Gramíneas hospedeiras de Xanthomonas sp., agente causal da falsa estria vermelha da cana-de-açúcar

Falsa estria vermelha (FEV), uma nova doença causada por Xanthomonas sp., é diferente diferente de todas as outras doenças já descritas em cana-de-açúcar. Ela está distribuída por toda as principais regiões canavieiras do centro-sul do Brasil, mas ainda não foi detectada no norte e nordeste do Brasil nem em qualquer outro país. O presente estudo determinou a gama de culturas e plantas daninhas hospedeiras da bactéria dentre espécies pertencentes às gramíneas, através de inoculação por injeção e pulverização de suspensão bacteriana. Além da cana-de-açúcar, entre as 31 diferentes espécies estudadas, apenas sorgo, milho e aveia apresentaram sintomas, 15 dias após a inoculação. Em sorgo, no ponto de inoculação, apareceram estrias avermelhadas coalescentes. As folhas apresentaram típicas estrias vermelhas finas (1 mm), longas e paralelas às nervuras, com presença de exsudato bacteriano. Até mesmo as inflorescências apresentaram pontuações avermelhadas. Plantas de milho inoculadas com seringa apresentaram sintomas de anasarca e descoloração de tecidos ao redor do ponto de inoculação e estrias cloróticas (2-3 mm) no limbo foliar; porém, sem exsudato de bactéria. Apenas folhas de cevada apresentaram sintomas quando inoculadas por pulverização. As lesões iniciais eram estrias e manchas de cor palha, evoluindo para uma necrose total das folhas, causando a morte das plantas. A partir de folhas sintomáticas de cana-de-açúcar, sorgo, milho e aveia, realizaram-se re-isolamentos, obtendo-se culturas puras de Xanthomonas sp. cuja identidade foi comprovada através de testes sorológicos e por Rep-PCR. Diante desses resultados, surge a necessidade de realização de inspeções e campos de cultivo de sorgo, milho e aveia para verificar a presença da bactéria da FEV e determinar se o patógeno pode infectar essas culturas naturalmente.

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.

Biofertilizantes no controle da mancha bacteriana (Xanthomonas spp.) do tomateiro

RESUMO A mancha bacteriana do tomateiro, causada por quatro espécies de Xanthomonas pode provocar perdas significativas na produção da cultura e a utilização de biofertilizantes na proteção de plantas tende a reduzir a incidência de doenças. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito dos biofertilizantes no controle preventivo e curativo da mancha bacteriana do tomateiro. Para o controle preventivo da doença, plantas de tomate cultivar Santa Cruz Kada, com 3 a 4 folhas foram pulverizadas com os biofertilizantes (Soil-Set, Agro-Mos e Cop-R-Quick) e água (testemunha); e dois dias após foram inoculadas por aspersão com a suspensão bacteriana nas concentrações 109 UFC mL-1 (OD550=0,5) e 106UFC mL-1, com o isolado UFU A35 de Xanthomonas sp. Para o controle curativo, as plantas foram inoculadas com a suspensão bacteriana, e dois dias após foram pulverizadas com os biofertilizantes e água. A severidade da mancha bacteriana foi avaliada usando uma escala diagramática; aos 3, 5, 8, 11 e 14 dias após a inoculação e calculada a área abaixo da curva de progresso de doença (AACPD). O controle preventivo foi mais eficiente no manejo da mancha bacteriana do tomateiro, e os diferentes biofertilizantes reduziram a severidade da doença.

Diversity of Vancomycin Genes in Sub-tropical Soils

With the increased antibiotic exposure from anthropogenic sources, soil microbes are an ever-increasing ecological pool of resistant bacteria. This is the case with bacterial resistance to vancomycin through transfer of van-resistance genes by transposons. Studies show that bacterial species other than enteroccoci harbor genetic-like elements such as the Tn1546 transposon containing vancomycin-resistant genes. Overuse and misuse of antibiotics in hospital settings and agricultural practices have led to an increase in transferability of vancomycin-resistant genes among microbes. The objective of this project is to analyze the diversity of these genes found in the soil microbes from Miami-Dade County. Bacterial isolates were Gram-stained and the Kirby-Bauer antibiotic disk diffusion test was performed to determine the degree of resistance. Results showed that all bacterial isolates were resistant to penicillin at the 10 µg concentration and most were susceptible to varying vancomycin concentrations (10 µg, 20 µg, and 30 µg). A 1465 bp fragment was amplified from the 16S rDNA gene using 27F and 1492R universal primers from the multi-antibiotic resistant bacteria and sequenced to identify the isolates. Three Gram-negative bacteria genera were identified with the closest phylogenetic match to: Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Xanthomonas sp., as well as two Gram-positive bacteria genera: Bacillus sp. and Brevibacillus sp. The isolates’ vanA and vanB genes were amplified using the respective primers. Ongoing work is underway to sequence and compare these known van resistant genes, with the goal of revealing intrinsic vancomycin resistance present in soil bacteria.

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

Foi avaliado no presente trabalho o comportamento dos genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) PI 150414, PI 163117, PI 175829 branco, PI 175829 roxo, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40 e IAC Carioca inoculados com Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli, sob condições de telado/casa de vegetação. Verificou-se que os genótipos Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 roxo, Xan 161, A 420, PI 163117 e PI 175829 branco foram resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli e somente o PI 175829 branco apresentou bom nível de resistência a M. phaseolina. Com relação ao comportamento desses genótipos a X. campestris pv. phaseoli, eles foram altamente suscetíveis ao isolado Feij-4 e apenas o genótipo Xan 161 apresentou nível moderado de resistência foliar ao isolado Feij-41.

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).

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

The behavior of dry bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes PI 150414, PI 163117, PI 175829 white, PI 175829 purple, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40, and IAC Carioca inoculated with Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina, and Xanthomonas campestris pv. phaseoli was evaluated under greenhouse condition. The bean genotypes Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 purple, Xan 161, A 420, PI 163117, and PI 175829 white were resistant to F. oxysporum f. sp. phaseoli, and only PI 155829 white had a good level of resistance to M. phaseolina. All bean genotypes were susceptible to Feij-4 strain, and only Xan 161 had some level of leaf resistance to Feij-41 strain of X. campestris pv. phaseoli.

Factors affecting biosynthesis by Xanthomonas albilineans of albicidin antibiotics and phytotoxins

Albicidins are important factors in systemic pathogenesis by Xanthomonas albilineans, which causes the devastating leaf scald disease of sugar cane. They ale also of substantial interest as antibiotics that selectively block prokaryote DNA replication. Albicidin biosynthesis is highly sensitive to medium composition. An optimized, chemically defined medium (SMG3) yielded 30-fold more albicidin from half the accumulated biomass, relative to sucrose peptone (SP) medium. Phosphate starvation stimulated albicidin production in SMG3 and SP media. Addition of other amino acids, ammonium ions or peptones to the defined medium increased the growth rate of X albilineans XA3, but differentially inhibited albicidin biosynthesis. Knowledge of these factors indicates new approaches to understanding mechanisms of pathogenesis and resistance to sugar cane leaf scald disease, and to strain improvement for production of albicidin antibiotics.

Efeito do tratamento de bacelos de videira 'Red Globe' no controle do cancro bacteriano causado por Xanthomonas campestris pv. viticola

A disseminação de Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), agente do cancro bacteriano da videira, ocorre, dentre outras formas, por meio de mudas e bacelos infectados. Foi estudada a obtenção de material propagativo livre do patógeno, testando a eficiência do tratamento de bacelos com termoterapia, bactericidas e sanitizantes. Os isolados de Xcv foram testados quanto à patogenicidade e realizado o teste de sensibilidade in vitro aos produtos, em diferentes concentrações. A erradicação de Xcv em bacelos de videira foi testada em experimentos com termoterapia (50ºC por 30 e 40 min; 53ºC por 5 e 10 min); bactericidas [oxitetraciclina+sulfato de cobre (150+2.000; 165+2.200; 180+2.400 e 195+2.600 mg L-1 de H2O) e oxitetraciclina (600; 700; 800 e 900 mg L-1)]; e sanitizantes [cloreto de dodecildimetil amônio (600; 1.200; 1.800; 2.400 e 3.000 µL L-1); hipoclorito de sódio (5.000; 10.000; 20.000; 30.000 e 40.000 µL L-1) e cloreto de benzalcônio (125; 167;250; 334 e 500 µL L-1)]. Foram avaliados período de incubação, incidência e severidade da doença. O bactericida oxitetraciclina e os sanitizantes cloreto de dodecildimetil amônio e hipoclorito de sódio proporcionaram os maiores halos de inibição de Xcv in vitro. No entanto, apesar dos diversos tratamentos testados, não foi possível recomendar tratamento termoterápico ou produto que erradicasse Xcv de bacelos infectados. Porém, ficou confirmada a grande importância destes na disseminação do agente do cancro bacteriano da videira.

Hospedeiros alternativos de Xanthomonas campestris pv. viticola

Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), que causa o cancro bacteriano da videira, sobrevive em plantas infectadas, epifiticamente em órgãos da parte aérea e pode ser veiculada em mudas e/ou bacelos infectados. O trabalho teve como objetivo investigar possíveis hospedeiros alternativos do patógeno, visando fornecer subsídios para o manejo da doença. A partir das plantas invasoras Alternanthera tenella, Amaranthus sp., Glycine sp. e Senna obtusifolia com sintomas similares aos do cancro bacteriano da videira, coletadas em parreirais de Juazeiro e Petrolina, no Submédio São Francisco, foram isoladas bactérias semelhantes a Xcv. No entanto, nenhuma bactéria foi isolada de plantas de Commelina benghalensis e Azadirachta indica com sintomas semelhantes. A patogenicidade dos isolados bacterianos obtidos foi confirmada em plantas de A. tenella, Amaranthus sp., Glycine sp., S. obtusifolia e em mudas de videira cv. Red Globe, em condições de casa de vegetação. As plantas invasoras Chamaesyce hirta, Dactyloctenium aegyptium, Eragrostis pilosa e Pilea sp., inoculadas artificialmente com os isolados Xcv1 e UnB1216, também desenvolveram sintomas típicos do cancro bacteriano.

Caracterização molecular e patogênica de isolados de Xanthomonas albilineans (Ashby) Dowson, agente causal da escaldadura das folhas da cana-de-açúcar

A escaldadura das folhas, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans (Ashby) Dowson, é uma das cinco doenças mais importantes da cana-de-açúcar e sua ocorrência reduz o rendimento e a longevidade da cultura. Variedades resistentes têm sido usadas para o controle, porém há evidências da ocorrência de variantes do patógeno. Em campos comerciais do Estado de São Paulo, tem sido observado que a mesma variedade de cana se apresenta como resistente em uma região e suscetível em outra, sugerindo a ocorrência de variantes na população do patógeno. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a presença de diversidade genética da bactéria em áreas comerciais. Um total de 50 isolados foram obtidos em cultura pura a partir de plantas sintomáticas coletadas em Piracicaba (SP), Jaú (SP), região de Ribeirão Preto (SP) e Iturama (MG). Os isolados foram confirmados como pertencentes à espécie X. albilineans por meio de características de colônias, serologia e PCR com 'primers' específicos. Para caracterização da diversidade genética, foi usado o método de Rep-PCR, a partir do DNA extraído de cada isolado. Oito isolados, provenientes dos diferentes grupos identificados por rep-PCR, foram usados em testes de patogenicidade, por meio de inoculação em duas variedades de cana. Os resultados confirmaram todos os isolados como pertencentes à espécie X. albilineans. Por meio de rep-PCR, foi demonstrada diversidade genética entre os isolados, os quais foram separados em três grupos: um grupo composto somente pelos isolados de Piracicaba; um segundo, contendo todos os isolados amostrados em Jaú e na região de Ribeirão Preto, e um isolado de Iturama; e, no terceiro, somente dois isolados coletados em Iturama. Os testes de patogenicidade revelaram diferenças na agressividade entre isolados, porém sem relação com sua região de origem. Este trabalho revelou a ocorrência de diversidade genética e de agressividade dentro da espécie X. albilineans, evidenciando uma possível relação entre ocorrência de variantes do patógeno e reação de variedades de cana cultivadas no estado de São Paulo.

Analysis of the efficiency of silicate clay on the control of Xanthomonas axonopodis PV. passiflorae in vitro and in seedlings of yellow passion fruit contaminated

The bacterial spot in yellow passion fruit plants, caused by the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, occurs in all producing areas of the country, and is responsible for great economic losses in the culture of passion fruit. This study aimed to test the efficiency of the silicate clay in the inhibition of the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae in vitro, and in both preventive and curative control of the bacterial spot in seedlings of yellow passion fruit plants. The silicate clay was added to the growth medium at concentrations of. 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0%, placed in Petri dishes. After the culture medium was cooler, the bacterial suspension was inoculates (10(7) UFC.mL(-1)) with a handle, and left incubating at 28 degrees C for three days, and then the bacterial growth was evaluated. Subsequently, the product at the same concentrations above was sprayed on seedlings of 'Afruvec' passion fruit, as preventive or curative. The inoculation of the bacteria was made by foliar spraying of bacterial suspension (10(7) ufc.mL(-1)), 24 hours before or after the curative and preventive treatments, respectively. The severity of the disease was measured comparing each four true leaves from bottom up, with a diagrammatic scale. In the concentrations evaluated, the silicate clay inhibited both bacteria in vitro and symptoms of bacterial spot in the curative treatment. In preventive treatment, significant results were obtained using more than 1.0% of clay silicates. Based on these results, the clay silicate can be recommended, the concentration of 1.0-2.0% for the control of bacterial spot of passion fruit plants, in foliar sprays.

Detecção de Xanthomonas campestris pv. phaseoli e fungos em sementes de feijão produzidas no Estado de São Paulo.

Foi pesquisada a presença de Xanthomonas campestris pv. phaseoli e de fungos em sementes certificadas de feijão produzidas pela Secretaria da Agricultura do Estado de São Paulo nas safras da seca e inverno de 1991 e 1993. A bactéria foi detectada através do método de inoculação em planta indicadora de feijoeiro da cultivar CNF 0010. A incidência de fungos foi determinada pelo método do papel de filtro. Quanto a bactéria, foram examinadas amostras de 188 lotes em 1991 e 124 em 1993. Para os fungos foram analisadas amostras de 147 lotes no ano de 1991. Em 1991, a bacteria foi detectada somente nas amostras de Aracatuba (16,7%), Paraguacu Paulista (18,2%) e Sao Jose do Rio Preto (4%) com incidental mínima de (0,5%). No ano de 1993, X. camperstris pv. phaseoli foi encontrada nas amostras de Araçatuba (6,3%), Bauru (20%), Fernandópolis (12,7%), Lucelia (33,3%), Marilia (12,5%), Paraguacu Paulista (50,0%), Presidente Prudente (46,7%), Ribeirao Preto (16,7%), Santo Anastacio (66,7%), Sao José do Rio Preto (40,0%). Em 1991, a bactéria foi detectada em apenas 5,3% das amostras analisadas, ocorrendo em 1993 um aumento da incidência do patogeno, que foi detectado em 30,6% das amostras, provavelmente devido as condicoes climaticas favoraveis ao crestamento bacteriano. Foram encontrados os fungos Colletotrichum lindemuthianum, Rhizoctonia solani, Macrophomina phaseolina, Phaeoisariopsis griseola e Alternaria spp.. As regiões de Aguaí, Aracatuba, Avaré e Lucélia apresentaram maior incidência destes fungos. Entre as 147 amostras analisadas, R. solani foi detectada em Araçatuba em 28,6% das amostras, Bauru (50,0%), Fernadópolis (8,7%), Lucélia (27,0%) e Marília (7,5%) e C. lindemuthianum em Araçatuba (3,3%), Avaré (25,0%) e Lucélia(5,5%). Os demais fungos foram detectados em baixas incidências podendo-se concluir que com relação a presença de fungos, os lotes analisados apresentaram boa qualidade sanitária. Os resultados mostraram que houve alta contaminação das sementes por X. campestris pv. phaseoli em 1993, o que ocorreu aumento do inoculo nas sementes de 1991 para 1993, destacando-se os municípios P. Paulista, S. José da Rio Preto, Santo Anastácio e Presidente Prudente como os que apresentam maior infecção das sementes.

Phosphate Regulated Proteins Of Xanthomonas Citri Subsp. Citri: A Proteomic Approach.

Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) is the causative agent of the citrus canker, a disease that affects several citrus plants in Brazil and across the world. Although many studies have demonstrated the importance of genes for infection and pathogenesis in this bacterium, there are no data related to phosphate uptake and assimilation pathways. To identify the proteins that are involved in the phosphate response, we performed a proteomic analysis of X. citri extracts after growth in three culture media with different phosphate concentrations. Using mass spectrometry and bioinformatics analysis, we showed that X. citri conserved orthologous genes from Pho regulon in Escherichia coli, including the two-component system PhoR/PhoB, ATP binding cassette (ABC transporter) Pst for phosphate uptake, and the alkaline phosphatase PhoA. Analysis performed under phosphate starvation provided evidence of the relevance of the Pst system for phosphate uptake, as well as both periplasmic binding proteins, PhoX and PstS, which were formed in high abundance. The results from this study are the first evidence of the Pho regulon activation in X. citri and bring new insights for studies related to the bacterial metabolism and physiology. Biological significance Using proteomics and bioinformatics analysis we showed for the first time that the phytopathogenic bacterium X. citri conserves a set of proteins that belong to the Pho regulon, which are induced during phosphate starvation. The most relevant in terms of conservation and up-regulation were the periplasmic-binding proteins PstS and PhoX from the ABC transporter PstSBAC for phosphate, the two-component system composed by PhoR/PhoB and the alkaline phosphatase PhoA.

High-throughput Analysis By Sp-ldi-ms For Fast Identification Of Adulterations In Commercial Balsamic Vinegars.

Balsamic vinegar (BV) is a typical and valuable Italian product, worldwide appreciated thanks to its characteristic flavors and potential health benefits. Several studies have been conducted to assess physicochemical and microbial compositions of BV, as well as its beneficial properties. Due to highly-disseminated claims of antioxidant, antihypertensive and antiglycemic properties, BV is a known target for frauds and adulterations. For that matter, product authentication, certifying its origin (region or country) and thus the processing conditions, is becoming a growing concern. Striving for fraud reduction as well as quality and safety assurance, reliable analytical strategies to rapidly evaluate BV quality are very interesting, also from an economical point of view. This work employs silica plate laser desorption/ionization mass spectrometry (SP-LDI-MS) for fast chemical profiling of commercial BV samples with protected geographical indication (PGI) and identification of its adulterated samples with low-priced vinegars, namely apple, alcohol and red/white wines.