Grapevine bacterial canker in the State of São Paulo, Brazil: detection and eradication

Sintomas do cancro bacteriano da videira na variedade Red Globe foram observados em agosto de 2009 em pomar de Tupi Paulista, Estado de São Paulo, Brasil, e o agente causal Xanthomonas campestris pv. viticola foi identificado por meio de testes patológicos e moleculares. O procedimento de erradicação foi adotado e aproximadamente 4.700 plantas foram destruídas. Um levantamento realizado nas regiões produtoras do Estado de São Paulo não encontrou nenhum outro pomar contaminado, e essa espécie bacteriana é considerada ausente neste estado.

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.

Desempenho de cultivares de couve-flor de verão em Ipameri

Com o propósito de avaliar o comportamento de seis cultivares de couve-flor de verão, quanto à produção e resistência à podridão negra (Xanthomonas campestris pv. campestris), instalou-se um experimento em campo, em Ipameri-GO, com o delineamento experimental em blocos completos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições. Cada parcela experimental, de 10m², constou de 20 plantas distribuídas no espaçamento de 1,0m entre linhas e 0,5m entre plantas. Foram avaliadas as cultivares: híbridos 'Cindy', 'Sarah AF-1169', 'Sharon', 'Verona', 'Lisvera' e a variedade Piracicaba precoce. Os híbridos Verona e Sharon mostraram-se promissores para cultivo nas condições edafoclimáticas em que foram avaliados, com produtividades de 34,17 e 30,64t ha-1, respectivamente, e com moderados níveis de resistência à podridão negra. A variedade Piracicaba precoce apresentou produção inferior às dos melhores híbridos avaliados e moderada resistência à podridão negra. O híbrido Sarah não é recomendado para plantio na região de Ipameri-GO por apresentar baixa produção e baixa resistência à podridão negra.

Comparative genomic analysis of plant-associated bacteria

This review deals with a comparative analysis of seven genome sequences from plant-associated bacteria. These are the genomes of Agrobacterium tumefaciens, Mesorhizobium loti, Sinorhizobium meliloti, Xanthomonas campestris pv campestris, Xanthomonas axonopodis pv citri, Xylella fastidiosa, and Ralstonia solanacearum. Genome structure and the metabolism pathways available highlight the compromise between the genome size and lifestyle. Despite the recognized importance of the type III secretion system in controlling host compatibility, its presence is not universal in all necrogenic pathogens. Hemolysins, hemagglutinins, and some adhesins, previously reported only for mammalian pathogens, are present in most organisms discussed. Different numbers and combinations of cell wall degrading enzymes and genes to overcome the oxidative burst generally induced by the plant host are characterized in these genomes. A total of 19 genes not involved in housekeeping functions were found common to all these bacteria.

Evaluation of antimicrobial activity of extracts of medicinal plants on three tomato phytopathogens

Antimicrobial activity of 45 extracts of medicinal plants were tested on Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, Ralstonia solanacearum and Clavibacter michiganense subsp. michiganense. Some assays were done to verify the capability of these plants extrats to show an antibiosis. Five extracts (EAFQ, SM1, SM12, SM16, SA1) shown positive activity. The extract EAFQ expressed bactericide activity on C. michiganense. It suggests the possibility of using these actives substances in natura or as a model to synthesize industrialized products, intendind field utilization.

Produção, purificação e ação antimicrobiana do extrato fúngico do Trichosporon asahii

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Influência de doses de nitrogênio e potássio na severidade à podridão negra e na produtividade de brócolis tipo inflorescência única

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Método de otimização do processo de produção da goma xantana

O qual se refere a um processo biológico de produção da goma xantana através da propagação celular das bactérias Xanthomonas axonopodis pv. manihotis e/ou Xanthomonas campestris pv campestris e/ou Xanthomonas spp, em cultivos biotecnológicos em condições específicas, bem como etapas de separação e purificação do molécula, sendo que, nessa invenção é utilizado para comprovar a otimização do processo de produção da xantana, parâmetros específicos quantitativo, tais como o rendimento do produto (goma xantana produzida pelo açúcar consumido), aqui simbolizado Yp/s.

Suscetibilidade à podridão negra e produtividade de brócolis em função de doses de nitrogênio e potássio

The purpose of this study was to investigate the influence of potassium and nitrogen on the severity of black rot and yield of head. The experiment was carried out in split plots with factorial subplots, in randomized blocks with four replications. In the plots we assessed the influence of inoculation (injured plants with distilled water and inoculated with Xanthomonas campestris pv. campestris) and in the subplots we evaluated the 4 x 4 factorial, potassium doses (0, 275, 550 and 825 kg ha-1) and nitrogen (0, 150, 300 and 450 kg ha-1). The hybrid Broccoli BRO68 was inoculated using the toothpick method at 64 days after sowing. We observed that potassium in the plant reduced the disease, but nitrogen increased disease. We estimated that the highest levels of potassum in the plant reduced the severity of the disease but lack or excess of nitrogen increased disease severity. The highest production of broccoli inflorescence was obtained at doses from 541 to 751 kg ha-1 of K2O and 286 to 328 kg ha-1 of N. However, when considering a balanced fertilization to obtain higher yield and size of inflorescences and greater resistance to black rot, the ideal doses are 283 kg ha-1 of N and 550 kg ha-1 of K2O.

Analysis of the Organic Hydroperoxide Response of Chromobacterium violaceum Reveals That OhrR Is a Cys-Based Redox Sensor Regulated by Thioredoxin

Organic hydroperoxides are oxidants generated during bacterial-host interactions. Here, we demonstrate that the peroxidase OhrA and its negative regulator OhrR comprise a major pathway for sensing and detoxifying organic hydroperoxides in the opportunistic pathogen Chromobacterium violaceum. Initially, we found that an ohrA mutant was hypersensitive to organic hydroperoxides and that it displayed a low efficiency for decomposing these molecules. Expression of ohrA and ohrR was specifically induced by organic hydroperoxides. These genes were expressed as monocistronic transcripts and also as a bicistronic ohrR-ohrA mRNA, generating the abundantly detected ohrA mRNA and the barely detected ohrR transcript. The bicistronic transcript appears to be processed. OhrR repressed both the ohrA and ohrR genes by binding directly to inverted repeat sequences within their promoters in a redox-dependent manner. Site-directed mutagenesis of each of the four OhrR cysteine residues indicated that the conserved Cys21 is critical to organic hydroperoxide sensing, whereas Cys126 is required for disulfide bond formation. Taken together, these phenotypic, genetic and biochemical data indicate that the response of C. violaceum to organic hydroperoxides is mediated by OhrA and OhrR. Finally, we demonstrated that oxidized OhrR, inactivated by intermolecular disulfide bond formation, is specifically regenerated via thiol-disulfide exchange by thioredoxin (but not other thiol reducing agents such as glutaredoxin, glutathione and lipoamide), providing a physiological reducing system for this thiol-based redox switch.

Mecanismos implicados en las etapas iniciales de infección en la cancrosis de los cítricos provocada por Xanthomonas citri subsp. citri

La cancrosis o chancro bacteriano de los cítricos (CBC) causada por Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) y X. fuscans subsp. aurantifolii, afecta a un gran número de especies dentro de la familia de las rutáceas, especialmente cítricos. Esta enfermedad produce graves pérdidas económicas allí donde está presente, principalmente porque la comercialización de cítricos desde las zonas afectadas hacía zonas libres de cancrosis, está sujeta a fuertes medidas cuarentenarias. La cancrosis se encuentra distribuida a nivel mundial pero no se ha localizado ni en la Unión Europea ni en ningún área del Mediterráneo. Se han descrito tres tipos de cancrosis en función de la gama de huésped y de las características fenotípicas y genotípicas de las bacterias que las producen. La más extendida es la cancrosis tipo A producida por Xcc, dentro de la cual se distinguen los subtipos Aw y A*, originarios de Florida y Sudeste Asiático, respectivamente, que de forma natural solo son capaces de producir enfermedad en lima mejicana. En este trabajo se presentan estudios sobre mecanismos implicados en las primeras etapas de la infección, como la quimiotaxis y formación de biopelículas, en la cancrosis de los cítricos. La quimiotaxis es el proceso por el cual las bacterias se dirigen hacia zonas favorables para su supervivencia y desarrollo. Los perfiles quimiotácticos obtenidos frente a distintas fuentes de carbono, así como los estudios en relación al contenido de proteínas aceptoras de grupos metilo (MCPs), permitieron agrupar a las cepas de Xanthomonas estudiadas en este trabajo, de acuerdo a la enfermedad producida y a su gama de huésped. Todas las cepas mostraron quimiotaxis positiva frente a extractos de hoja y apoplasto de diferentes especies, sin embargo, Xcc 306, X. alfalfae subsp. citrumelonis (Xac) y X. campestris pv. campestris (Xc) manifestaron respuestas más específicas frente a extractos de apoplasto de hojas de naranjo dulce, lima y col china, respectivamente. Dicho resultado nos permite asociar el mecanismo de quimiotaxis con la capacidad de las cepas de Xanthomonas para colonizar estos huéspedes de forma específica. Las cepas estudiadas fueron capaces de realizar movimiento tipo swimming, twitching y sliding en distintos medios, siendo el movimiento swimming el único en el que se encontraron diferencias entre las cepas de Xcc con distinta gama de huésped. En este trabajo se ha estudiado además la formación de biopelículas en superficies bióticas y abióticas, un mecanismo importante tanto para la supervivencia en superficie vegetal como para el desarrollo de la infección. Las cepas de Xanthomonas estudiadas fueron capaces de formar biopelículas in vitro, siendo mayor en un medio que simula el apoplasto y que contiene una baja concentración de nutrientes en comparación con medios que contenían alta concentración de nutrientes. La formación de biopelículas en superficie vegetal se encontró relacionada, en las cepas patógenas de cítricos, con la capacidad para infectar un tejido o huésped determinado. Se han caracterizado algunos de los componentes de la matriz extracelular producida por Xcc, que compone hasta un 90% de las bipoelículas. Entre ellos destaca el ADN extracelular, que tiene un papel como adhesina en las primeras etapas de formación de biopelículas y estructural en biopelículas maduras. Además, se han identificado el pilus tipo IV como componente importante en las biopelículas, que también participa en motilidad. Finalmente, se han realizado estudios sobre la expresión de genes implicados en motilidad bacteriana y formación de biopelículas que han confirmado las diferencias existentes entre cepas de Xcc de amplia y limitada gama de huésped, así como el papel que juegan elementos como el pilus tipo IV o el flagelo en estos procesos. ABSTRACT Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) and X. fuscans subsp. aurantifolii are the causal agents of Citrus Bacterial Canker (CBC) which is one of the most important citrus diseases. CBC affects all Citrus species as well as other species from Rutaceae family. CBC produces strong economic losses; furthermore the commercialization of plants and fruits is restricted from infested to citrus canker free areas. The disease is worldwide distributed in tropical and subtropical areas, however it is not present in the European Union. Three types of CBC have been described according to the host range and phenotypic and genotypic characteristics. CBC type A caused by Xcc is he widest distributed. Within CBC A type two subtypes Aw and A* were described from Florida and Iran respectively, both infecting only Mexican lime. Herein mechanisms connected to early events in the citrus bacterial canker disease such as chemotaxis and biofilm formation, were studied. Chemotaxis allows bacteria to move towards the more suitable environments for its survival, host colonization and infection. Studies performed on citrus pathogenic Xanthomonas and X. campestris pv. campestris (Xc), a crucifer pathogen, have shown different chemotactic profiles towards carbon compound as well as different MCPs profile, which clustered strains according to host range and disease caused. Every strain showed positive chemotaxis toward leaf extracts and apoplastic fluids from sweet orange, Mexican lime and Chinese cabbage leaves. However, a more specific response was found for strains Xcc 306, X. alfalfae subsp. citrumelonis and Xc towards sweet orange, Mexican lime and Chinese cabbage apoplastic fluids, respectively. These results relate chemotaxis with the higher ability of those strains to specifically colonize their proper host. Xanthomonas strains studied were able to perform swimming, sliding and twitching motilities. The ability to swim was variable among CBC strains and seemed related to host range. Biofilm formation is an important virulence factor for Xcc because it allows a better survival onto the plant surface as well as facilitates the infection process. The studied Xanthomonas strains were able to form biofilm in vitro, on both nutrient rich and apoplast mimicking media, furthermore the biofilm formation by all the strains was higher in the apoplast mimicking media. The ability to form biofilm in planta by Xcc and Xac strains was dependent of the host and the tissue colonized. The wide host range CBC strain was able to form biofilm onto several citrus leaves and fruits, however the limited host range CBC strain produced biofilm solely onto Mexican lime leaves and fruits. Furthermore Xac strain, which solely infects leaves of young plants, was not able to develop biofilms on fruits. Some components of the extracellular matrix produced by Xcc strains have been characterized. Extracellular DNA acted as an adhesin at the very early stages of biofilm formation and as structural component of mature biofilm for citrus pathogenic Xanthomonas. Furthermore type IV pilus has been identified as a component of the extracellular matrix in biofilm and motility. Transcriptional studies of genes related with biofilm formation and motility have confirmed the differential behavior found among wide and limited host range CBC strains as well as the role of type IV pili and flagellum on those processes.

A secreted Salmonella protein with homology to an avirulence determinant of plant pathogenic bacteria

Bacterial pathogens have evolved sophisticated mechanisms to interact with their hosts. A specialized type III protein secretion system capable of translocating bacterial proteins into host cells has emerged as a central factor in the interaction between a variety of mammalian and plant pathogenic bacteria with their hosts. Here we describe AvrA, a novel target of the centisome 63 type III protein secretion system of Salmonella enterica. AvrA shares sequence similarity with YopJ of the animal pathogen Yersinia pseudotuberculosis and AvrRxv of the plant pathogen Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. These proteins are the first examples of putative targets of type III secretion systems in animal and plant pathogenic bacteria that share sequence similarity. They may therefore constitute a novel family of effector proteins with related functions in the cross-talk of these pathogens with their hosts.

Expression of the Bs2 pepper gene confers resistance to bacterial spot disease in tomato

The Bs2 resistance gene of pepper specifically recognizes and confers resistance to strains of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria that contain the corresponding bacterial avirulence gene, avrBs2. The involvement of avrBs2 in pathogen fitness and its prevalence in many X. campestris pathovars suggests that the Bs2 gene may be durable in the field and provide resistance when introduced into other plant species. Employing a positional cloning strategy, the Bs2 locus was isolated and the gene was identified by coexpression with avrBs2 in an Agrobacterium-mediated transient assay. A single candidate gene, predicted to encode motifs characteristic of the nucleotide binding site–leucine-rich repeat class of resistance genes, was identified. This gene specifically controlled the hypersensitive response when transiently expressed in susceptible pepper and tomato lines and in a nonhost species, Nicotiana benthamiana, and was designated as Bs2. Functional expression of Bs2 in stable transgenic tomatoes supports its use as a source of resistance in other Solanaceous plant species.

Produção de exopolissacarídeos bacterianos a partir de glicerol residual gerado na síntese de biodiesel

A busca por combustíveis alternativos, tais como os biocombustíveis, torna-se necessária devido à crescente demanda por combustíveis em todos os setores da atividade humana, sendo que quase toda energia consumida no mundo provém do petróleo, uma fonte limitada, que emite grande quantidade de gases poluentes. Devido à grande diversidade de culturas oleoginosas no país, o Brasil demonstra potencial para substituição do diesel pelo biodiesel. No processo de obtenção deste, o óleo vegetal sofre uma transesterificação, sob a ação de um catalisador básico e na presença de um álcool, formando três moléculas de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, que constituem o biodiesel em sua essência, liberando uma molécula de glicerol, que é o coproduto mais abundante desta reação. Sendo assim, a utilização do glicerol residual é uma ótima alternativa para agregar valor à cadeia produtiva do biodiesel, minimizar os danos de um possível descarte inadequado, além de diminuir os custos do processo. Com este intuito, este trabalho propõe o uso do glicerol residual como fonte de carbono para produção de exopolissacarídeos (EPSs). Para tal, foram utilizadas linhagens de bactérias mencionadas na literatura como produtoras de EPSs de importância comercial, sendo elas: Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae IBSBF 1230, Pseudomonas oleovarans NRRL B-14683, Sphingomonas capsulata NRRL B-4261 e Zymomonas mobilis NRRL B-4286. Os cultivos foram realizados em meio apropriado para cada micro-organismo, e como fontes de carbono foram testadas a sacarose, o glicerol residual e uma mistura de ambos na proporção de 1:1 m/m. Os meios foram inoculados com suspensão da bactéria em estudo, sendo avaliados parâmetros relativos ao crescimento celular e à produção de EPSs. Para X. campestris pv. mangiferaeindicae, foram determinadas algumas propriedades reológicas e térmicas dos EPSs produzidos com as diferentes fontes de carbono, bem como o índice de emulsificação com diferentes óleos vegetais. X. campestris apresentou uma concentração de EPSs em torno de 4 g.L-1 em todos os meios estudados, comportamento similar ao da bactéria P. oleovorans, diferindo apenas no meio contendo sacarose (0,8 g.L-1 ). S. capsulata apresentou uma maior concentração de EPSs em meios contendo sacarose e a mistura de sacarose com glicerol residual, em torno de 3,4 g.L-1 , e em meio contendo glicerol residual este valor caiu para 1,7 g.L-1 . Já Z. mobilis apresentou um melhor resultado em meio contendo sacarose e glicerol residual, atingindo 1,3 g.L-1 , sendo que em meio contendo somente sacarose e glicerol residual estes valores foram inferiores alcançando 0,2 e 0,7 g.L-1 , respectivamente. Quase todas as bactérias atingiram a fase estacionária em 24 h de cultivo e o pH permaneceu praticamente constante, sendo verificada uma queda mais acentuada somente para Z. mobilis. O comportamento reológico foi similar para as xantanas produzidas nos diferentes meios, entretanto a viscosidade inicial foi maior com o meio a sacarose (637 cP), seguido da mistura de sacarose com glicerol residual (279 cP) e glicerol residual (60 cP). O IE24 foi superior quando utilizado o óleo de milho, atingindo valores de 97, 72 e 64 % em sacarose, mistura de sacarose com glicerol e glicerol residual, respectivamente. Desta forma, pode-se afirmar que a mudança na fonte de carbono afeta estas propriedades.

Reação de genótipos de videira ao cancro bacteriano.

No Submédio do Vale do São Francisco, Nordeste do Brasil, o cancro bacteriano da videira causado pela Xanthomonas campestris pv. viticola ocasiona grandes prejuízos em genótipos suscetíveis. O objetivo foi avaliar à resistência de genótipos de videira quanto ao cancro bacteriano. Dois experimentos (I e II) com 17 e 36 genótipos, respectivamente, com cinco repetições, foram conduzidos em casa de vegetação com temperatura e umidade médias de 30ºC e 70%. As plantas foram inoculadas com suspensão do isolado bacteriano por fricção com gaze umedecidas com solução bacteriana (A570= 6×108 UFC/ml), incubadas e observadas diariamente quanto aos parâmetros pidemiológicos: período de incubação (PI); incidência de folhas com sintomas (INC); incidência de folhas com cancro (IFC); severidade da doença (SEV); e área abaixo da curva de progresso da SEV (AACPSD), calculada como ∑(yi+yi+1)/2dti. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado. Todos os genótipos foram suscetíveis ao patógeno, mas diferiram significativamente entre si (P=0,05). No grupo I destacaram Itália Melhorada e ?Red Globe? com níveis elevados para todos os parámetros, resultado observado no grupo II apenas para Red Globe. No experimento I, Petit Verdot, BRS Cora e Moscato apresentaram os maiores PI e os menores INC, IFC, SEV e AACPSD; já no experimento II, foram 12 genótipos com menores níveis para todas as variáveis, indicando grande potencial para melhoramento genético e manejo integrado. No agrupamento pelo UPGMA (similaridade 60%) formaram-se cinco grupos no experimento I; e seis no II.