Identificação de xanthomonas axonopodis pv. phaseoli e x. axonopodis pv. phaseoli var. fuscans através da técnica de pcr

Este trabalho teve por objetivo verificar a viabilidade de utilização da técnica de PCR, usando primers considerados específicos, para identificação de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) e x. axonopodis pv. phaseoli var. fuscans (Xapf), visando criar bases para sua utilização em diagnose rotineira e em programas de certificação de sementes. Foram incluídos no estudo 42 isolados da bactéria provenientes de locais distintos, além de outros gêneros, espécies e patovares, para ser verificada a especificidade dos primers. Os resultados obtidos permitem concluir que os primers utilizados são adequados para identificação de Xap e Xapf, embora dois isolados patogênicos não tenham sido amplificados. Foi observada também a amplificação de uma banda fraca para X. axonopodis pv. vitians, com o mesmo número de pares de bases, o que sugere existir homologia entre estes patovares, na região amplificada.

Genetic linkage map of Phaseolus vulgaris and identification of QTLs responsible for resistance to Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli

Common bean (Phaseolus vulgaris) cultivars with a high degree of resistance to Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) are not available in Brazil. Despite many studies, a low degree of resistance to Xap continues to exist due to its complex genetic inheritance, which is not well known. The objectives of this research were to complement a common bean genetic map based on the cross between a susceptible genotype 'HAB-52' and a resistant genotype 'BAC-6', and to map and analyze genomic regions (quantitative trait loci – QTLs) related to Xap resistance. Eleven linkage groups were determined using 143 RAPD markers, covering 1,234.5 cM of the genome. This map was used to detect QTLs associated with Xap resistance on leaves and pods. The averages of disease severity on leaves (represented by the transformed disease index – TDI) and pods (represented by the diameter of lesion on pods – DLP) were added to the data of the linkage map. Five TDI QTLs and only one LDP QTL were detected. The TDI QTLs were placed in the A, B, G and J linkage groups, with phenotypic variations ranging from 12.7 to 71.6%. The DLP QTL explained 12.9% of the phenotypic variation and was mapped in a distinct linkage group. These results indicate that there are different genes involved in the control of resistance on leaves and pods.

Sobrevivência e viabilidade de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijão armazenadas sob condições controladas

O estabelecimento de bancos de sementes para conservação ex situ de germoplasma vegetal é largamente utilizado, mas a contaminação das mesmas por fitopatógenos pode comprometer sua integridade. Este trabalho teve por objetivo monitorar a sobrevivência de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em um lote de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris) cv. Roxão)submetido a três condições de temperatura, durante 60 meses de armazenamento: -18 e 5 ºC, condições preconizadas para a conservação de material genético vegetal a longo e médio prazo, respectivamente, e à temperatura ambiente (20-30 ºC). A sobrevivência da bactéria foi avaliada pela percentagem de sementes contaminadas e a viabilidade pela manutenção da patogenicidade dos isolados. A população de X. axonopodis pv. phaseoli nas sementes foi quantificada ao final de cinco anos de armazenamento. Os resultados mostraram que a percentagem de sementes contaminadas decresceu de 64 para 36-37% nos primeiros seis meses, para os três tratamentos. A partir de 30 meses observou-se que as sementes conservadas a -18 e 5 ºC apresentaram níveis de contaminação (58 e 72%) que diferiram significativamente das conservadas à temperatura ambiente (20%), e aos 60 meses taxas de 46%, 46% e 8%, respectivamente. A temperatura mais propícia à sobrevivência da bactéria foi 5 ºC em que se encontrou uma população máxima de 1,2 x 10(8) ufc/semente. Constatou-se, igualmente, a manutenção do poder infetivo dos isolados durante todo o armazenamento. Pode-se concluir que as condições ótimas para a conservação de sementes são as mesmas para a manutenção da longevidade de X. axonopodis pv. phaseoli.

Detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijão em meio de cultura semi seletivo

Para a detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) em extratos de sementes inteiras e moídas de feijão, naturalmente contaminadas e sadias foram utilizados os meio de cultura semi-seletivos XCP1 e MT e o não seletivo 523 de Kado & Hesket. Os extratos de sementes foram também inoculados em folhas primárias de feijoeiro. O meio de cultura semi-seletivo XCP1 foi o mais eficiente na quantificação e detecção de Xap em extratos de sementes inteiras de feijão. Os extratos de sementes contaminadas, inoculados nas folhas primárias de feijoeiro produziram sintomas do crestamento bacteriano comum.

Characterization of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli isolates

A simple, quick and easy protocol was standardized for extraction of total DNA of the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. The DNA obtained by this method had high quality and the quantity was enough for the Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) reactions with random primers, and Polymerase Chain Reaction (PCR) with primers of the hypersensitivity and pathogenicity gene (hrp). The DNA obtained was free of contamination by proteins or carbohydrates. The ratio 260nm/380nm of the DNA extracted ranged from 1.7 to 1.8. The hrp gene cluster is required by bacterial plant pathogen to produce symptoms on susceptible hosts and hypersensitive reaction on resistant hosts. This gene has been found in different bacteria as well as in Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (9). The primers RST21 and RST22 (9) were used to amplify the hrp gene of nine different isolates of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli from Botucatu, São Paulo State, Brazil, and one isolate, "Davis". PCR amplified products were obtained in all isolates pathogenic to beans.

Meio semi-seletivo para detectar Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijoeiro e sua erradicação através do tratamento de sementes com o fungicida tolylfluanid

Estudou-se a eficiência do meio semi-seletivo desenvolvido para Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) do algodoeiro, com algumas modificações, na detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) em sementes de feijoeiro, bem como a eficiência do fungicida tolylfluanid na erradicação de Xap através do tratamento de sementes. Foram utilizadas sementes naturalmente infectadas por Xap, procedentes de diferentes municípios do Estado do Paraná. Houve o desenvolvimento de colônias bacterianas ao redor das sementes infectadas sob meio semi-seletivo entre seis e 12 dias de incubação. A freqüência de recuperação de colônias da bactéria em relação ao meio Agar nutriente (AN) variou entre 30 a 112%. O crescimento de Xap foi inibido a concentrações entre 54 a 1500 ppm do fungicida tolylfluanid. A bactéria foi recuperada das sementes não tratadas em meio semi-seletivo, mas não das sementes tratadas em solução do fungicida tolylfluanid (1,20g/L água). Em casa de vegetação, das 400 sementes tratadas com tolylfluanid não foi produzida nenhuma planta com sintomas da doença até 30 dias após a semeadura, enquanto que 9,75% das sementes não tratadas apresentaram sintomas de Xap. Em um outro experimento, das 1200 sementes não tratadas um total de 7,08% e 11,67% das plantas mostraram-se com sintomas da doença, enquanto que das sementes tratadas 0,5% e 2,4% apresentaram sintomas, 26 e 46 dias após a semeadura, respectivamente.

Alterações metabólicas em plantas de feijão originadas de sementes microbiolizadas por Pseudomonas sp. e inoculadas com Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli

Muitas enzimas estão envolvidas em reações de defesa de plantas contra patógenos. O objetivo deste trabalho foi verificar alterações na atividade de algumas destas enzimas em plantas de feijão originadas de sementes microbiolizadas com um isolado de Pseudomonas do grupo das fluorescentes (isolado DFs842). Sementes de feijão cultivar BRS Valente foram imersas em suspensão salina preparada a partir de crescimento bacteriano com 24 h do isolado de Pseudomonas (OD540=0,5) sabidamente biocontroladora de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. Como testemunhas, as sementes foram imersas em solução salina (NaCl 0,85%). Após a microbiolização por 5 h a 10ºC, as sementes foram plantadas em vasos contendo uma mistura de solo não esterilizado, areia e esterco bovino (proporção 3:1:1), mantidos em casa de vegetação. A inoculação do patógeno foi realizada na terceira folha verdadeira de todas as plantas, fazendo-se cortes com tesoura imersa em suspensão salina do patógeno (X. axonopodis pv. phaseoli) preparada a partir de crescimento de 24 h (OD540=0,4). Câmaras úmidas foram mantidas 24 h antes e após a inoculação. Para o preparo do extrato protéico, as três primeiras folhas verdadeiras foram coletadas individualmente em 5 épocas de coleta distintas: uma, momentos antes da inoculação e as demais nos tempos seis, 24, 72 h e 15 dias após a inoculação. Este extrato protéico serviu de fonte para as determinações do teor de proteínas solúveis totais (PST), atividade da polifenol oxidase (PPO) e da peroxidase (PO), as quais foram realizadas por leituras espectrofotométricas. Os resultados demonstraram aumento significativo no teor de PST e na atividade de PPO nas plantas submetidas ao tratamento com isolado DFs842, sendo que, o teor de PST foi o dobro, em relação às plantas não tratadas. Também foi observado que, mesmo antes da inoculação do patógeno o teor de PST e a atividade de PPO nas plantas tratadas estavam bem maiores. Em relação à atividade de PO houve redução da mesma nas plantas tratadas com o isolado de Pseudomonas (DFs842). Esses resultados evidenciaram que a microbiolização das sementes provocou alterações metabólicas nas plantas delas originadas, pelo aumento do teor de PST e atividade de PPO, indicando uma provável participação destas enzimas na indução de resistência ativada pela microbiolização com o isolado de Pseudomonas (DFs842).

Detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijoeiro provenientes do estado do Paraná, Brasil

O crestamento bacteriano comum do feijoeiro causado por sobrevivência e disseminação da Xap, a semente representa o mais Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) é a principal doença eficiente. A qualidade sanitária de 34 amostras de sementes de feijoeiro do feijoeiro comum no Brasil. O patógeno encontra-se disseminado produzidas no estado do Paraná, nas safras 1998/99 e 1999, foram em todas as regiões produtoras do país, porém com maior importância avaliadas quanto à presença de Xap em macerados de sementes nos estados do Paraná, Rio de Janeiro, São Paulo e na região do Brasil plaqueados em meio semi-seletivo. Cinqüenta por cento dos lotes de Central, sobretudo na safra das águas. Dentre os vários meios de sementes foram portadores de Xap com incidência de 0,1% a 1,7%.

Otimização da técnica de PCR para a detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijão

O crestamento bacteriano comum, causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap), é a principal bacteriose do feijoeiro no Brasil, sendo transmitida principalmente por sementes. O presente trabalho teve como objetivo aperfeiçoar uma técnica, por meio de diferentes métodos de preparação do extrato, para a detecção de Xap, bem como sua detecção simultânea com Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) nos extratos de sementes de feijão,via PCR. A partir de amostras de sementes de feijão inoculadas artificialmente com Xap e lotes comerciais, foram avaliados: extrato bruto obtido diretamente das sementes, extrato concentrado por filtração em membrana de 0,22µM de diâmetro, extrato concentrado por centrifugação e extrato plaqueado em meio semi-seletivo XCP1 com e sem antibióticos (BIO-PCR). Avaliou-se a presença simultânea de Xap e Cff em 10 lotes comerciais de sementes de feijão através da reação multiplex, utilizandos-se os primers X4c, X4e, CffFOR2 e CffREV4. A partir do extrato bruto, do extrato concentrado por centrifugação e por filtragem em membrana Millipore® não foi possível a detecção de Xap nas sementes de feijão artificialmente contaminadas nem nos 47 lotes comerciais de sementes/ grãos de feijão. A técnica de BIO-PCR permitiu a detecção de Xap a partir de extratos de sementes de feijão artificialmente contaminadas e em 18 dos 47 lotes comerciais. A técnica de detecção simultânea de Xap e Cff no mesmo gel é viável, por amplificar fragmentos de DNA típicos de cada fitobactéria. O uso do meio de cultura XCP1 sem adição de antibióticos permitiu detectar Xap com período de incubação menor em um dia em comparação à detecção utilizando-se o meio de cultura com antibióticos

SURVIVAL of XANTHOMONAS AXONOPODIS pv. PHASEOLI var. FUSCANS IN COMMON BEAN LEAFLETS on SOIL

The aim of this study was to evaluate the survival of a strain of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli var. fuscans (Xap), resistant to streptomycin sulphate, in common bean leaflets placed on the sod surface and buried at a depth of 10 and 15 cm. Four assays were carried out from November 1998 to December 2000 in Bandeirantes (Paran, Brazil). The leaflets were collected every 15 days, crushed and the dilution-plated on a semi-selective medium. Under mild temperatures and low rainfall, Xap survived for 65 to 180 days in the leaflets on the sod surface, and for 30 to 120 days in those incorporated in the soil, regardless of the depth. When higher rainfall and temperatures occurred, the survival was from 45 to 60 days in the leaflets on the sod surface and from 30 to 45 days in those buried 10 or 15 cm deep.

Detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijoeiro provenientes do estado do Paraná, Brasil

O crestamento bacteriano comum do feijoeiro causado por sobrevivência e disseminação da Xap, a semente representa o mais Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) é a principal doença eficiente. A qualidade sanitária de 34 amostras de sementes de feijoeiro do feijoeiro comum no Brasil. O patógeno encontra-se disseminado produzidas no estado do Paraná, nas safras 1998/99 e 1999, foram em todas as regiões produtoras do país, porém com maior importância avaliadas quanto à presença de Xap em macerados de sementes nos estados do Paraná, Rio de Janeiro, São Paulo e na região do Brasil plaqueados em meio semi-seletivo. Cinqüenta por cento dos lotes de Central, sobretudo na safra das águas. Dentre os vários meios de sementes foram portadores de Xap com incidência de 0,1% a 1,7%.

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

Expression, crystallization and preliminary crystallographic analysis of PilZ(XAC1133) from Xanthomonas axonopodis pv. citri

Proteins containing PilZ domains are widespread in Gram-negative bacteria and have recently been shown to be involved in the control of biofilm formation, adherence, aggregation, virulence-factor production and motility. Furthermore, some PilZ domains have recently been shown to bind the second messenger bis(3'-> 5') cyclic diGMP. Here, the cloning, expression, purification and crystallization of PilZ(XAC1133), a protein consisting of a single PilZ domain from Xanthomonas axonopodis pv. citri, is reported. The closest PilZ(XAC1133) homologues in Pseudomonas aeruginosa and Neisseria meningitidis control type IV pilus function. Recombinant PilZ(XAC1133) containing selenomethionine was crystallized in space group P6(1). The unit-cell parameters were a = 62.125, b = 62.125, c = 83.543 angstrom. These crystals diffracted to 1.85 angstrom resolution and a MAD data set was collected at a synchrotron source. The calculated Matthews coefficient suggested the presence of two PilZ(XAC1133) molecules in the asymmetric unit.

Crystallization, data collection and data processing of maltose-binding protein (MalE) from the phytopathogen Xanthomonas axonopodis pv. citri

Maltose-binding protein is the periplasmic component of the ABC transporter responsible for the uptake of maltose/maltodextrins. The Xanthomonas axonopodis pv. citri maltose-binding protein MalE has been crystallized at 293 Kusing the hanging-drop vapour-diffusion method. The crystal belonged to the primitive hexagonal space group P6(1)22, with unit-cell parameters a = 123.59, b = 123.59, c = 304.20 angstrom, and contained two molecules in the asymetric unit. It diffracted to 2.24 angstrom resolution.

Production of the refolded oligopeptide-binding protein (OppA) encoded by the citrus pathogen Xanthomonas axonopodis pv. citri

The oligopeptide-binding protein, OppA, binds and ushers oligopeptide substrates to the membrane-associated oligopeptide permease (Opp), a multi-component ABC-type transporter involved in the uptake of oligopeptides expressed by several bacterial species. In the present study, we report the cloning, purification, refolding and conformational analysis of a recombinant OppA protein derived from Xanthomonas axonopodis pv. citri (X. citri), the etiological agent of citrus canker. The oppA gene was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3) strain under optimized inducing conditions and the recombinant protein remained largely insoluble. Solubilization was achieved following refolding of the denatured protein. Circular dichroism analysis indicated that the recombinant OppA protein preserved conformational features of orthologs expressed by other bacterial species. The refolded recombinant OppA represents a useful tool for structural and functional analyses of the X. citri protein.