The citrus flavanone naringenin inhibits inflammatory signalling in glial cells and protects against neuroinflammatory injury

Neuroinflammation plays an integral role in the progression of neurodegeneration. In this study we investigated the anti-inflammatory effects of different classes of flavonoids (flavanones, flavanols and anthocyanidins) in primary mixed glial cells. We found that the flavanones naringenin and hesperetin and the flavols (+)-catechin and (-)-epicatechin, but not the anthocyanidins cyanidin and pelargonidin, attenuated LPS/IFN-gamma-induced TNF-alpha production in glial cells. Naringenin also inhibited LPS/IFN-gamma-induced iNOS expression and nitric oxide production in glial cells, thus showing the strongest antiinflammatory activity among all flavonoids tested. Moreover, naringenin protected against inflammatory-induced neuronal death in a primary neuronal-glial co-culture system. Naringenin also inhibited LPS/IFN-gamma-induced p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation and downstream signal transducer and activator of transcription-1 (STAT-1) in LPS/IFN-gamma stimulated primary mixed glial cells. Taken together, our results suggest that naringenin may produce an anti-inflammatory effect in LPS/IFN-gamma stimulated glial cells that may be due to its interaction with p38 signalling cascades and the STAT-I trascription factor. (C) 2009 Elseiver Inc. All rights reserved.

The differential tissue distribution of the citrus flavanone naringenin following gastric instillation

Citrus flavonoids have been investigated for their biological activity, with both anti-inflammatory and -carcinogenic effects being reported. However, little information is known on the bioavailability of these compounds in vivo. The objectives of this study were to determine the tissue distribution of naringenin after gastric gavage of [H-3]-naringenin to rats. Unlabelled naringenin was also used to quantify the levels of naringenin and its major metabolites in tissues and eliminated in the urine and faeces. Significant radioactivity was detected in the plasma as well as all tissues examined 2 h post-gavage. After 18 h, higher levels of radioactivity were retained in plasma and tissues (55% of the administered radioactivity). Investigation of the nature of metabolites, using unlabelled naringenin, revealed that the glucuronides were the major components in plasma, tissues and urine, in addition to the colonic metabolite 3-(4- hydroxyphenyl) propionic acid, detected in the urine. The aglycone was the form extensively retained in tissues after 18 h post-gavage. Total identified metabolites detected after 18 h in most tissues were only 1-5% of the levels detected after 2 h. However, the brain, lungs and heart retained 27, 20 and 11%, respectively, relative to the total metabolites detected at 2 h. While radioactive detection suggests increased levels of breakdown products of naringenin after 18 h versus 2 h, the products identified using unlabelled naringenin are not consistent with this, suggesting that a predominant proportion of the naringenin breakdown products at 18 h are retained as smaller decomposition molecules which cannot yet be identified.

Detection of citrus canker in citrus plants using laser induced fluorescence spectroscopy

Citrus canker is a serious disease caused by Xanthomonas citri subsp. citri bacteria, which infects citrus plants (Citrus spp.) leading to a large economic loss in citrus production worldwide. In Brazil citrus canker control is done by an official eradication campaign, therefore early detection of such disease is important to prevent greater economic losses. However, detection is difficult and so far it has been done by visual inspection of each tree. Suspicious leaves from citrus plants in the field are sent to the laboratory to confirm the infection by laboratory analysis, which is a time consuming. Our goal was to develop a new optical technique to detect and diagnose citrus canker in citrus plants with a portable field spectrometer unit. In this paper, we review two experiments on laser induced fluorescence spectroscopy (LIF) applied to detect citrus canker. We also present new data to show that the length of time a leaf has been detached is an important variable in our studies. Our results show that LIF has the potential to be applied to citrus plants.

The Xanthomonas citri effector protein PthA interacts with citrus proteins involved in nuclear transport, protein folding and ubiquitination associated with DNA repair

P>Xanthomonas axonopodis pv. citri utilizes the type III effector protein PthA to modulate host transcription to promote citrus canker. PthA proteins belong to the AvrBs3/PthA family and carry a domain comprising tandem repeats of 34 amino acids that mediates protein-protein and protein-DNA interactions. We show here that variants of PthAs from a single bacterial strain localize to the nucleus of plant cells and form homo- and heterodimers through the association of their repeat regions. We hypothesize that the PthA variants might also interact with distinct host targets. Here, in addition to the interaction with alpha-importin, known to mediate the nuclear import of AvrBs3, we describe new interactions of PthAs with citrus proteins involved in protein folding and K63-linked ubiquitination. PthAs 2 and 3 preferentially interact with a citrus cyclophilin (Cyp) and with TDX, a tetratricopeptide domain-containing thioredoxin. In addition, PthAs 2 and 3, but not 1 and 4, interact with the ubiquitin-conjugating enzyme complex formed by Ubc13 and ubiquitin-conjugating enzyme variant (Uev), required for K63-linked ubiquitination and DNA repair. We show that Cyp, TDX and Uev interact with each other, and that Cyp and Uev localize to the nucleus of plant cells. Furthermore, the citrus Ubc13 and Uev proteins complement the DNA repair phenotype of the yeast Delta ubc13 and Delta mms2/uev1a mutants, strongly indicating that they are also involved in K63-linked ubiquitination and DNA repair. Notably, PthA 2 affects the growth of yeast cells in the presence of a DNA damage agent, suggesting that it inhibits K63-linked ubiquitination required for DNA repair.

Proteomic analysis reveals suppression of bark chitinases and proteinase inhibitors in citrus plants affected by the citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a disease of unknown etiology that greatly affects sweet oranges grafted on Rangpur lime rootstock, the most important rootstock in Brazilian citriculture. We performed a proteomic analysis to generate information related to this plant pathogen interaction. Protein profiles from healthy, CSD-affected and CSD-tolerant stem barks, were generated using two-dimensional gel electrophoresis. The protein spots were well distributed over a pI range of 3.26 to 9.97 and a molecular weight (MW) range from 7.1 to 120 kDa. The patterns of expressed proteins on 2-DE gels made it possible to distinguish healthy barks from CSD-affected barks. Protein spots with MW around 30 kDa and pI values ranging from 4.5 to 5.2 were down-regulated in the CSD-affected rootstock bark. This set of protein spots was identified as chitinases. Another set of proteins, ranging in pI from 6.1 to 9.6 with an MW of about 20 kDa, were also suppressed in CSD-affected rootstock bark; these were identified as miraculin-like proteins, potential trypsin inhibitors. Downregulation of chitinases and proteinase inhibitors in CSD-affected plants is relevant since chitinases are well-known pathogenesis-related protein, and their activity against plant pathogens is largely accepted.

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.

Poda, raleio de frutos e uso de fitorreguladores em tangerineiras (Citrus deliciosa Tenore) cv. Montenegrina

Com o propósito de estudar a poda, o raleio de frutos e o uso de fitorreguladores para quebrar a alternância de produção e melhorar a qualidade físico-química dos frutos de tangerineiras ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Tenore), enxertadas sobre laranjeira ‘Caipira’, em um pomar comercial de 6 anos, situado no município de Butiá-RS, realizouse dois experimentos. No primeiro, foram testados os seguintes tratamentos: A) Testemunha com planta de carga excessiva; B) Testemunha com plantas sem carga; C) Raleio manual de 66% dos frutos de plantas com carga excessiva; D) Pulverização de plantas excessivamente carregadas com 200 mg.L-1 de etefon; E) Poda de plantas excessivamente carregadas; F) Idem “E” + raleio manual de 33 % dos frutos; G) Idem “E” + pulverização com 50 mg.L-1 de 2,4-DP; H) Poda de plantas em alternância de produção (sem carga); I) Idem “H” + pulverização com 15 mg.L-1 de AG3. No outro experimento, testou-se o efeito de pulverizações de etefon nas concentrações de 200, 300, 400 mg.L-1 e Testemunha. Avaliou-se o número de frutos retidos e seu crescimento; número, massa e massa média dos frutos produzidos; qualidade química dos frutos; classificação dos frutos em primeira, segunda e terceira categoria; diâmetro e cor dos frutos e teor de substâncias de reservas das raízes. Verificou-se que a poda melhora a qualidade dos frutos, diminui o consumo de substâncias de reservas pela planta e reduz a produção de frutos de má qualidade e a alternância de produção. O raleio de 66% dos frutos de plantas excessivamente carregadas diminui a produção de frutos de má qualidade, mas é insuficiente para quebrar a alternância de produção, que só é conseguida associando-se a poda com o raleio manual de 33% dos frutos. O etefon só exerce efeito de raleio de frutos em pulverizações com concentrações superiores a 200 mg.L-1, porém eventuais benefícios são neutralizados pela ação fitotóxica revelada pelo amarelecimento e abscisão foliar. Na concentração de 10 mg.L-1, o AG3 não inibe diferenciação de gemas florais e a concentração de 50 mg.L-1 2,4-DP não aumenta o tamanho dos frutos.

Aspectos bioecológicos das fases imaturas de Phyllocnistis citrella Stainton (Lepidoptera : Gracillariidae),em pomares de Citrus sinenses Var. Valência sob dois sistemas de cultivo

A variação sazonal, sua relação com fatores bióticos e abióticos e a distribuição de duas populações do minador-dos-citros, Phyllocnistis citrella Stainton (Lepidoptera: Gracillariidae), foram estudadas, em pomares de Citrus sinensis var. Valência, mantidos um sob sistema de cultivo orgânico e outro sob sistema convencional, ambos localizados no município de Montenegro (29° 68’S e 51° 46’W), Rio Grande do Sul. Realizaram-se amostragens quinzenais, coletando-se de 27 plantas aleatoriamente escolhidas em cada pomar o broto mais apical. Posteriormente os brotos eram analisados em laboratório para registro da presença de minas, ovos, lagartas e pupas de P. citrella. A proporção de dano foi maior no pomar orgânico, em relação ao pomar convencional. O minador ocorreu nos pomares no período correspondente às brotações de verão e de outono, não havendo ataque nas brotações correspondentes ao final do inverno-início da primavera, apesar da disponibilidade de recursos (folhas novas). Assim, verificou-se que não apenas a existência de recursos, mas também a ocorrência de condições climáticas favoráveis afetam o tamanho e a flutuação da população de P. citrella. Dentre os fatores bióticos que exercem influência sobre a variação sazonal do minador, foi identificada a ação de parasitóides e predadores Verificou-se também forte correlação entre mortalidade sem causa definida e o comprimento das folhas. Dos fatores abióticos analisados, a temperatura máxima foi o mais correlacionado com as taxas da mortalidade sem causa definida observadas em ambos os pomares. A distribuição de ovos e lagartas (incluindo pupas) foi agregada em ambos os pomares, nos níveis de folhas e brotos. Ovos tenderam a ocorrer em folhas de comprimento menor que lagartas e estas por sua vez, em folhas menores do que pupas. A proporção de ovos ocorrentes na face adaxial foi maior que a de lagartas e pupas, indicando maior mortalidade nesta parte da folha.

Estudos sobre a eficiência da polinização por Apis mellifera L. e insetos nativos na produção de sementes de Adesmia latifolia (Spreng.) Vog.

Com o objetivo de determinar a eficiência da ação polinizadora de Apis mellifera L. no rendimento de sementes de Adesmia latifolia, estabeleceu-se três tratamentos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (300 S, 510 W) nos anos de 2000, 2001 e 2002. A partir da floração, analisou-se a freqüência de visitas por A. mellifera e outros insetos nas flores de A. latifolia pelo teste de Qui-quadrado, já o número de inflorescências por área, número de flores, flores abortadas e lomentos por inflorescência foi através da análise de regressão. Os resultados indicaram que A. mellifera não é eficiente na polinização de A. latifolia, sendo esta cultura dependente de insetos nativos como Megachile sp. e Centris sp para produção de sementes. A média de produção de sementes na área controlada e livre foi 5,4 e 83,5 kg/ha, respectivamente, enquanto na área isolada não houve produção de sementes. A baixa freqüência (10%) de visitas de A. mellifera na área livre em comparação com os insetos nativos (90%) indica que o néctar não é atrativo para as abelhas A. mellifera pois tem uma baixa concentração de açúcares totais (5,7%).

Caracterização morfológica, citogenética e molecular de uma população de tangerineiras híbridas de 'Clementina fina' (Citrus clementina Hort. ex Tan.) e 'Montenegrina' (Citrus deliciosa Ten.)

A produção citrícola se encontra dispersa por todos os continentes e no Brasil, os citros são a produção frutícola de maior volume de produção. A produção de citros de mesa, como as tangerinas, possibilita ao produtor obter maior valor pelo seu produto. O mercado consumidor é ávido por novas variedades e para tanto, um programa de melhoramento deve estar sempre em busca de genótipos que atendam ao mercado consumidor, bem como a cadeia produtiva. Na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, está localizada uma população de tangerineiras híbridas oriundas do cruzamento da tangerineira ‘Clementina Fina’ (Citrus clementina Hort. ex Tan.) e ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Ten.) a qual foi caracterizada neste estudo, avaliando-se características morfológicas de acordo com os descritores propostos pelo International Board for Plant Genetic Resources, além da identificação da época de maturação, viabilidade de pólen, número cromossômico e caracterização molecular, utilizando marcadores do tipo microssatélites. Através da análise morfológica foi possível distinguir todas as 96 plantas avaliadas, porém não foi possível agrupar a F1 em grupos distintos de cada um dos genitores. A época de maturação de frutos das plantas se concentra entre a primeira quinzena de abril até a primeira quinzena de agosto. Todas as plantas analisadas apresentaram um alto grau de viabilidade de pólen, variando entre 79,04 e 98,08 %. Todas as plantas avaliadas são diplóides com um número cromossômico de 2n=18. Utilizando 12 pares de primers de microssatélites foi possível diferenciar 90 acessos do estudo, e agrupar a F1 em indivíduos mais próximos do genitor feminino e do genitor masculino. O PIC (Conteúdo de Informação de Polimorfismo) dos primers variou de 0,27 a 0,65. Não foi possível estabelecer uma relação entre a caracterização utilizando marcadores morfológicos e a caracterização utilizando marcadores moleculares.

Monitoramento de Anastrepha spp. (Diptera: Tephritidae) e identificação de seus parasitóides em Citrus sinensis Var. Céu, sob manejo orgânico, em Maratá, RS

A citricultura no Rio Grande do Sul tem sua produção limitada devido a doenças e pragas. Entre as pragas estão as moscas-das-frutas do gênero Anastrepha. As fêmeas ovipositam nos frutos e, após a eclosão, as larvas consomem a polpa, depreciando e causando a queda destes. Atualmente, tem-se procurado viabilizar o controle biológico das populações de moscas-das-frutas, principalmente com a utilização de himenópteros parasitóides. No Rio Grande do Sul não existem registros de espécies de parasitóides associados à Anastrepha spp. em pomares de citros. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de conhecer e identificar estas espécies de parasitóides e registrar a flutuação de Anastrepha spp. durante o período de desenvolvimento dos frutos em um pomar de Citrus sinensis var. Céu sob o manejo orgânico localizado no município de Maratá, RS. Para isto, entre 21 de janeiro e 20 de maio de 2003, foram coletados frutos da copa e caídos no solo, bem como capturados adultos de Anastrepha spp., com armadilhas McPhail, em intervalos semanais. Em condição de laboratório, os frutos da copa e do solo foram colocados em potes plásticos e caixas de papelão, respectivamente, sobre uma camada de areia. Semanalmente, a areia era peneirada e os pupários obtidos, colocados em placas de Petri. Obtiveram-se cinco espécies de parasitóides pertencentes a três famílias, Braconidae, Diapriidae e Pteromalidae. O índice de parasitismo total foi de 6,23% e o braconídeo Doryctobracon areolatus foi mais freqüente (38,70%). Observaram-se dois patamares no número médio de adultos de Anastrepha spp. capturados. A viabilidade pupal foi 37,01%, enquanto que a razão sexual das moscas-das-frutas obtidas nas armadilhas foi de 0,53.

Attractiveness of Different Citrus Pulps to the Leaf-Cutting Ant Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae)

The most common control method Uses toxic baits consisted of dehydrated citrus pulp as carrier and attractant. However, the portion of the citrus fruit that is attractive to ants is still Unknown, despite its importance in chemical control. This study compared the attractiveness of different fruit parts of citrus pulps to Atta sexdens rubropilosa workers. Three treatments: pellets of industrial citrus pulp, albedo (mesocarp), and whole citrus pulp were offered randomly to ants and the removal of these substrates by workers was observed. Tie three pulps Were equally attractive to this species (F = 0.8033; p = 0.4633). Although the whole pulp included the epicarp, it was as attractive as the other treatments, possibly because, the material was heated during processing, eliminating any volatile substance that could repel ants.

Low glyphosate rates do not affect Citrus limonia (L.) Osbeck seedlings

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Glyphosate has low toxicity to citrus plants growing in the field

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)