo 16SrXV, o mesmo grupo do Candidatus Phytoplasma brasiliense. O fitoplasma foi transmitido de planta doente para sadia, tanto pela enxertia como pela C. subinclusa, demonstrando ser o agente do superbrotamento do hibisco.

Variabilidade genética entre isolados de Colletotrichum gossypii do algodoeiro

O algodoeiro é atacado por Colletotrichum gossypii (CG) e C. gossypii var. cephalosporioides (CGC). Ambos os patógenos são transmitidos pela semente e sua distinção morfológica é extremamente difícil e inconsistente. Tentativas foram feitas no presente trabalho para verificar a variabilidade genética entre CG e CGC através de RAPD-PCR, ERIC- e REP-PCR e PCR-RFLP da região ITS rDNA. Foram utilizados 53 isolados coletados de sementes e folhas de plantas de diferentes cultivares nos estados do Paraná, São Paulo, Mato Grosso, Minas Gerais, e Paraiba, entre 1999 e 2003. Baseado em testes de patogenicidade, vinte e um isolados foram classificados como CG e 32 como CGC. Os resultados obtidos por RAPD-PCR, utilizando-se oito primers, revelaram dois grupos distintos sendo que o primeiro foi formado por 94% dos isolados de sementes e o segundo por 95% dos isolados de folhas. Na análise de ERIC- e REP-PCR, resultados semelhantes a RAPD foram obtidos, sendo que o primeiro grupo foi formado por 93% dos isolados provenientes das sementes e o segundo por 78% dos isolados provenientes das folhas. Quando o produto de amplificação da região ITS rDNA foi digerido com oito enzimas de restrição, um perfil de bandas semelhante para todos os isolados foi obtido. Resultados de RAPD, ERIC- e REP-PCR demonstraram que existem diferenças genéticas entre os isolados provenientes das sementes e aqueles provenientes de parte aérea, e esses dois grupos foram claramente distintos. Estudos futuros devem ser realizados utilizando outras técnicas moleculares para a obtenção de marcadores capazes de distinguir entre isolados de CG e CGC.