30 results on '"José Belasque Júnior"'
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2. Comparative proteomic analysis of Xanthomonas citri ssp. citri periplasmic proteins reveals changes in cellular envelope metabolism during in vitro pathogenicity induction
- Author
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Juliana, Artier, Flávia, da Silva Zandonadi, Flávia Maria, de Souza Carvalho, Bianca Alves, Pauletti, Adriana Franco Paes, Leme, Carolina Moretto, Carnielli, Heloisa Sobreiro, Selistre-de-Araujo, Maria Célia, Bertolini, Jesus Aparecido, Ferro, José, Belasque Júnior, Julio Cezar Franco, de Oliveira, and Maria Teresa Marques, Novo-Mansur
- Subjects
Proteomics ,Xanthomonas ,Bacterial Proteins ,Proteome ,Cell Membrane ,Electrophoresis, Gel, Two-Dimensional ,Original Articles ,Periplasmic Proteins ,Models, Biological - Abstract
Citrus canker is a plant disease caused by Gram‐negative bacteria from the genus Xanthomonas. The most virulent species is Xanthomonas citri ssp. citri (XAC), which attacks a wide range of citrus hosts. Differential proteomic analysis of the periplasm‐enriched fraction was performed for XAC cells grown in pathogenicity‐inducing (XAM‐M) and pathogenicity‐non‐inducing (nutrient broth) media using two‐dimensional electrophoresis combined with liquid chromatography‐tandem mass spectrometry. Amongst the 40 proteins identified, transglycosylase was detected in a highly abundant spot in XAC cells grown under inducing condition. Additional up‐regulated proteins related to cellular envelope metabolism included glucose‐1‐phosphate thymidylyltransferase, dTDP‐4‐dehydrorhamnose‐3,5‐epimerase and peptidyl‐prolyl cis–trans‐isomerase. Phosphoglucomutase and superoxide dismutase proteins, known to be involved in pathogenicity in other Xanthomonas species or organisms, were also detected. Western blot and quantitative real‐time polymerase chain reaction analyses for transglycosylase and superoxide dismutase confirmed that these proteins were up‐regulated under inducing condition, consistent with the proteomic results. Multiple spots for the 60‐kDa chaperonin and glyceraldehyde‐3‐phosphate dehydrogenase were identified, suggesting the presence of post‐translational modifications. We propose that substantial alterations in cellular envelope metabolism occur during the XAC infectious process, which are related to several aspects, from defence against reactive oxygen species to exopolysaccharide synthesis. Our results provide new candidates for virulence‐related proteins, whose abundance correlates with the induction of pathogenicity and virulence genes, such as hrpD6, hrpG, hrpB7, hpa1 and hrpX. The results present new potential targets against XAC to be investigated in further functional studies.
- Published
- 2016
3. Spatial dynamic of citrus canker, interaction with citrus leafminer (Phyllocnistis citrella), and genetic diversity of its causal agent (Xanthomonas axonopodis PV. citri)
- Author
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José Belasque Júnior and Lilian Amorim
- Abstract
O cancro cítrico é uma das principais doenças da cultura dos citros. Possui como provável centro de origem o Continente Asiático, no qual é endêmica, estando também presente nos dois maiores produtores mundiais de cítricos - Brasil e Estados Unidos. É caracterizada como uma doença quarentenária e programas de erradicação são empregados em áreas comerciais da cultura. No presente trabalho foram desenvolvidas escalas diagramáticas para auxiliar na avaliação da severidade do cancro cítrico em folhas, ferramenta útil na condução de estudos epidemiológicos e na avaliação da resistência varietal, entre outros exemplos. As avaliações realizadas com as escalas foram suficientemente acuradas, precisas e reprodutíveis e o treinamento dos avaliadores permitiu o aumento da precisão das estimativas. Outro aspecto importante deste patossistema é a interação existente com a larva minadora dos citros (Phyllocnistis citrella). Após a introdução deste inseto no Brasil, em 1996, novos focos da doença passaram a ser observados, em associação com as injúrias provocadas por suas fases imaturas. Vários experimentos foram conduzidos, sob condições controladas, de modo a determinar se existe uma relação patógeno-vetor entre Xanthomonas axonopodis PV. citri e P. citrella, e também para explicar de que forma o inseto está envolvido nos aumentos da incidência e severidade do cancro cítrico. Verificou-se que a propagação do cancro cítrico, exclusivamente por adultos de P. citrella, não é um evento comum na natureza e, por essa razão, não possui importância epidemiológica As injúrias provocadas pelas fases imaturas aumentam a incidência da doença, com reflexo na AUDPC, há uma redução no período de incubação em plantas infestadas com o inseto, os tecidos doentes apresentam maiores severidades e as injúrias demoram a cicatrizar, permitindo infecções por períodos mais longos. Em outro estudo resultados também foram obtidos quanto à dinâmica espacial do cancro cítrico em pomares sob condições naturais de infecção. As plantas doentes apresentaram-se sob padrões de agregação nas linhas de plantas e entre linhas, tendo sido mais pronunciado nas linhas. O estudo dos gradientes de doença revelou melhor ajuste do modelo Potência inversa e os coeficientes angulares obtidos decresceram com os aumentos da incidência da doença. Foram observadas distâncias entre plantas doentes de até 177,16 m, e as distâncias médias foram, na maioria dos casos, superiores a 30 m. O estudo da diversidade genética de isolados de Xanthomonas axonopodis PV. citri, originários do Estado de São Paulo, usando-se genes ISs como sondas para Southern blot, permitiu a identificação de polimorfismo genético e a diferenciação de isolados de Xac. Os índices de diversidade genética obtidos variaram de 0,09 a 0,94 (Nei) e mostraram-se dependentes das populações e sondas estudadas. A técnica descrita é a de maior poder discriminante dentre as já testadas com Xac, sendo, potencialmente, a melhor técnica na definição da estrutura genética de populações desse patógeno e na identificação de origem de focos. Os resultados obtidos com FAFLP diferiram da genotipagem realizada com IS-RFLP e apenas seis haplótipos foram identificados. As sondas utilizadas permitiram uma relativa separação dos isolados, baseada nas populações estudadas e na origem geográfica destes, apesar da baixa robustez observada Citrus canker is one of the most important citrus diseases. Probably originally from the Asiatic continent, where is endemic, this disease is present in the two biggest citrus world producers - Brazil and U.S.A. Characterized as a quarentenary disease, eradication programs are developed in commercial areas of citrus. In the present work diagrammatic scales were developed to standardize the severity assessments of citrus canker on leaves. The conducted evaluations presented accuracy, precision and reproducibility, and a higher precision was observed after training the raters. Another important aspect of this patossystem is the interaction between the citrus leafminer (Phyllocnistis citrella) and citrus canker. After the introduction of this pest in Brazil, in 1996, new and numerously focus were found in association with the pest damages. Experiments were carried out to determine if there is a pathogen-vector relationship between Xanthomonas axonopodis PV. citri and P. citrella, and also to explain how the insect promotes increases in the citrus canker incidence/severity. Considering the results, the citrus canker spread by the citrus leafminer adults is not a frequent mechanism in nature and has no epidemiological importance. In reason of the insect damages, there are a higher disease incidence, with important reflex on AUDPC, infested plants present shorter period of incubation, higher severities and the insect damage permits infection by longer periods of time (contination). In another study was evaluated the spatial dynamic of citrus canker on citrus blocks under natural infection conditions. Higher aggregation of diseased plants occurred in the rows than between rows. The power law model better described the disease gradients. The increase of disease, associated with the host growth, resulted in steeper disease gradients and lower slopes (b). Distances between diseased plants were until 177.16 m, and the average distances were higher than 30 meters. The genetic study of strains of Xanthomonas axonopodis PV. citri, originated from São Paulo state, using genes IS's as a probes to Southern blot, permitted the identification of genetic polymorphism and the differentiation of strains. The index of genetic diversity obtained were between 0.09 and 0.94 (Nei) and the results are dependents of the populations and probes. The described technique has the best discrimination power, in comparison with other techniques, and, potentially, is the best technique to determine the genetic structure of the pathogen population and to identify the origin of disease focus. The results visualized by FAFLP were different from the genotipic characterization by IS-RFLP and only six haplotypes were identified. The used probes grouped the strains considering the pathogen populations and their geographic origin, besides the poor robustness observed
- Published
- 2005
4. Análise econômica da prevenção e controle do cancro cítrico no estado de São Paulo
- Author
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André Luis Ramos Sanches, Sílvia Helena Galvão de Miranda, José Belasque Junior, and Renato Beozzo Bassanezi
- Subjects
Citricultura ,cancro cítrico ,controle fitossanitário ,análise benefício-custo ,Agriculture (General) ,S1-972 - Abstract
No presente trabalho estimou-se a relação benefício-custo de estratégias diferentes de controle do cancro cítrico (a prevenção e erradicação ou manejo) no estado de São Paulo, onde a citricultura é uma das principais culturas agrícolas em produção e emprego. O índice de talhões contaminados com cancro cítrico aumentou 893% entre 2009 e 2012, logo após mudanças na legislação paulista de controle da doença, o que justifica a importância de analisar seus impactos econômicos, dado que o manejo da doença tem grande relevância econômica. Adota-se a Análise Benefício-Custo como instrumento para, ao identificar os custos e benefícios mais expressivos para o produtor rural, comparar a variação na produção e nos custos de produção. Para tanto, são simulados cenários de prevenção, controle ou manejo com expansão da doença, em um horizonte de 20 anos. Os resultados apontam vantagens econômicas em manter o cancro cítrico sob controle no estado de São Paulo, ou seja, sob níveis mais baixos de incidência, demonstrando que o manejo com expansão da doença no médio e longo prazos apresenta relação benefício-custo significativamente inferior à prevenção e controle da doença com erradicação rigorosa dos focos da doença.
- Published
- 2014
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5. Distribuição espacial de Huanglongbing (Greening) em citros utilizando a geoestatística Spatial distribuition of Huanglongbing (Greening) on citrus using geostatistic
- Author
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Renata Moreira Leal, José Carlos Barbosa, Marilia Gregolin Costa, José Belasque Junior, Pedro Takao Yamamoto, and José Dragone
- Subjects
Semivariograma ,krigagem ,Diaphorina citri ,Semivariogram ,kriging ,Plant culture ,SB1-1110 - Abstract
Os objetivos do trabalho foram avaliar a distribuição espacial e a expansão da Huanglongbing (greening) em talhões de citros de uma propriedade agrícola localizada no município de Araraquara-SP, utilizando a geoestatística. Para determinar o número de plantas com greening, foram realizadas inspeções periódicas em intervalos de três meses, no período de março de 2005 a julho de 2007, contando-se, em cada talhão, o número de plantas com os sintomas característicos da doença. Realizou-se a análise descritiva dos dados e, para verificar a distribuição espacial do greening, utilizou-se a geoestatística através do ajuste de semivariogramas e da interpolação dos dados por krigagem. A dependência espacial de plantas com greening apresentou raio de agregação de 300 a 560 m, indicando distribuição agregada da doença. Por meio dos mapas de krigagem, observou-se que o foco inicial de plantas doentes ocorreu nos limites da fazenda, com expansão do greening por toda a área. O intervalo de inspeção de três meses não foi adequado para a redução do greening na fazenda.The aim of this study was to use geostatistics to verify the spatial distribution of Huanglongbing (greening) in oranges orchards on agricultural property located in the city of Araraquara, São Paulo. To determine the number of plants with greening, periodic inspections the three months were made from March 2005 until July 2007, counting the number of plants in each stand with the characteristic symptoms of the disease. A descriptive analysis of the data was undertaken, and geostatistics were used to verify the spatial distribution of greening through the adjustment of semivariograms and interpolation of data by kriging. The spatial dependence of plants with greening formed a beam of aggregation of 300 to 560 m, indicated an aggregated distribution of disease. Diagrams of kriging showed that initial focus of plants with greening started at the border in the farm and there was an expansion of disease through the entire area. The interval of inspections the three months was not appropriate to reduce the greening in the farm.
- Published
- 2010
6. A Comparative Study on Application of Computer Vision and Fluorescence Imaging Spectroscopy for Detection of Huanglongbing Citrus Disease in the USA and Brazil
- Author
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Caio B. Wetterich, Ratnesh Kumar, Sindhuja Sankaran, José Belasque Junior, Reza Ehsani, and Luis G. Marcassa
- Subjects
Optics. Light ,QC350-467 - Abstract
The overall objective of this work was to develop and evaluate computer vision and machine learning technique for classification of Huanglongbing-(HLB)-infected and healthy leaves using fluorescence imaging spectroscopy. The fluorescence images were segmented using normalized graph cut, and texture features were extracted from the segmented images using cooccurrence matrix. The extracted features were used as an input into the classifier, support vector machine (SVM). The classification results were evaluated based on classification accuracies and number of false positives and false negatives. The results indicated that the SVM could classify HLB-infected leaf fluorescence intensities with up to 90% classification accuracy. Though the fluorescence intensities from leaves collected in Brazil and the USA were different, the method shows potential for detecting HLB.
- Published
- 2013
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7. Huanglongbing severity, yield, and fruit quality of sweet oranges
- Author
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Wesler Luiz Marcelino, José Belasque Júnior, Armando Bergamin Filho, Maria Cândida de Godoy Gasparoto, and Camila de Andrade Pacheco
- Abstract
Huanglongbing (HLB) ou greening é a doença mais severa dos citros. A incidência dessa doença no Estado de São Paulo é de aproximadamente 23% de plantas sintomáticas e a eliminação de plantas doentes não é mais obrigatória em plantas com mais de 8 anos de idade, desde 2021, em todo Brasil. Diante disso, e considerando a dificuldade no manejo do HLB, a quantificação dos danos da doença na produção e qualidade do suco de laranja é necessária para o melhor entendimento desse patossistema e para a redução de perdas presentes e futuras. Assim, os objetivos desse estudo foram quantificar a produção e a qualidade de frutos de laranja doce colhidos de plantas com diferentes severidades da doença. Essa quantificação foi feita com plantas das variedades \'Hamlin\', \'Pera\', \'Valência\' e \'Natal\' com frutos colhidos para a produção de suco pasteurizado e congelado (denominado NFC de not from concentrate). Os dados obtidos permitiram também comparar essas variedades entre si quanto aos danos da doença na produção de frutos e suco. Foram quantificadas as produções de frutos de mais de quinhentas plantas de sete pomares das variedades citadas nas safras 2018/19, 2019/20 e 2020/21. Em cada safra, durante a colheita dos frutos, plantas com e sem sintomas da doença foram colhidas individualmente para a quantificação do número e massa dos frutos. Previamente à colheita as plantas foram avaliadas quanto à severidade do HLB atribuindo-se notas de 0 a 4 (nota 0 sem sintomas; 1 de 1 a 25% da copa com sintomas; nota 2 de 26 a 50% da copa com sintomas; nota 3 de 51 a 75% da copa com sintomas e nota 4 de 76 a 100% da copa com sintomas). As mesmas plantas foram colhidas nas três safras e de cada planta foi retirada uma amostra de cem frutos para a determinação da produção e qualidade de suco NFC. Plantas com as maiores severidades da doença apresentaram até 83% de redução na produção de caixas (40,8 kg) de frutos/planta. Foi observada uma correlação negativa significativa (p-valor = 0,05) entre a severidade da doença e as variáveis número de frutos/planta, caixas/planta e massa (gramas)/fruto na maioria dos talhões avaliados nas três safras. Por outro lado, ocorreu uma correlação positiva significativa (p-valor = 0,05) para as concentrações de limonin, vitamina C e frutos/caixa na maioria dos talhões. As variáveis sólidos solúveis totais (SS), acidez total (AT) e ratio (SS/AT) não variaram significativamente para plantas com diferentes severidades do HLB. Plantas da variedade \'Natal\' apresentaram as maiores variações negativas, até 72% e 84%, no número de frutos e caixas/planta, respectivamente, quando os sintomas da doença correspondiam à nota quatro de severidade. Os resultados encontrados demonstraram que o HLB interfere diretamente na produção e possui pouca interferência na qualidade do suco de laranjas doces quando considerado a copa inteira, e, com isso, esse estudo traz a importância de uma análise econômica para determinar até que nível de severidade é vantajoso para o produtor manter uma planta infectada produzindo. Huanglongbing (HLB) or greening is the most severe disease of citrus. The incidence of this disease in the state of São Paulo is approximately 23% of symptomatic plants and the elimination of diseased plants is no longer mandatory on plants over 8 years old, since 2021, throughout Brazil. Given this, and considering the difficulty in managing HLB, quantifying the damage of the disease in the production and quality of orange juice is necessary for a better understanding of this pathosystem and the reduction of present and future losses. Thus, the purpose of this study wasto quantify the production and quality of sweet orange fruits harvested from plants with different disease severity. This quantification was carried out with plants of the \'Hamlin\', \'Pera\', \'Valencia\' and \'Natal\' varieties with fruits harvested for the production of pasteurized and frozen juice (called NFC for not from concentrate). The data obtained also made it possible to compare these varieties in terms of the damage caused by the disease to fruit and juice production. The fruit yields of more than five hundred plants from seven orchards of the varieties mentioned in the 2018/19, 2019/20, and 2020/21 harvests were quantified. In each season, during fruit harvest, plants with and without symptoms of the disease were collected individually to quantify the number and weight of the fruits. Before harvest, the plants were evaluated for HLB severity, assigning scores from 0 to 4 (grade 0 no symptoms; 1 from 1 to 25% of the crown with symptoms; score 2 from 26 to 50% of the crown with symptoms. symptoms; grade 3 from 51 to 75% of the canopy with symptoms and grade 4 from 76 to 100% of the canopy with symptoms). The same plants were harvested in the three harvests and a sample of one hundred fruits was taken from each plant to determine the production and quality of NFC juice. Plants with the highest disease severity showed up to an 83% reduction in the production of boxes (40.8 kg) of fruits/plant. A significant negative correlation (p-value = 0.05) was observed between the severity of the disease and the variables number of fruits/plant, boxes/plant, and mass (grams) /fruit in most of the fields evaluated in the three seasons. On the other hand, most plots had a significant positive correlation (p-value = 0.05) for the concentrations of limonin, vitamin C, and fruits/box. The variables total soluble solids (SS), total acidity (AT), and ratio (SS/AT) did not vary significantly for plants with different HLB severities. Plants of the \'Natal\' variety showed the highest negative variations, up to 72%and 84%, in the number of fruits and boxes/plant, respectively, when the symptoms of the disease corresponded to the four severity score. The results showed that HLB directly interferes in production and has little interference in the quality of sweet orange juice when considering the whole canopy, and, with that, this study brings the importance of economic analysis to determine to what level of severity it is advantageous for the producer to keep an infected plant producing.
- Published
- 2022
8. Agrometeorological modeling of citrus huanglongbing and climatic risk of its occurrence in Brazil and in the United States of America
- Author
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Silvane Isabel Brand, Paulo Cesar Sentelhas, Francisco Ferraz Laranjeira Barbosa, Leandro Maria Gimenez, and José Belasque Júnior
- Abstract
Huanglongbing (HLB) is the main current citrus disease and has been promoting a significant reduction in orchards productivities. HLB is a pathosystem that has the psyllid as a transmitting agent for the bacterium, Candidatus Liberibacter asiaticus. This vector is attracted to citrus plants when new sprouts are available and under suitable climatic conditions for their development. Therefore, the determination of the best conditions for the attack of this insect and transmission of HLB is fundamental for the rational control of this disease. Therefore, the objectives of this study were: i) to develop, calibrate and validate an agrometeorological model to predict the occurrence of the psyllid based on data from captures of the insect in citrus orchards in the states of São Paulo, Brazil, and Florida, United States; ii) to develop risk maps for the occurrence of psyllids for the states of São Paulo, as well as for the American states of California, Florida and Texas; iii) to develop, calibrate and validate an agrometeorological model to estimate the proportion of plants with symptoms of HLB based on the occurrence of the vector and meteorological conditions that favor the development of the bacterium and make risk maps for that in the state of São Paulo; and iv) to evaluate the effect of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) phases on the risk of occurrence of psyllid and HLB for the states of São Paulo and Florida. To model the occurrence of the psyllid, data from eight farms in the State of São Paulo were used, being five for model calibration and three for model validation. This model was also validated with data from psyllid captures from 53 farms located in the state of Florida. The meteorological data (maximum, minimum and average temperature, relative humidity, wind speed and rain) used in the models were obtained from the following databases: Xavier grid database and stations installed close to the Brazilian farms; grid database of PRISM and NASA/POWER systems for the American states. Once the psyllid capture estimation model was calibrated and validated, it was used to spatialize the risk of infestation of this vector in the orchards of the main producing states in Brazil and the United States. The estimation model of the proportion of plants infected by HLB was based on the number of plants eradicated in the eight farms in the state of São Paulo, with data from five of them used in calibration and three of them in validation. This model had as independent variables the number of captured psyllids, resulting from the model proposed here, and the air temperature that favors the development of the disease-causing bacterium. After calibration and validation, this model was used to spatialize the risk of occurrence of HLB for the state of São Paulo. Finally, the effect of the different phases of ENSO, with low, moderate, and high intensities, on the risk of occurrence of psyllid and HLB was evaluated. The occurrence of the psyllid was based on the estimated of citrus sprouting, which always occurs when there is a water deficit of 5 mm or more, followed by rainfall of 5 mm and temperature between 16 and 28 °C. This model presented 90% correctness for the states of São Paulo and Florida. The risk of occurrence of the psyllid was higher in the center, east and part of the north of the state of São Paulo, while in the American states there is a greater risk in the south. The risk is greatest in the state of Florida, followed by the states of São Paulo, Texas and California. Over the months, the risk is greater in the spring in the State of São Paulo, starting to increase in September and lasting until December. In the United States, the risk is greatest in the summer. The model that estimates the occurrence of HLB was based on the population of psyllid captured 18 months before the estimation and on the temperature of the month of eradication, presenting a good performance (average around 70% calibration and 66% validation). The risk of HLB occurrence was higher in the south and center of the state of São Paulo, but it varied throughout the year being bigger in the central, south and east regions of the state, being higher in autumn and part of winter. The risk of occurrence of the psyllid associated with the different phases of ENOS is greater in the years of moderate La Niña in the state of São Paulo and strong La Niña in the state of Florida, with the former having the greatest risk in spring and summer and for the latter in the summer. When the intensity of the ENOS phase is not considered, the greatest risk in São Paulo occurs in the Neutral years, while in Florida in the La Niña years. When assessing the risk associated with the occurrence of HLB, it is higher in ENSO Neutral years for the state of São Paulo, with the autumn and winter months having the greatest risk. O huanglongbing (HLB) é a principal doença atual dos citros e vem promovendo redução expressiva na produtividade dos pomares. O HLB é um patossistema que tem o psilídeo como agente transmissor da bactéria, Candidatus Liberibacter asiaticus. Esse vetor é atraído até as plantras de citros quando há disponibilidade de brotações novas e sob condições climáticas adequadas para seu desenvolvimento. Sendo assim, a determinação das melhores condições para o ataque desse inseto e transmissão do HLB é fundamental para que se possa fazer o controle racional dessa doença. Diante disso, os objetivos deste estudo foram: i) desenvolver, calibrar e validar um modelo agrometeorológico para prever a ocorrência do psilídeo com base em dados de captura do psilídeo em pomares dos estados de São Paulo, Brasil, e Flórida, Estados Unidos; ii) elaborar mapas de risco de ocorrência do psilídeo para os estados de São Paulo, assim como para os estados americanos da Califórnia, Flórida e Texas; iii) desenvolver, calibrar e validar um modelo agrometeorológico que estima a proporção de plantas com sintomas de HLB com base na ocorrência do vetor e de condições meteorológicas que favorecem o desenvolvimento da bactéria e confeccionar mapas de risco para isso no estado de São Paulo; e iv) avaliar o efeito do fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) no risco de ocorrência do psilídeo e do HLB para os estados de São Paulo e da Flórida. Para modelar a ocorrência do psilídeo foram utilizados dados de oito fazendas do Estado de São Paulo, sendo cinco utilizadas para calibrar e três para validar o modelo proposto. Esse modelo também foi validado com dados de captura de psilideos em 53 fazendas situadas no estado da Flórida. Os dados meteorológicos (temperatura máxima, mínima e média, umidade relativa, velocidade do vento e chuva) utilizados nos modelos foram obtidos das seguintes bases: base de dados em grade de Xavier e de estações instaladas nas proximidades das fazendas brasileiras; base de dados em grade dos sistemas PRISM e NASA/POWER para as fazendas americanas. Uma vez com o modelo de estimação da captura de psilídeos calibrado e validado, este foi empregado na espacialização do risco de infestação desse vetor nos pomares dos principais estados produtores do Brasil e dos Estados Unidos. O modelo de estimação da proporção de plantas infectadas pelo HLB se baseou no número de plantas erradicadas nas oito fazendas do estado de São Paulo, sendo os dados de cinco delas empregados na calibração e de três delas na validação. Esse modelo teve como variáveis independentes o número de psilídeos capturados, resultante do modelo aqui proposto, e a temperatura do ar que favorece o desenvolvimento da bactéria causadora da doença. Após a calibração e a validação, esse modelo foi empregado na espacialização do risco de ocorrência do HLB para o estado de São Paulo. Por fim, avaliou-se o efeito das diferentes fases do ENOS, com fraca, moderada e forte intensidades, no risco de ocorrência do psilídeo e do HLB. A ocorrência do psilídeo se baseou na estimativa da brotação dos citros, a qual ocorre sempre quando há déficit hídrico de 5 mm ou mais, seguido de precipitação de 5 mm e temperatura entre 16 e 28°C. Esse modelo apresentou um acerto superior a 90% para os estados de São Paulo e da Flórida. O risco de ocorrência do psilídeo se mostrou superior no centro, leste e parte do norte no estado de São Paulo, enquanto nos estados americanos há maior risco no sul. O risco é maior no estado da Flórida, seguido pelos estados de São Paulo, do Texas e da Califórnia. Ao longo dos meses o risco é maior na primavera no Estado de São Paulo, começando a aumentar em setembro e perdurando até dezembro. Nos Estados Unidos, o risco é maior no verão. O modelo que estima a ocorrência do HLB se baseou na população de psilídeo capturada 18 meses antes da estimação e na temperatura do mês da erradicação, possuindo acerto variável, porém considerado bom (média de cerca de 70% calibração e validação 66%). Quanto ao risco de ocorrência do HLB se mostrou maior no sul e centro do estado de São Paulo, porém variando ao longo do ano sendo maior nas regiões centro, leste e sul do estado, sendo maior no outono e em parte do inverno. O risco de ocorrência do psilídeo associado às diferentes fases do ENOS é maior nos anos de La Niña moderada no estado de São Paulo e La Niña forte no estado da Florida, sendo que no primeiro o maior risco ocorre na primavera e no verão e no segundo no verão. Quando não se considera a intensidade da fase do ENOS, o maior risco em São Paulo ocorre nos anos Neutros, enquanto na Florida nos anos de La Niña. Já quando se avalia o risco associado à ocorrência do HLB este é maior em anos Neutros do ENOS para o estado de São Paulo, sendo os meses do outono e do inverno os de maiores riscos.
- Published
- 2021
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9. N-acetylcysteine in transmission studies of Xylella fastidiosa by sharpshooters
- Author
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Karla Kudlawiec, Joao Roberto Spotti Lopes, Alberto Fereres Castiel, José Belasque Júnior, and Alessandra Alves de Souza
- Abstract
A clorose variegada dos citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa, importante doença cuja incidência em pomares cítricos diminiu no Estado de São Paulo em resposta a táticas de controle preventivas, tais como erradicação de plantas doentes, plantio de mudas sadias certificadas e controle de insetos vetores, que são cigarrinhas da subfamília Cicadellinae (Hemiptera: Cicadellidae). Estudos recentes mostraram que o agente mucolítico N-acetilcisteína (NAC), usado para tratamento de infecções bacterianas em sistema respiratório de humanos, tem potencial para controle de doenças bacterianas em plantas. Quando aplicado em plantas de Citrus sinensis (L) Osbeck com CVC, o NAC reduz a população bacteriana de X. fastidiosa e os sintomas da doença. Assim, postulou-se que esse mucolítico poderia afetar, também, a eficiência de transmissão de X. fastidiosa pelo inseto vetor X. fastidiosa Os objetivos da presente pesquisa foram: a) avaliar a eficiência de aquisição de X. fastidiosa por cigarrinha em plantas com CVC tratadas ou não com NAC, e a subsequente transmissão para plantas-teste sadias; b) avaliar o efeito do NAC na transmissão após a aquisição da bactéria pelo vetor; c) avaliar a transmissão de X. fastidiosa para plantas-teste sadias, previamente tratadas ou não com NAC; d) avaliar o comportamento alimentar de um inseto vetor em plantas tratadas com NAC por meio da técnica de electrical penetration graph (EPG). A cigarrinha vetora Macugonalia leucomelas (Walker) foi usada nos experimentos de transmissão (a-c), que envolveram plantas tratadas com NAC ou não (controle). Para avaliar o efeito sobre a aquisição, NAC foi aplicado via fertilizante húmico (3N:10P2O5:10K2O), na proporção de 2 g para cada 1 Kg do fertilizante, em plantas de C. sinensisinfectadas por X. fastidiosa fastidiosa (plantas-fonte). Para avaliar o efeito após a aquisição, as cigarrinhas foram alimentadas em dieta artificial com suspensão de células de X. fastidiosa e posteriormente alimentadas por diferentes períodos (24, 72, 120 h) em seedlings sadios de C. sinensis tratados com solução nutritiva contendo NAC. Em um terceiro experimento avaliou-se a transmissão para plantas sadias de Catharanthus roseus(planta-teste) previamente tratadas com o fertilizante húmico contendo NAC. Os resultados mostraram que as eficiências de aquisição e de subsequente transmissão de X. fastidiosa por M. leucomelas não foram afetadas pelo tratamento de plantas-fonte da bactéria com NAC por um período de 90 dias. Após a aquisição de X. fastidiosa, a exposição por até 120 h do inseto vetor a plantas cítricas sadias tratadas com NAC não afeta a taxa de insetos positivos para a bactéria ou a probabilidade de transmissão para plantas-teste. O pré-tratamento de plantas sadias de C. roseus com NAC por 30 dias não impede a sua infecção por X. fastidiosa após a inoculação pelo inseto vetor. Finalmente, verificou-se que a aplicação do NAC em plantas de Sonchus oleraceus não altera o comportamento alimentar do vetor Philaenus spumarius (Hemiptera: Aphrophoridae), não influenciando em variáveis de EPG relacionadas à transmissão de X. fastidiosa. Assim o NAC, nas condições aqui testadas, não afetou a aquisição e transmissão de X. fastidiosa por M. leucomelas bem como não alterou o comportamento alimentar de P. spumarius. Citrus variegated chlorosis (CVC), caused by the Xylella fastidiosa bacterium, is an important disease which incidence has decreased in citrus orchards in the State of São Paulo. The incidence reduction is related to the preventive control tactics used, such as eradication of diseased plants, planting of certified healthy seedlings and the chemical control of the insect vector, which are leafhoppers belonging to the subfamily Cicadellinae (Hemiptera: Cicadellidae). Recent studies have shown that the mucolytic agent N-acetylcysteine (NAC), used to treat human respiratory bacterial infections, has the potential to control bacterial diseases in plants. When applied to Citrus sinensis(L) Osbeck plants with CVC, NAC reduced the X. fastidiosa bacterial population and the disease symptoms. Thus, it was postulated that this mucolytic could also affect the transmission efficiency of X. fastidiosa by the insect vectors. That said, the objectives of this research were: a) to evaluate the X. fastidiosa acquisition efficiency by leafhopper in CVC plants treated and nontreated with NAC, and the subsequent transmission to healthy test plants; b) to evaluate the NAC effect on bacteria transmission after acquired by the vector; c) to evaluate the X. fastidiosa transmission to healthy test plants, previously treated or nontreated with NAC and; d) to evaluate the insect vector feeding behavior in NAC treated and nontreated plants, using the electrical penetration graph (EPG) technique. The leafhopper Macugonalia leucomelas (Walker) was used in the transmission experiments (a-c), which involved NAC treated and nontreated (control) plants. To assess the effect on acquisition, NAC was applied via humic fertilizer (3N:10P2O5:10K2O), (proportion: 2 g for each 1 kg of fertilizer) in C. sinensis plants infected by X. fastidiosa (source plants). To evaluate the effect after acquisition, leafhoppers were fed in an artificial diet mixed with X. fastidiosa cells after fed for different periods (24, 72, 120 h) in C. sinensis healthy seedlings treated with NAC in a nutritive solution. In a third experiment, transmission to Catharanthus roseus (test plant) healthy plants, previously treated with humic fertilizer containing NAC was evaluated. The results showed that the efficiencies of X. fastidiosa acquisition and following transmission by the M. leucomelas were not affected by the NAC treatment in a source bacterium plants for 90 days. After X. fastidiosa acquisition, vector exposure for up to 120 h in a healthy citrus plants NAC treated does not influence the positive bacterium insect rates or transmission probability to test plants. The pretreatment with NAC in healthy C. roseus plants for 30 days did not prevent their infection by X. fastidiosa after inoculation by the insect vector. Finally, it was verified that the NAC application in Sonchus oleraceus plants does not alter the Philaenus spumarius (Hemiptera: Aphrophoridae) feeding behavior, does not influencing EPG variables related to the X. fastidiosa transmission. Thus NAC under conditions tested here, did not affect X. fastidiosa acquisition and transmission by M. leucomelas and did not change the P.spumarius feeding behavior.
- Published
- 2021
10. Gradiente de dispersão do HLB dos citros e consequências para o seu manejo
- Author
-
Rafaela Zázera Toledo, José Belasque Júnior, Armando Bergamin Filho, Maria Cândida de Godoy Gasparoto, and Waldir Cintra de Jesus Júnior
- Abstract
Huanglongbing (HLB) é considerada a doença mais devastadora dos citros. O HLB é causado pela bactéria \'Candidatus Liberibacter spp.\' e transmitido pelo inseto vetor, o psilídeo Diaphorina citri. Não existem ainda métodos curativos para essa doença, ou variedades resistentes, e seu manejo é baseado na aquisição de mudas sadias, monitoramento e controle químico frequente do vetor e inspeção e erradicação de plantas sintomáticas. Devido à dificuldade de manejo da doença, muitos produtores acabam por abandonar a atividade citrícola. O objetivo desse trabalho foi determinar o modelo de gradiente de dispersão da doença que melhor se ajusta aos dados de proporção de plantas sintomáticas erradicadas, a fim de propor medidas mais eficientes de manejo. Para isso, foram ajustados os modelos potência inversa e exponencial negativo à dados de proporção de plantas sintomáticas erradicadas em relação a borda dos lotes, para 21 lotes retangulares de pomares comerciais de laranja doce. Foram utilizadas duas abordagens para a análise dos gradientes, denominadas de \"concêntrica\" e \"direcional\". Para ambas utilizou-se a proporção de plantas erradicadas para faixas de 20 em 20 metros de distância em relação a todas as bordas do pomar para a primeira (concêntrica), e em relação a cada borda dos lotes (direcional). Em ambas as abordagens analisadas, houve melhor ajuste do modelo potência inversa. No entanto, a abordagem concêntrica obteve 15 ajustes de um total de 21 lotes, enquanto que para a abordagem direcional, houve ajuste do modelo para apenas seis lotes. Esses resultados demonstram que há um gradiente de doença da borda para o interior dos lotes, e que ocorre um influxo de insetos vetores de todas as direções. Além disso, o ajuste do modelo da potência inversa sugere que os lotes sofreram influência de fontes de inóculo externas, ou seja, psilídeos bacterilíferos pousam preferencialmente na borda dos pomares e uma pequena parte adentra o interior do lote levando a doença. O gradiente de dispersão em relação da borda dos lotes é consequência da disseminação primária, a qual só poderá ser evitada com o manejo regional, sendo indispensável para um manejo eficiente do HLB a curto e médio prazo.Huanglongbing (HLB) é considerada a doença mais devastadora dos citros. O HLB é causado pela bactéria \'Candidatus Liberibacter spp.\' e transmitido pelo inseto vetor, o psilídeo Diaphorina citri. Não existem ainda métodos curativos para essa doença, ou variedades resistentes, e seu manejo é baseado na aquisição de mudas sadias, monitoramento e controle químico frequente do vetor e inspeção e erradicação de plantas sintomáticas. Devido à dificuldade de manejo da doença, muitos produtores acabam por abandonar a atividade citrícola. O objetivo desse trabalho foi determinar o modelo de gradiente de dispersão da doença que melhor se ajusta aos dados de proporção de plantas sintomáticas erradicadas, a fim de propor medidas mais eficientes de manejo. Para isso, foram ajustados os modelos potência inversa e exponencial negativo à dados de proporção de plantas sintomáticas erradicadas em relação a borda dos lotes, para 21 lotes retangulares de pomares comerciais de laranja doce. Foram utilizadas duas abordagens para a análise dos gradientes, denominadas de \"concêntrica\" e \"direcional\". Para ambas utilizou-se a proporção de plantas erradicadas para faixas de 20 em 20 metros de distância em relação a todas as bordas do pomar para a primeira (concêntrica), e em relação a cada borda dos lotes (direcional). Em ambas as abordagens analisadas, houve melhor ajuste do modelo potência inversa. No entanto, a abordagem concêntrica obteve 15 ajustes de um total de 21 lotes, enquanto que para a abordagem direcional, houve ajuste do modelo para apenas seis lotes. Esses resultados demonstram que há um gradiente de doença da borda para o interior dos lotes, e que ocorre um influxo de insetos vetores de todas as direções. Além disso, o ajuste do modelo da potência inversa sugere que os lotes sofreram influência de fontes de inóculo externas, ou seja, psilídeos bacterilíferos pousam preferencialmente na borda dos pomares e uma pequena parte adentra o interior do lote levando a doença. O gradiente de dispersão em relação da borda dos lotes é consequência da disseminação primária, a qual só poderá ser evitada com o manejo regional, sendo indispensável para um manejo eficiente do HLB a curto e médio prazo. Huanglongbing (HLB) is considered the most devastating disease of citrus. HLB is caused by the bacterium \'Candidatus Liberibacter spp.\' and transmitted by the insect vector, the psyllid Diaphorina citri. There are no curative methods for this disease, or resistant varieties, and its management is based on the acquisition of healthy seedlings, monitoring and frequent chemical control of the vector and inspection and eradication of symptomatic plants. Due to the difficulty of managing the disease, many producers end up abandoning citrus activity. The objective of this work was to determine the disease dispersion gradient model that best fits the proportion of symptomatic eradicated plants, in order to propose more efficient management measures. For this, inverse power and negative exponential models were adjusted to the proportion of symptomatic plants eradicated in relation to batch border for 21 rectangular plots of commercial sweet orange orchards. Two approaches were used for the analysis of gradients, of \"concentric\" and \"directional\". For both, the proportion of eradicated plants for strips 20-by-20-m apart from all orchard edges was used for the first (concentric), and for each lot border (directional). In both approaches analyzed, there was better fit of the inverse power model. However, the concentric approach obtained 15 adjustments of a total of 21 batches, whereas for the directional approach, there was adjustment of the model to only six batches. These results demonstrate that there is a disease gradient from the edge to the interior of the batches, and that an influx of vector insects from all directions occurs. In addition, the adjustment of the inverse potency model suggests that the lots were influenced by external inoculum sources, that is, bacterial insects preferentially land on the edge of the orchards and a small part enters the interior of the lot leading to illness. The dispersion gradient in relation to the edge of the lots is a consequence of the primary dissemination, which can only be avoided with the regional management, being indispensable for an efficient management of the HLB in the short and medium term.
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- 2019
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11. Caracterização da movimentação de psilídeos (Hemiptera: Psylloidea) no contexto da disseminação primária do Huanglongbing dos citros
- Author
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Mayerli Tatiana, Borbon Cortes, Joao Roberto Spotti Lopes, Daniel Burckhardt, José Belasque Júnior, and Pedro Takao Yamamoto
- Abstract
O Huanglongbing (HLB) é a doença mais limitante para a produção de citros no mundo na atualidade. A alta capacidade de disseminação das bactérias associadas ao HLB pode estar associada com a movimentação do psilídeo vetor, Diaphorina citri, não apenas entre pomares vizinhos, mas também a longas distâncias. A análise de comportamento de dispersão em populações de D. citri e outras espécies de Psylloidea foi abordada mediante o monitoramento espaço-temporal de populações de psilídeos em diferentes alturas e em planta. O monitoramento foi realizado em dois contextos da disseminação primária do HLB, sendo áreas circunvizinhas de pomares comerciais de citros com manejo convencional no Estado de São Paulo. O monitoramento em alturas foi realizado por meio de armadilhas adesivas amarelas alocadas em duas alturas (2,5 e 7,5 m) e armadilha de sucção estacionária. Nos pontos monitorados foram selecionadas plantas hospedeiras de D. citri, amostradas quinzenalmente por meio de rede de varredura e armadilha de sucção portátil. Nos dois contextos foi encontrada correlação positiva entre abundância das espécies de psilídeos em relação às alturas e as épocas de monitoramento. No contexto de \"plantas de fundo de quintal\" coletaram-se 48.8% de psilídeos a 2,5 m e 51.2% a 7,5 m. No contexto de \"pomares com manejo deficiente\" foi encontrado 48.4% dos indivíduos a 2,5 m e 51.6% a 7,5 m. Foram coletados 148.802 espécimes de psilídeos por meio de armadilhas adesivas amarelas, pertencentes a 6 famílias e 24 gêneros, sendo que as espécies mais frequentes e constantes foram Heteropsylla sp., Isogonoceraia divergipennis, Mitrapsylla spp., Glycaspis brimblecombei e Trioza sp. No contexto de \"plantas de fundo de quintal\" a frequência de D. citri em alturas foi 1.5% e em planta foi 70.3%. No contexto de pomares com manejo deficiente, a frequência de D. citri em alturas foi 0.11% e em planta foi 81.8%. A maior densidade de psilídeos (incluindo D. citri) ocorreu do final do inverno até o começo do verão, sendo particularmente concentrada na primavera em ambos os contextos tanto nas áreas circunvizinhas como na borda dos pomares comerciais de citros. CLas foi detectada em 40% dos indivíduos de D. citri encontrados a 7,5 m e em 63.3% dos indivíduos coletados em plantas cítricas. A detecção de CLas foi negativa para as outras espécies de Psylloidea coletadas em altura e em plantas hospedeiras de D. citri. A correlação positiva entre psilídeos coletados a 2,5 m e 7,5 m evidencia possíveis movimentos de ascensão vertical nas camadas atmosféricas. A coleta de psilídeos a alturas superiores à da copa de plantas cítricas (como 7,5 m) evidencia possíveis movimentos de longa distância, sugerindo que os insetos estejam sendo transportados pelo vento. A análise da ocorrência espaço-temporal de Psylloidea em armadilhas adesivas pode auxiliar na previsão de movimentos a curta e longa distância de D. citri. Huanglongbing (HLB) is the most limiting disease for the production of Citrus in the world today. The high dissemination capacity of the HLB-associated bacteria may be associated with the movement of the psyllid vector, Diaphorina citri, not only between neighboring groves, but also at long distances. The dispersion behavior analysis in populations of D. citri and other species of Psylloidea was approached through the spatio-temporal analysis of psyllid populations at different heights and plants. The monitoring was carried out in two contexts of the primary spread of HLB, in areas surrounding commercially managed groves in the State of São Paulo. Monitoring at heights was performed using yellow sticky traps allocated at two heights (2.5 and 7.5 m) and a stationery suction-trap. At the monitored points, host plants of D. citri were sampled biweekly by means of a sweep net and a portable suction device. In both contexts a positive correlation was found between the abundance of the species of psyllids in relation to the heights and the seasons of monitoring. In the context of backyard plants, 48.8% of the psyllids were collected at 2.5 m and 51.2% at 7.5m. In the context of poor management groves, 48.4% of the individuals were found at 2.5 m and 51.6% at 7.5 m. A total of 148,802 specimens of psyllids were collected using yellow sticky traps belonging to 6 families and 24 genera. The most frequent and constant species were Heteropsylla sp., Isogonoceraia divergipennis, Mitrapsylla spp., Glycaspis brimblecombei and Trioza sp. In the context of backyard plants the frequency of D. citri at the two sampling heights was 1.5% and on plants was 70.3%. In the context of poor management groves, the frequency of D. citri at the two heights was 0.11% and in plant was 81.8%. The highest density of psyllids occurred from late winter to early summer, but particularly concentrated in the spring in both contexts. Similarly, D. citri showed a population peak in the spring, both in the surrounding areas and on the edge of commercially managed Citrus groves. CLas was detected in 40% of the D. citri individuals found at 7.5 m and in 63.3% of the individuals collected on Citrus plants. The detection of CLas was negative for the other species of Psylloidea collected by yellow sticky traps and on host plants of D. citri. The positive correlation between psyllids collected at 2.5 m and 7.5 m shows possible vertical ascending movements in the atmospheric layers. The collection of psyllids at heights higher than the canopy of Citrus plants (e.g. 7.5 m) shows possible long distance movements, suggesting that the insects are being carried by the wind. The spatio-temporal analysis of Psylloidea in yellow sticky traps may aid in the prediction of short and long distance movements of D. citri.
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- 2019
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12. Identificação de genótipos de cana de açúcar resistentes ao raquitismo da soqueira por meio de técnica de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
- Author
-
Marie Caroline Ferreira Laborde, Luis Eduardo Aranha Camargo, Pierluigi Enrico Bonello, and José Belasque Júnior
- Subjects
Horticulture ,symbols.namesake ,Fourier transform ,Saccharum officinarum ,Infrared ,Genotype ,symbols ,Infrared spectroscopy ,Identification (biology) ,Biology ,biology.organism_classification ,Leifsonia xyli subsp. xyli - Abstract
Ratoon stunting disease (RSD), caused by Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) can cause substantial impact on biomass production in all sugarcane producing countries. Few management options exist for controlling the disease, and they are all centered on measures of hygiene and sanitation. These measures are not efficient in eliminating the bacteria and can damage bud germination. Phenotypic selection would be the best management practice. However, selection based on Lxx-restrictive multiplication is costly, time-consuming, and destructive. One potentially useful approach for identifying resistant genotypes is Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy. In this study, we demonstrate that by using qPCR to quantify bacterial titers and to determine the resistance levels of nineteen commercial varieties inoculated with Lxx and FT-IR spectroscopy we could identify resistant and susceptible genotypes based on specific functional groups. Using a non-linear machine learning techniques (SVM) and a linear partial least square regression (PLSR) we distinguished between resistant and susceptible sugarcane genotypes and predict bacteria concentration using spectral data and Lxx titer quantification. Our Results suggest that resistance may be associated with variation in chemistry. The resistant mechanisms involved against RSD are probably associated to polyamines regulation and aromatic rings compounds accumulation. The results demonstrated that both approaches, SVM and PLSR, are capable of providing accurate estimates of sugarcane resistance to Lxx and can be applied to screen resistant sugarcane in breeding programs. O raquitismo da soqueira da cana (RS), causada pela bactéria Leifsonia xyli subsp. xyl (Lxx) pode produzir um impacto substancial negativo na produção de biomassa em todos os países produtores de cana-de-açúcar. Existem poucas opções de manejo para o controle da doença e todas são centradas em medidas de sanitização. Entretanto, este manejo não é eficiente, uma vez que não se elimina por completo a bactéria. Diante do exposto, uma alternativa interessante é a identificação e seleção de genótipos resistentes à doença. No entanto, por se tratar de um patossistema complexo, a seleção por métodos tradicionais não é viável em um programa de melhoramento. Uma nova abordagem é a identificação de genótipos resistentes por meio de técnica de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Este estudo demonstrou que por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) foi possível quantificar os títulos bacterianos e determinar os níveis de resistência de dezenove variedades comerciais inoculadas com Lxx. Além disso, por meio da técnica de FT-IR foi possível distinguir genótipos resistentes de suscetíveis baseados em grupos químicos específicos. Por meio de um algoritmo não linear, support vector machine (SVM) e uma regressão linear, partial least square regression (PLSR), foi possível distinguir genótipos de cana-de-açúcar resistentes e suscetíveis à doença além de predizer a concentração de Lxx nos genótipos por meio de dados espectrais e de título bacteriano. Nossos resultados demonstram que a resistência a esta doença está associada às variações bioquímicas e que os mecanismos de resistência envolvidos podem estar associados à regulação de poliaminas e ao acúmulo de compostos que tenha como principal grupo funcional anel aromático. Os resultados evidenciaram que ambas as abordagens, SVM e PLSR, foram capazes de fornecer estimativas precisas da resistência da cana-de-açúcar à RS e que a técnica FT-IR pode ser utilizada em programas de melhoramento na seleção de genótipos de cana-de-açúcar resistentes ao RS.
- Published
- 2019
13. Transmission efficiency of Xylella fastidiosa subsp. pauca strains by sharpshooters and the role of adhesion XadA2 in biofilm formation in insect vector
- Author
-
Mariana Bossi Esteves, Joao Roberto Spotti Lopes, Fernando Luis Cônsoli, José Belasque Júnior, and Alessandra Alves de Souza
- Abstract
Xylella fastidiosa é uma bactéria com alta diversidade genética, sendo responsável por várias doenças, com destaque para a clorose variegada dos citros (CVC) e Pierce\'s disease (PD) em videira. O sucesso da transmissão dessa bactéria depende da colonização em biofilme no xilema da planta e no estomodeu de vetores, que são cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae: Cicadellinae). O conhecimento sobre o mecanismo de transmissão desta bactéria vem de estudos com a subespécie fastidiosa de videira. Com relação à CVC, que tem a subespécie pauca como agente causal, observa-se eficiência de transmissão mais baixa que em videira, indicando que os mecanismos envolvidos no processo de transmissão podem variar entre subespécies da bactéria. Neste sentido, os objetivos desse trabalho foram: i) adaptar e validar um sistema de alimentação em dieta artificial para a aquisição e transmissão de estirpes de X. fastidiosa subsp. pauca por cigarrinhas; ii) aplicar a técnica estabelecida para investigar a eficiência de transmissão variando-se os sequence types (STs) de X. fastidiosa subsp. pauca e as espécies de cigarrinhas e iii) avaliar a importância da adesina XadA2 para a formação de biofilme por X. fastidiosa em superfície de polissacarídeos, bem como na aquisição e transmissão dessa bactéria pelos insetos. Verificou-se que o protocolo de aquisição usado para a entrega de células bacterianas da estirpe Temecula (subsp. fastidiosa) é transferível para estirpes da subsp. pauca. No entanto, diferentemente de fastidiosa, as estirpes de pauca testadas não necessitam interagir com o monômero de pectina (ácido galacturônico) para serem transmitidas para plantas. Com o sistema de aquisição in vitro, observou-se que todas as combinações STs de pauca e espécies de cigarrinhas resultaram na transmissão para plantas, indicando a ausência de especificidade de vetores. Todavia observaram-se diferenças nas taxas de aquisição e transmissão, que podem estar relacionadas com a interação inseto-ST. Em ensaios utilizando X. fastidiosa modificada com green fluorescent protein, incubada em meio de cultivo sem fonte de carbono e contendo asas como única fonte de carboidratos, verificou-se que a bactéria utiliza a quitina das asas para garantir a sobrevivência da colônia. Por meio de ensaios de bloqueio em asas, utilizando a adesina XadA2 e seu anticorpo específico como moléculas competidoras, foi possível observar que quando a adesina é bloqueada, há a redução significativa da formação de biofilme nas asas. Utilizando-se o sistema in vitro para a entrega de células de X. fastidiosa e do anticorpo para as cigarrinhas, observou-se diminuição da taxa de insetos infectivos, porém não houve diferença estatística nas taxas de transmissão. Esses resultados mostram que a adesina XadA2 é importante no início da colonização bacteriana no inseto e, juntamente com o método de aquisição in vitro adaptado nesse trabalho, estabelecem bases para estudos com outras estirpes ou subespécies de X. fastidiosa, e avaliação de outras proteínas-alvo visando o bloqueio da interação bactéria-vetor e, possivelmente, o controle das doenças. Xylella fastidiosa is a bacterium with high genetic diversity, being responsible for several diseases, with emphasis on citrus variegated chlorosis (CVC) and Pierce\'s disease (PD) on grapevines. The success of the transmission of this bacterium depends on the biofilm colonization in the plant xylem and in the foregut of vectors, the sharpshooters (Hemiptera: Cicadellidae: Cicadellinae). The knowledge about the transmission mechanism of this bacterium comes from studies with the fastidiosa subspecies of grapevine. With regard to CVC, which has the subspecies pauca as causal agent, transmission efficiency is lower than in vine, indicating that the mechanisms involved in the transmission process may vary between subspecies of the bacterium. In this sense, the objectives of this work were: i) to adapt and validate an artificial diet feeding system for the acquisition and transmission of strains of X. fastidiosa subsp. pauca by sharpshooters; ii) apply the established technique to investigate the efficiency of transmission by varying the sequence types (STs) of X. fastidiosa subsp. pauca and sharpshooters and iii) to evaluate the importance of XadA2 adhesin for X. fastidiosa biofilm formation on the surface of polysaccharides, as well as on the acquisition and transmission of this bacterium by the insects. The acquisition protocol used for the delivery of Temecula strain bacterial cells (subspecies fastidiosa) was transferable to strains of the subspecies pauca. However, unlike fastidiosa, the tested pauca strains do not need to interact with the pectin monomer (galacturonic acid) to be transmitted to plants. With the in vitro acquisition system, it was observed that all STs pauca and sharpshooter species combinations resulted in the transmission to plants, indicating the absence of vector specificity. However, there were differences in acquisition and transmission rates, which may be related to the insect-ST interaction. In tests using X. fastidiosa modified with green fluorescent protein, incubated in culture medium without carbon source and containing wings as only source of carbohydrates, it was verified that the bacterium uses the chitin of the wings to guarantee the survival of the colony. With wing-blocking assays, using XadA2 adhesin and its specific antibody as competing molecules, it was possible to observe that when adhesin is blocked, there is a significant reduction of biofilm formation in the wings. Using the in vitro system for the delivery of X. fastidiosa cells and the antibody to the sharpshooters, a decrease in the rate of infective insects was observed, but there was no statistical difference in the rates of transmission. These results show that XadA2 adhesin is important at the beginning of bacterial colonization in the insect and, together with the in vitro acquisition method adapted in this work, establishes bases for studies with other strains or subspecies of X. fastidiosa, and evaluation of other target proteins to block bacterial-vector interaction and, possibly, to control of the diseases.
- Published
- 2019
14. Psyllids (Hemiptera: Psylloidea) associated with vegetable crops and study of interactions with their host plants
- Author
-
Taciana Melissa de Azevedo Kuhn, Joao Roberto Spotti Lopes, Edson Luiz Lopes Baldin, Alberto Fereres Castiel, José Belasque Júnior, and Pedro Takao Yamamoto
- Abstract
Os psilídeos (Hemiptera: Psylloidea) são insetos sugadores de floema que se destacam como vetores de bactérias associadas a doenças emergentes em várias culturas agrícolas, como \'Candidatus Liberibacter solanacearum\' (CaLsol), que afeta batata, cenoura e tomate na América do Norte e Central, Europa, África e Nova Zelandia. Estudos recentes mostram associações de CaLsol com diversas espécies de olerícolas e psilídeos vetores, sugerindo a existência de mais interações do que as atualmente conhecidas. No Brasil, ainda não há registros de CaLsol nem dos psilídeos já conhecidos como vetores. Embora Psylloidea seja um grupo diversificado, apenas 89 espécies encontram-se identificadas no Brasil, sendo a maioria delas em áreas de floresta, havendo poucas informações sobre psilídeos em olerícolas. Assim, os objetivos do presente trabalho foram: 1) Avaliar a diversidade de espécies de Psylloidea associadas a cultivos de olerícolas na região Centro-Sul do Brasil, buscando-se identificar a ocorrência de espécies vetoras ou potenciais vetoras de CaLsol; 2) Avaliar a preferência hospedeira, sobrevivência e desenvolvimento de duas espécies de psilídeos associados a olerícolas, Russeliana capsici Burckhardt e R. solanicola Tuthill, em diferentes espécies vegetais que poderiam atuar como hospedeiras de CaLsol ou dos vetores; 3) Caracterizar o comportamento alimentar de adultos e imaturos de R. solanicola em plantas com diferentes níveis de adequação para o seu desenvolvimento, usando a técnica Electrical Penetration Graph (EPG). No levantamento realizado com métodos diretos (rede entomológica, batida de planta e inspeção visual) e indiretos (bandeja amarela com água) em várias localidades de seis estados brasileiros, foram encontrados 2813 exemplares de psilídeos, pertencentes a 7 famílias e 20 gêneros, com maior frequência de R. solanicola (95,1%), R. capsici (91,6%) e Isogonoceraia divergipennis (85,4%) em Daucus carota, Capsicum annuum (pimenta) e Solanum tuberosum, respectivamente. Observaram-se imaturos de R. capsici em C. annuum, e de R. solanicola em D. carota e na planta espontânea Parthenium hysterophorus. Em ensaios de escolha, houve preferência para pouso e oviposição de R. solanicola em D. carota e P. hysterophorus, e de R. capsici em C. annuum, Nicandra physalodes e S. americanum. Observou-se desenvolvimento completo (ovo-adulto) de R. solanicola em D. carota, S. tuberosum, N. physalodes, P. hysterophorus, e Bidens pilosa, enquanto que R. capsici mostrou especificidade hospedeira, desenvolvendo-se apenas em C. annum (pimentão e pimenta). O estudo de EPG mostrou que ninfas e adultos de R. solanicola atingem o floema tanto em plantas hospedeiras (D. carota e P. hysterophorus) como em não hospedeiras (C. annuum e S. lycopersicum), mas com variações significativas em parâmetros de atividade estiletar que permitem diferenciar o comportamento alimentar nas diferentes espécies vegetais. Os estudos demonstram uma íntima associação de R. solanicola e R. capsici com cultivos de olerícolas e seu potencial como vetores de CaLsol, em caso de introdução deste patógeno no Brasil. Psyllids (Hemiptera: Psylloidea) are phloem-feeding insects with increased importance as vectors of phloem-limited bacteria associated with emerging diseases in agricultural crops, e.g. \'Candidatus Liberibacter solanacearum\' (CaLsol), which causes severe losses in potatoes, carrots and tomatoes in North and Central America, Europe, Africa and New Zealand. Recent studies show associations of CaLsol with diverse species of vegetables and psyllid vectors, suggesting that more interactions than those currently known are likely. In Brazil, there are no records of CaLson and psyllid species already known as vectors. Although Psylloidea is a diversified group, only 73 species were identified in Brazil and most of them on forest trees, with scarce information about psyllids on vegetable crops. Therefore, the objectives of this work were: 1) To survey the diversity of psyllid species vectors associated with vegetable crops in the Central-South region of Brazil, aiming to identify vector or potential vector species of CaLsol; 2) To evaluate host plant preference, survival and egg-adult development of two psyllid species associated with vegetable crops, Russeliana capsici and R. solanicola, on various plant species that could serve as hosts of the pathogen or vectors; 3) To characterize the feeding behavior of adults and nymphs of R. solanicola on plants with variable levels of suitability as developing hosts, by using the Electrical Penetration Graph (EPG) technique. In the survey carried out with direct (sweep net, stem-tap, visual inspection) and indirect (yellow pan trap) methods in various localities of six Brazilian states, 2,813 psyllid speciments of 7 families and 20 genera were collected, with higher frequencies of R. solanicola (95,1%), R. capsici (91,6%) and Isogonoceraia divergipennis (85,4%) on Daucus carota, Capsicum annuum (pepper) and Solanum tuberosum, respectively. Immatures of R. capsici were observed on C. annuum, and those of R. solanicola were observed on D. carota and on the weed Parthenium hysterophorus. Choice tests in the laboratory revealed settling and oviposition preferences of R. solanicola on D. carota and P. hysterophorus, and of R. capsici on C. annuum, Nicandra physalodes and S. americanum. Complete egg-adult development was observed for R. solanicola on D. carota, S. tuberosum, Nicandra physalodes, P. hysterophorus and Bidens pilosa, whereas R. capsici showed host specificity by developing only on C. annum (green pepper and capsicum). The EPG study showed that R. solanicola nymphs and adults reach the phloem both on host (D. carota e P. hysterophorus) and non-host (C. annuum e S. lycopersicum) plants, but with significant differences on stylect activity parameters, allowing distinction of the feeding behavior among the different plant species. Overall, the studies indicate a close association of R. solanicola and R. capsici with vegetable crops, as well as their potential as vectors of CaLsol in case of introduction of this pathogen in Brazil.
- Published
- 2018
15. Temporal dynamics and spatial distribution of Huanglongbing (HLB, Greening) and its insect vector (Diaphorina citri) Kuwayama (Hemiptera: Liviidae)
- Author
-
Grêssa Amanda Chinelato, José Belasque Júnior, Renato Beozzo Bassanezi, Armando Bergamin Filho, and Pedro Takao Yamamoto
- Abstract
Uma das principais doenças da citricultura é o Huanglongbing (HLB, Greening). Não há métodos curativos para o manejo do HLB e minimizam-se seus danos com a eliminação de plantas com sintomas da doença e com o controle do inseto vetor. A manutenção de áreas com plantas doentes e sem o controle de D. citri resulta em risco para a viabilidade econômica de pomares nos quais são empregadas essas estratégias de controle. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar o progresso temporal de plantas com sintomas de HLB, a distribuição espacial dessas plantas e seu vetor, a dinâmica populacional de D. citri e estimar o número de armadilhas adesivas amarelas para detecção de adultos do vetor. Os dados de campo foram obtidos de três áreas destinadas à produção de citros, que realizavam o controle para o vetor, e outras duas áreas vizinhas que tinham plantas cítricas sem esse controle. Essas áreas foram amostradas de 2012 a 2016 com o emprego de armadilhas adesivas amarelas. As frequências de captura de D. citri, as médias de adultos/armadilha e as incidências de plantas com HLB, foram maiores em lotes vizinhos de áreas não comerciais, em comparação com lotes vizinhos de áreas comerciais regularmente pulverizadas com inseticidas. As áreas comerciais apresentaram médias de 0,01 a 0,05 adulto/armadilha, enquanto as áreas não comerciais apresentaram médias de 0,20 a 1,32 adulto/armadilha. A proporção desses adultos detectados como bacterilíferos variou de 18% a 72%. Os adultos de D. citri foram detectados quase que exclusivamente em armadilhas localizadas nas bordas dos lotes, em comparação com armadilhas colocadas internamente. Oitenta porcento das plantas com HLB estavam até 80 a 160 metros da borda. O modelo exponencial negativo se ajustou aos dados referente à proporção de plantas com HLB em função da distância da borda, com valores do coeficiente angular de 0,01 a 0,02. Plantas com HLB detectadas nesses lotes apresentaram-se distantes entre si até 90,7 metros, indicando que a infecção das plantas foi relacionada à dispersão de adultos de D. citri provenientes de áreas externas. Estimativas precisas para a média de adultos/armadilha exigem o emprego de dezenas a centenas de armadilhas, o que torna esse procedimento impraticável em áreas regularmente pulverizadas com inseticidas. Os modelos de progresso temporal logístico e de Gompertz se ajustaram à maioria dos dados de proporção de plantas com HLB, com taxas de progresso de 0,43 a 1,18 para o modelo logístico e 0,01 a 0,46 para o modelo de Gompertz. Áreas comerciais, mantidas sem a eliminação frequente de plantas com HLB, mas com controle frequente do vetor, podem ser menos importantes como fontes de inóculo do HLB que plantas não comercias, infectadas e sem tratamentos com inseticidas, o que exige ações adicionais, destinadas às áreas não comerciais, na tentativa de se reduzir as infecções primárias de HLB. Citrus Huanglongbing, also called HLB or Greening, is one of the most important diseases of citrus. There are no curative methods for HLB management. By consequence, roguing and vector control are recommended measures to prevent new infections. The maintenance of areas with infected trees and without D. citri control put under risk the viability of orchards in which HLB control strategies are employed. The objectives of this work were to evaluate the temporal progress of HLB-symptomatic trees, the spatial distribution of HLB-symptomatic trees and its vector, the population dynamics of D. citri and to estimate the number of yellow sticky traps for adult detection. Data were obtained from three commercial areas where HLB were under management by roguing and insecticide sprays, and two additional neighboring areas without HLB control. All areas were sampled from 2012 to 2016 and adults of psyllid vector were sampled by yellow traps. The capture frequencies of D. citri, the average of adults/trap, and the incidences of HLB-symptomatic plants were higher in plots neighboring non-commercial areas, compared to plots neighboring commercial areas regularly sprayed with insecticides. Commercial areas presented averages ranging from 0.01 to 0.05 adult/trap, while non-commercial areas presented averages between 0.20 to 1.32 adult/trap. The proportion of bacteriliferous adults ranged from 18% to 72%. Adults of D. citri were detected almost exclusively in traps located on the edge of the plots, compared to traps placed internally. Eighty percent of the plants with HLB were distant up to 80 to 160 meters from the edge. The negative exponential model was adjusted to the data concerning the proportion of plants with HLB as a function of distance from the edge, with values of the angular coefficient from 0.01 to 0.02. Affected plants detected in those plots were distant to each other up to 90.7 meters, indicating that infection process was related to D. citri adults from external areas. Precise estimates of adults/trap require the adoption of tens to hundred traps per plot, which makes this procedure impractical in areas regularly sprayed with insecticides. Logistic and Gompertz models fitted for the majority of affected plants proportion data. Rates ranged from 0.43 to 1.18 for Logistic and 0.01 to 0.46 for Gompertz model. Commercial areas, maintained without frequent HLB-plant eradication, but with regular vector control, maybe are less important as HLB sources of inoculum than non-commercial HLB-infected plants, never treated with insecticides, which requires additional efforts to attempt a reduction on the primary spread of HLB.
- Published
- 2017
16. Phytophthora nicotianae: ação de meios de cultura e da qualidade da luz no crescimento e esporulação e aspectos fisiológicos e bioquímicos da interação com porta-enxertos cítricos
- Author
-
Nelson Sidnei Massola Júnior, Paulo Cézar das Mercês Santos, Nelson Sidnei Massola Júnior, José Belasque Júnior, Silvia Blumer, Ronaldo José Durigan Dalio, and Sergio Florentino Pascholati
- Abstract
A citricultura brasileira apresenta números bastante significativos e expressivos, refletindo a grande importância social e econômica que essa atividade agrícola e industrial tem para a economia do país. O Brasil se destaca como o maior produtor de laranja do mundo. As plantas cítricas podem ser produzidas e multiplicadas de várias formas e a enxertia é a forma de propagação vegetativa mais utilizada comercialmente no Brasil. Dentre os porta-enxertos mais empregados, sobressaem-se o citrumeleiro Swingle e a tangerineira Sunki. Apesar das vantagens presentes nesses dois genótipos, a produção deles está sendo limitada por doenças causadas por fungos e estraminipilas. Em citros, as diversas espécies de Phytophthora são responsáveis pelas doenças gomose e podridões, principalmente de radicelas. P. nicotianae é a espécie que mais afeta as plantas cítricas no Brasil. Não obstante a grande importância de P. nicotianae para os porta-enxertos, alguns mecanismos de resistência ou susceptibilidade ainda requerem mais investigações cientificas. O presente trabalho visa a elucidação de alguns mecanismos de resistência dos citros a P. nicotianae, por meio de estudos fisiológicos e bioquímicos dos porta-enxertos, além da ação de meios de cultura e da qualidade da luz no estudo da fisiologia desse estraminipila. Para isso realizou-se a detecção de alguns equivalentes de compostos fenólicos através da técnica HPLC e o comportamento do genótipo resistente frente à possível inibição da síntese de compostos fenólicos através do tratamento das raízes do porta-enxerto Swingle com Pro-Ca; avaliou-se a atração de zoósporos de P. nicotianae por exsudatos radiculares provenientes dos dois porta-enxertos com o uso de uma armadilha adaptada; verificou-se o comportamento do zoósporo, a motilidade e a zoosporogênese frente à ação de vários compostos fenólicos e testou-se a ação de diferentes meios de culturas e da qualidade da luz no crescimento micelial e na esporulação de P. nicotianae. Os resultados revelaram que a tangerineira Sunki possui maiores quantidades de equivalentes em apigenina que o citrumeleiro Swingle nos dois períodos de avaliação, para o HPLC. O porta-enxerto resistente apresentou mais equivalentes de ácido clorogênico que o genótipo susceptível. Quanto ao Pro-Ca, os equivalentes de compostos fenólicos em raízes de plântulas do citrumeleiro Swingle não diferiram daquelas plantas tratadas com água. O Pro-Ca não inibiu e não desativou a síntese de compostos fenólicos. O uso do anticorpo contra a elicitina \"α-plurivorina\" teve resultados intermediários no consumo de água por plântulas de tangerineira Sunki e a atividade zoosporicida dos compostos fenólicos apresentou resultados variáveis no comportamento da motilidade de zoósporos. Os compostos fenólicos escopoletina e tricetinpentametoxi conseguiram paralisar a motilidade e proporcionaram as menores porcentagens de zoosporogênese. O meio de cultura AA permitiu a maior TCMD, seguido de CA e V8-CaCO3-Ágar. Os maiores valores de esporulação foram encontrados nesses dois últimos meios, respectivamente. Todas as faixas de luzes (e a ausência de luz) estudadas no presente trabalho podem ser avaliadas para o crescimento micelial, porém o tratamento claro foi aquele que mais induziu a esporulação de zoósporos de P. nicotianae. The Brazilian citrus industry has very significant and expressive numbers, reflecting the great social and economic importance of this industrial and agricultural activity has for the economy. Brazil stands out as the world\'s largest orange producer. Citrus plants can be produced and multiplied in various ways and the bud is the form of vegetative propagation more commercially used in Brazil. Among the most commonly used rootstocks, stand up the Swingle citrumelo and Sunki mandarin. Despite the advantages these two genotypes present, their production is being limited by diseases caused by fungi and estraminipilas. In citrus, all species of Phytophthora are responsible for diseases gummosis and fibrous root rot, especially. P. nicotianae is the kind that affects citrus plants in Brazil. Regardless of the great importance of P. nicotianae for rootstocks, some mechanisms of resistance or susceptibility still require further scientific investigation. This study aims to elucidate some mechanisms of resistance of citrus to P. nicotianae, through physiological and biochemical studies of rootstocks, beyond of action culture media and quality of light in the physiological study of this estraminipila. To this was carried out to detect certain equivalent of phenolic compounds by HPLC and genotype resistant behavior against the possible inhibition of the synthesis of phenolic compounds by treatment of the roots of Swingle rootstock with Pro-Ca; evaluated the zoospores attraction P. nicotianae by exudates from the two rootstocks using an adapted trap; it was the zoospore behavior, motility and zoosporogenesis to the action of various phenolic compounds and tested the action of different culture media and quality of light on mycelial growth and sporulation of P. nicotianae. The results for HPLC revealed that Sunki mandarin has larger amounts of apigenin equivalents Swingle citrumelo in that the two periods. The sturdy rootstock had more chlorogenic acid equivalents of the susceptible genotype. As for the Pro-Ca equivalent of phenolic compounds in Swingle seedling roots not differ from those plants treated with water. The Pro-Ca not inhibited and not disabled the synthesis of phenolic compounds. The use of the antibody against elicitin \"α-plurivorin\" had intermediate results in water consumption by Sunki mandarin seedlings and zoosporicide activity of phenolic compounds showed variable results in the behavior of zoospore motility. The scopoletin and tricetinpentametoxi phenolic compounds managed to paralyze the motility and provided the smallest percentages of zoosporogenesis. The culture medium AA allowed greater DMGR, followed by CA and V8-CaCO3-Agar. The highest sporulation values were found in the last two media, respectively. All lights tracks (and the absence of light) studied in this work can be evaluated for mycelial growth, but the treatment light was that more induced sporulation of zoospores of P. nicotianae.
- Published
- 2017
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17. Parameters to be considered in the pulverization of the fungus Isaria fumosorosea for the management of Diaphorina citri
- Author
-
Marcos Roberto Conceschi, Italo Delalibera Junior, José Belasque Júnior, Rogério Biaggioni Lopes, Marcelo Pedreira de Miranda, and Pedro Takao Yamamoto
- Abstract
O inseto vetor Diaphorina citri Kuwayama 1907 (Hemiptera: Liviidae) é considerado a principal praga da citricultura mundial. O controle desta praga é feito quase exclusivamente com inseticidas químicos, existindo a demanda por alternativas mais sustentáveis de controle. O desenvolvimento de um bioproduto a base de fungo entomopatogênico pode ser uma alternativa promissora para o manejo integrado de D. citri em pomares comerciais de citros. Assim, esse estudo teve como objetivo viabilizar a utilização do fungo entomopatogênico Isaria fumosorosea ESALQ-1296 para o controle de D. citri, avaliando: 1- a ação de adjuvantes na adesão e germinação de I. fumosorosea em ninfas e adultos de D. citri; 2- a relação entre a viabilidade dos conídios e a mortalidade de D. citri; 3- o efeito da umidade relativa do ar e da radiação ultravioleta na eficácia de I. fumosorosea em condições de laboratório; 4- o período entre a aplicação de fungicidas químicos e I. fumosorosea em campo; 5- a seletividade de I. fumosorosea aos inimigos naturais Tamarixia radiata e Ceraeochrysa cincta em condições de laboratório; 6- o volume de calda adequado para as aplicações de I. fumosorosea para o controle de D. citri em pomares comerciais; 7- a eficiência de I. fumosorosea no manejo de D. citri e seu efeito em outras espécies de artrópodes em dois sistemas de produção de citros. Análises por microscopia eletrônica de varredura revelaram que a adição dos adjuvantes KBRAdj e Silwet L-77 acelerou o desenvolvimento dos conídios de I. fumosorosea na cutícula de todos os estágios do inseto em comparação com o Tween 80. As formulações de I. fumosorosea com KBRAdj 0,075% apresentaram melhor desempenho no controle de D. citri em todos os níveis de umidade, mas especialmente em períodos de baixa umidade relativas (≤50%) e sob exposição à radiação UV-B (> 2 horas) em relação a aplicação com Tween. Os fungicidas Kumus® DF, Kocide® WDG, Nativo®, Flint 500® WG não influenciaram no desempenho do entomopatógeno quando esses foram pulverizados um dia antes ou após a aplicação do fungo sobre os adultos de D. citri. Nos estudos de seletividade foi demonstrado que a maioria das misturas de I. fumosorosea com os adjuvantes foi inócua para os adultos de T. radiata e as larvas neonatas de C. cincta. Em pomares comerciais, foi demostrado que as aplicações de I. fumosorosea foram mais eficientes no volume de 60 mL.m-3 de área de copa. Na área com produção orgânica de citros foi verificado que as aplicações de I. fumosorosea reduziram significativamente a população natural de D. citri e do ácaro da leprose (Brevipalpus spp.). Já na área com produção convencional de citros foi observado que as pulverizações de I. fumosorosea reduziram significativamente a população do ácaro da falsa ferrugem (Phyllocoptruta oleivora) e a população de D. citri foi extremamente baixa em todos os tratamentos. As aplicações de I. fumosorosea não apresentaram efeitos negativos nas populações dos predadores joaninhas, crisopídeos e hemerobídeos. Portanto, conclui-se que a utilização do fungo I. fumosorosea no manejo de D. citri pode ser uma tática sustentável para minimizar as aplicações sistemáticas de pesticidas, diminuindo seus impactos no agroecossistema. The insect vector Diaphorina citri Kuwayama 1907 (Hemiptera: Liviidae) is the main citrus pest in the world. The control of this pest is done almost exclusively with chemical insecticides, and there is a demand for more sustainable control alternatives. The development of a bioproduct based on entomopathogenic fungi may be a promising alternative for the integrated management of D. citri in commercial citrus orchards. The objective of this study was to evaluate important parameters to increase efficiency of applications of the entomopathogenic fungus Isaria fumosorosea ESALQ-1296 for the control of D. citri. The following studies have been developed: 1- the action of adjuvants on adhesion and germination of I. fumosorosea on nymphs and adults of D. citri; 2- the relationship between the conidia viability and the mortality of D. citri; 3- the effect of relative air humidity and ultraviolet radiation on the efficacy of I. fumosorosea under laboratory conditions; 4 - the period between the application of chemical fungicides and I. fumosorosea in field; 5- the selectivity of I. fumosorosea to the natural enemies Tamarixia radiata and Ceraeochrysa cincta under laboratory conditions; 6 - the volume of syrup suitable for I. fumosorosea applications for the control of D. citri in commercial orchards; 7- the efficiency of I. fumosorosea to management of D. citri and its effect against other species of arthropods in two systems of citrus production. Scanning electron microscopy analysis revealed that the addition of the adjuvants KBRAdj and Silwet L-77 accelerated the development of I. fumosorosea conidia on the cuticle of all stages of the insect compared to Tween 80. The formulations of I. fumosorosea with KBRAdj 0.075% showed better performance in controling D. citri at all moisture levels, but especially in periods of low relative humidity (≤50%) and exposure to UV-B radiation (> 2 hours) compared to Tween application. The fungicides Kumus® DF, Kocide® WDG, Nativo®, Flint 500® WG did not influence the performance of the entomopathogen when they were sprayed the day before or after application of the fungus on D. citri adults. In the selectivity studies, it was shown that most of the mixtures of I. fumosorosea with the adjuvants were innocuous for the adults of T. radiata and the neonates of C. cincta. In commercial orchards, it was demonstrated that I. fumosorosea applications were more efficient in the volume of 60 mL.m-3 of leaves. In the area with organic citrus production it was verified that I. fumosorosea applications significantly reduced the natural population of D. citri and the false spider mite (Brevipalpus spp.). In the area with conventional citrus production it was observed that sprays of I. fumosorosea significantly reduced the population of the false rust mite (Phyllocoptruta oleivora) and D. citri population was extremely low in all treatments. The applications of I. fumosorosea did not present negative effects in the populations of the ladybirds, lacewings and hemerobide predators. Therefore, it is concluded that the use of I. fumosorosea fungus in the management of D. citri can be a sustainable tactic to minimize the systematic applications of pesticides, reducing their impacts on the agroecosystem.
- Published
- 2017
18. Fluorescence image applied on citrus diseases
- Author
-
Caio Bruno Wetterich, Luis Gustavo Marcassa, José Belasque Júnior, Leonardo De Boni, Vinicius Tribuzi Rodrigues Pinheiro Gomes, and Bárbara Janet Teruel Mederos
- Abstract
Nos últimos anos, tem havido um crescente interesse na detecção precoce das doenças que afetam as culturas agrícolas a fim de evitar grandes perdas econômicas devido à contaminação de novas plantas. As principais doenças cítricas, cancro cítrico e greening, são uma séria ameaça à produção de citros em todo o mundo, incluindo regiões do Brasil e dos Estados Unidos. A disseminação rápida das doenças leva à redução do número de pomares cultivados, resultando em danos econômicos aos produtores e às indústrias relacionadas. O desenvolvimento de métodos para o diagnóstico precoce pode resultar em uma importante ferramenta para o controle e gestão dos citros. Algumas deficiências nutricionais como a de ferro e zinco apresentam sintomas visuais semelhantes com o greening, enquanto que o cancro cítrico pode ser confundido com a verrugose ou leprose dos citros, podendo levar ao diagnóstico incorreto. Atualmente, somente testes bioquímicos são capazes de detectar especificamente o cancro cítrico e o greening, e consequentemente diferenciá-los das demais doenças e deficiências de nutrientes. No presente trabalho, a técnica de espectroscopia por imagens de fluorescência em conjunto com os métodos de aprendizado e classificação, SVM (do inglês, Support Vector Machine) e ANN (do inglês, Artificial Neural Network), foram utilizadas a fim de identificar e discriminar as principais doenças que afetam a citricultura nos estados de São Paulo/Brasil e da Flórida/EUA. As amostras em estudo são cancro cítrico, verrugose, greening e deficiência de zinco. O objetivo principal é discriminar as doenças com sintomas visuais semelhantes, no caso, cancro cítrico de verrugose e greening de deficiência de zinco para as amostras do Brasil, e greening de deficiência de zinco para as amostras dos Estados Unidos. Os resultados mostram que é possível utilizar a técnica de espectroscopia por imagens de fluorescência em conjunto com os métodos de classificação na discriminação das doenças que apresentam sintomas visuais semelhantes. Ambos os classificadores apresentaram uma elevada precisão na classificação tanto das amostras do Brasil como dos Estados Unidos, destacando assim eficácia da técnica sob condições diferentes. In recent years, there has been an increasing interest in early detection of diseases that affect agricultural crops to avoid great economic losses due to contamination of new plants. The main citrus diseases, citrus canker and HLB, are a serious threat to citrus production worldwide, including regions in Brazil and the United States. The rapid spread of the diseases leads to the reduction of cultivated orchards resulting in economic losses to producers and industries. The development of methods for early diagnosis can result in an important tool for the control and management of citrus. Some nutritional deficiencies such as iron and zinc have similar visual symptoms to HLB, while the citrus canker can be confused with citrus scab and citrus leprosies, which may lead to incorrect diagnosis. Currently, only biochemical tests are able to detect, specifically, citrus canker and HLB, and thus distinguish them from other diseases and nutrient deficiencies. In this work, the fluorescence imaging spectroscopy technique with the learning and classification methods, SVM (Support Vector Machine) and ANN (Artificial Neural Network), were used to identify and discriminate the main diseases that affect citrus production in the states of São Paulo/Brazil and Florida/USA. The samples studied are citrus canker, citrus scab, HLB and zinc deficiency. The objective is to discriminate the diseases with similar visual symptoms, such as citrus canker from citrus scab and HLB from zinc deficiency for samples from Brazil and HLB from zinc deficiency for samples from the United States. The results show that it is possible to use the fluorescence imaging spectroscopy technique together with the classification methods for the discrimination of the diseases that have similar visual symptoms. Both classifiers showed high accuracy in the classification of the samples from Brazil and the United States, highlighting the efficiency of the technique under different conditions.
- Published
- 2016
19. Relações tritróficas: Variedades de Citros x Diaphorina citri Kuwayama, 1908 (Hemiptera: Psyllidae) x Tamarixia radiata (Waterson, 1922) (Hymenoptera: Eulophidae)
- Author
-
Gustavo Rodrigues Alves, José Roberto Postali Parra, José Belasque Júnior, and Pedro Takao Yamamoto
- Subjects
Biology - Abstract
O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência de variedades comerciais de citros e de murta no desenvolvimento de Diaphorina citri Kuwayama, 1908 e a preferência do parasitoide Tamarixia radiata (Waterson, 1922) sobre o referido psilídeo, criado em diferentes variedades cítricas e na murta, por meio de estudos biológicos e comportamentais, para definir estratégias de controle da praga em programas de MIP em citros. Foram realizados testes de livre escolha e confinamento (sem chance de escolha) para avaliar o efeito de variedades de citros sobre a alimentação e fertilidade de D. citri, bem como a biologia da referida espécie de psilídeo em diferentes hospedeiros. Avaliou-se ainda o efeito da variedade de citros sobre o parasitismo de T. radiata, bem como sua biologia em D. citri criado em diferentes hospedeiros. Pode-se concluir que: D. citri preferiu ovipositar e se alimentar, em teste de livre escolha, em \'Natal\', sendo que no teste de confinamento (sem chance de escolha) a oviposição foi semelhante em \'Natal\', \'Valência\' e \'Pêra\'. Em ambos os tipos de teste, \'Hamlin\' foi a menos adequada para D. citri. Com base nos demais parâmetros biológicos avaliados, a análise de agrupamento separou os hospedeiros em três grupos distintos, sendo \'Valência\' e murta os hospedeiros mais adequados ao desenvolvimento de D. citri. No segundo grupo (\'Natal\', \'Pêra\' e \'Ponkan\') concentraram-se as variedades que proporcionaram um desenvolvimento intermediário ao psilídeo, sendo \'Hamlin\' a menos adequada ao desenvolvimento do inseto. Com base na tabela de vida de fertilidade, a taxa líquida de reprodução (Ro) de D. citri foi 2,5 vezes maior quando criado em \'Valência\' em relação a \'Hamlin\'. Os demais parâmetros (T, λ e rm) também favoreceram o inseto quando criado em \'Valência\'. Os hospedeiros estudados não afetaram o parasitismo e desenvolvimento de T. radiata sobre D. citri. Os resultados obtidos poderão fornecer subsídios ao planejamento do plantio de variedades de citros em pomares novos com vistas à incidência e manejo do HLB. This research\'s aim was to evaluate the influence of commercial citrus varieties and orange jessamine on the development of Diaphorina citri Kuwayama, 1908 and the parasitoid Tamarixia radiata (Waterson, 1922) preference on the Asian Citrus Psyllid (ACP), reared on different citrus varieties and on orange jessamine, by the means of biological and behavioral studies, in order to establish strategies of pest control in Integrated Pest Management (IPM) citrus programs. Free-choice and nochoice tests were carried out to evaluate the citrus varieties effects on the feeding and fertility of D. citri, as well as the biology of this psyllid species on different hosts. It was evaluated the citrus variety effect on the T. radiata parasitization, as well as its biology with D. citri reared on different hosts. It can be concluded that: D. citri preferred laying eggs and feeding, in free-choice tests, on \'Natal\', while in the nochoice test, the laying-eggs behavior was the same on \'Natal\', \'Valência\' and \'Pêra\'. In the both tests, \'Hamlin\' was the least suitable for D. citri. According to the other biological characteristics evaluated, the grouping analysis identified 3 different groups, being \'Valência\' and orange jessamine the best hosts for D. citri development. In the second group (\'Natal\', \'Pêra\' e \'Ponkan\') are the varieties that provided a reasonable development to the psyllid, being \'Hamlin\' the least suitable for the insect development. According to the fertility life table, the reproduction net rate (Ro) of D. citri was 2,5 times bigger if reared on \'Valência\' compared to \'Hamlin\'. The other life table parameters (T, λ e rm) also supported the results when it was reared on \'Valência\'. The studied hosts did not affect the parasitization and the development of T. radiata on D. citri. The results obtained will provide information for planting planning of citrus varieties in new groves considering the HLB incidence and management.
- Published
- 2015
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20. Transformação genética de laranja doce (Citrus sinensis L. Osbeck) com o gene D4E1 dirigido pelos promotores CaMV35S ou AtPP2
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Lísia Borges Attílio, Francisco de Assis Alves Mourão Filho, Fernando Alves de Azevedo, José Belasque Júnior, Ricardo Harakava, and Marcel Bellato Sposito
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O Brasil é o maior produtor de laranja doce do mundo. O histórico da citricultura brasileira é marcado por uma sucessão de doenças causadas por diferentes agentes etiológicos. Entre as principais doenças que afetam a cultura, têm levado a maiores prejuízos, as bacterianas, com destaque para o cancro cítrico causado por Xanthomonas citri subsp. citri e o Huanglongbing associado a três espécies de \"Candidatus Liberibacter\". Devido à ausência de cultivares de laranja doce resistentes a estas doenças, a transformação genética é uma alternativa promissora para obtenção de plantas resistentes. Uma das estratégias no uso da transgenia para conferir ação contra bactérias é a inserção de genes que codificam peptídeos antimicrobianos como o D4E1, um peptídeo sintético, que tem apresentado eficiência no controle de doenças fúngicas e bacterianas de várias culturas, in vivo e in vitro. Este trabalho foi realizado com o objetivo de obter plantas transgênicas de laranja doce das cultivares \'Hamlin\', \'Pêra\' e \'Valência\', via Agrobacterium tumefaciens, expressando o gene D4E1, dirigido pelos promotores CaMV35S (Cauliflower mosaic virus 35S promoter) de expressão constitutiva ou pelo AtPP2 (Arabidopsis thaliana phloem protein 2) com expressão preferencial no floema, visando obter plantas resistentes a doenças bacterianas. Foram obtidas 13 plantas transgênicas da cultivar \'Hamlin\', 10 da cultivar \'Pêra\' e 8 da cultivar \'Valência\', contendo a construção gênica CaMV35S/D4E1 e 19 plantas transgênicas da cultivar \'Hamlin\', 6 da cultivar \'Pêra\' e 15 da cultivar \'Valência\' contendo a construção gênica AtPP2/D4E1. As plantas transgênicas apresentaram um a três eventos de inserção do T-DNA no genoma. Os níveis de expressão do transgene dirigido pelo promotor de expressão preferencial no floema foi menor comparado ao das plantas contendo o transgene dirigido pelo promotor de expressão constitutiva. Os resultados da expressão do transgene permitem selecionar plantas com maior expressão de cada uma das construções gênicas, para que, futuramente, estas sejam multiplicadas e avaliadas quanto à resistência ao cancro cítrico e ao HLB. Brazil is the largest sweet orange producer in the world. The history of the Brazilian citrus industry is marked by a series of diseases caused by different etiologic agents. Among the diseases affecting the culture, those caused by bacteria are the ones that have caused more significant losses, especially the citrus canker caused by Xanthomonas citri subsp. citri, and huanglongbing (HLB) associated with three \"Candidatus Liberibacter\" bacteria species. Due to the absence of genetic resistance to these diseases in commercial sweet orange cultivars, the genetic transformation is a promising alternative to produce resistant plants. One of the strategies to produce transgenic resistant plants to bacteria is the use of genes that code for antimicrobial peptides, such as D4E1, a antimicrobial synthetic peptide, which has shown efficient results controlling diseases caused by bacteria and fungi in several crops, through in vitro and in vivo experiments. The aim of this study was to produce \'Hamlin\', \'Pêra\' and \'Valencia\' sweet orange transgenic plants, via Agrobacterium tumefaciens, expressing the D4E1 gene driven by the constitutive promoter Cauliflower mosaic virus (CaMV35S) or Arabidopsis thaliana phloem protein 2 (AtPP2), a promoter preferentially expressed in the phloem. It was possible to regenerate 13 \'Hamlin\' transgenic lines, 10 \'Pêra\' transgenic lines and 8 \'Valencia\' transgenic lines bearing the gene construct CaMV35S/D4E1, whereas 19 \'Hamlin\' transgenic lines, 6 \'Pêra\' transgenic lines and 15 \'Valencia\' transgenic lines bearing the AtPP2/D4E1 gene construct were regenerated. The transgenic plants had one to three T-DNA insertion events in the genome. The transgene expression levels in transgenic plants for D4E1 gene driven by the phloem preferential promoter were lower than the transgenic expression levels of the transgene driven by the constitutive promoter. Transgene expression levels results may allow the selection of those plants with higher expression levels of each genetic construct for future multiplication and evaluation for citrus canker and HLB resistance.
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- 2015
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21. Raquitismo da soqueira de cana-de-açúcar: transmissão do patógeno via sementes e avaliação quantitativa de seu controle através da termoterapia de toletes
- Author
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Thaís Galhardo Egreja Ribeiro da Silva, Luis Eduardo Aranha Camargo, José Belasque Júnior, and Silvana Aparecida Creste Dias de Souza
- Abstract
Devido à sua múltipla utilidade, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é amplamente cultivada em mais de 127 países tropicais e subtropicais. No Brasil, a cultura apresentou expansão em área plantada nos últimos anos em virtude da crescente demanda por biocombustíveis. Porém, a produção de mudas sadias tende a ser um fator limitante a este aumento de demanda, já que diversas doenças são transmitidas por toletes contaminados. Dentre estas, destaca-se o raquitismo da soqueira (RSD), causado pela bactéria fastidiosa Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) (KAO e DAMANN, 1980). De acordo com a literatura, a transmissão de Lxx se dá através de toletes contaminados e/ou instrumentos de corte, não havendo relatos sobre sua transmissão por sementes. Desta forma, seu controle se baseia no princípio da exclusão, através do uso de toletes tratados termicamente como fonte de material propagativo. Porém, não se conhece o efeito do tratamento no título de Lxx, uma vez que os relatos de eficiência da termoterapia baseiam-se em avaliações qualitativas. Em face destas informações, este estudo objetivou avaliar a transmissão de Leifsonia xyli subsp. xyli por sementes e também quantificar o efeito da termoterapia no título de Lxx em duas variedades de cana-de-açúcar através da PCR quantitativa em tempo real. No ensaio de transmissão via sementes, a bactéria foi detectada em altas incidências (>87%) em plantas de 90 dias oriundas de sementes coletadas de plantas infectadas e em quantidades estimadas superiores a 51 células por 100ng de DNA total de sementes. Além disso, aos 270 dias após o plantio, a bactéria foi isolada de 6 plantas. A identidade das colônias foi comprovada através de PCR convencional utilizando primers específicos para Lxx. Dois ensaios foram conduzidos para quantificar o efeito da termoterapia na população bacteriana. O título de Lxx foi determinado em folhas de plantas de duas variedades de cana-deaçúcar oriundas de toletes tratados termicamente ou não aos 90 dias após o plantio. O título inicial presente nos colmos utilizados como fonte de toletes interferiu na eficiência do tratamento, que reduziu a população bacteriana somente no ensaio onde os colmos apresentaram elevado título bacteriano inicial. Além disso, 70 e 55% das plantas oriundas de toletes tratados termicamente no primeiro e no segundo ensaio, respectivamente, apresentavam células de Lxx, porém em menores quantidades quando comparadas a plantas oriundas de toletes não tratados. Com isso, conclui-se que Lxx é transmitida em elevada frequência via sementes e a termoterapia, embora não tenha efeito erradicante pronunciado, é capaz de reduzir o título bacteriano no tecido vegetal. Due to its multiple uses, sugarcane (Saccharum spp.) is widely cultivated in more than 127 tropical and subtropical countries. In Brazil, sugarcane cropping has increased in recent years because of the growing demand for biofuels. However, the production of healthy seedlings tends to be a limiting factor to this increase, since contaminated setts transmit many diseases. Among these, the Ratoon Stunting Disease (RSD) is a major disease caused by the fastidious bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) (KAO and DAMANN, 1980). According to the literature, the transmission of Lxx occurs through contaminated setts and/or cutting tools, but there are no reports of its transmission by seeds. Therefore, its control is based on the principle of exclusion using heat-treated setts as source of propagative material. However, the quantitative effect of the treatment on the bacterial titer is not known, since reports of thermotherapy efficiency are based on qualitative assessments. This study aimed to evaluate the transmission of Leifsonia xyli subsp. xyli by seeds and to quantify the effect of thermotherapy on Lxx in two sugarcane varieties using real-time quantitative PCR. In the test of disease transmission by seeds, the bacterium was detected in high incidences (>87%) in 90-day old plants generated from seeds collected from infected plants in quantities exceeding 51 cells per 100ng of total DNA of seeds. In addition, at 270 days after planting, the bacterium was isolated from six plants. The colony identity was confirmed by conventional PCR using Lxx-specific primers. Two trials were conducted to quantify thermotherapy effect on bacterial population. Lxx titers were determined 90 days after planting in plant leaves of two sugarcane varieties originated from setts subjected or not to heat-treatment. The initial bacterial titer in the stalks affected the treatment efficiency, which significantly reduced Lxx titers only in the trial where the stalks presented high initial bacterial levels. Moreover, 70 and 55% of the plants originated from heat-treated setts in the first and second tests, respectively, were infected with Lxx, cells; however, in smaller amounts compared to plants from untreated setts. Thus, it is concluded that Lxx is transmitted in high frequency by seeds and that the thermo treatment, although not efficient as an eradicating treatment, reduces the bacterial population in the plant tissue.
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22. Retorno econômico dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento (P & D) na citricultura paulista
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Margarida Garcia de Figueiredo, Alexandre Lahoz Mendonça de Barros, José Belasque Júnior, Júnia Cristina Peres Rodrigues da Conceição, Jose Antonio Frizzone, and Evaristo Marzabal Neves
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Os modelos de crescimento econômico mostram que a única forma de promover o crescimento sustentado da economia é por meio do progresso tecnológico. Porém, a manutenção de um fluxo crescente de inovações tecnológicas requer uma forte estrutura de pesquisa e desenvolvimento (P&D), o que implica em uma série de gastos por parte de ambos os setores, público e privado. Conseqüentemente, as instituições de pesquisa são crescentemente cobradas quanto aos resultados dos recursos nelas investidos, o que torna interessante a realização de estudos que procurem avaliar os retornos de tais investimentos e determinar quão proveitosos estes vêm-se revelando para a sociedade. Encontram-se na literatura diversos estudos objetivando medir os retornos econômicos provenientes dos investimentos em P&D na agricultura em geral, porém, existem poucos trabalhos para setores específicos. Desta forma, o presente estudo teve como principal objetivo medir o retorno econômico dos investimentos em pesquisa na citricultura paulista. A justificativa para a escolha do setor analisado é que o Brasil, além de representar sozinho cerca de 80% do total de suco de laranja concentrado e congelado comercializado no mercado internacional, responde por 28% da produção mundial de laranja. O Estado de São Paulo, por sua vez, responde por cerca de 80% da produção nacional de laranja e 98% das exportações brasileiras de suco concentrado. A relevância econômica dessa atividade no Estado tem estimulado inúmeras pesquisas, especialmente em relação aos aspectos fitossanitários, uma vez que a citricultura paulista é fortemente atacada por uma série de pragas e doenças, desde o seu surgimento. A metodologia utilizada para a estimativa do retorno aos investimentos na pesquisa citrícola foi o cálculo da produtividade total dos fatores (PTF), através do Índice de Tornqüist, para posterior comparação com os gastos em pesquisa. Além disso, utilizou-se o método do valor presente líquido (VPL) para comparação entre diferentes cenários com relação à contaminação dos pomares, de modo a estimar o dano econômico evitado pela descoberta e pelo controle das doenças. Dentre os principais resultados encontrados verificou-se que para cada R$1,00 investido na pesquisa citrícola obtém-se um aumento de R$ 13,67 no valor da produção de laranja no Estado de São Paulo. Com relação às perdas de produtividade evitadas graças ao controle das principais doenças, verificou-se que se o cancro cítrico não fosse rigorosamente controlado através da erradicação, o prejuízo teria sido ao redor de R$ 2 bilhões nos últimos 35 anos. Finalmente, a partir da simulação de diferentes níveis de contaminação pelo greening os resultados sugeriram que o prejuízo causado pela possível disseminação desta doença nos pomares paulistas seria bastante significativo nos próximos 20 anos, especialmente se estiverem associados a um cenário de manejo integrado do cancro cítrico, ao invés da erradicação. Em outras palavras, os resultados do estudo corroboram a importância dos investimentos em P&D na citricultura paulista. The economic growth models show that the only way to promote a sustained growth of the economy is through technological progress. However, keeping a growing technological innovation flow requires a strong research and development - R&D structure, demanding expenses from both public and private sectors. Consequently, the research institutions have been increasingly charged about the outcomes from applied funds, which turn necessary to conceptualize and evaluate such R&D investment returns, as well as to highlight what benefits they can reveal to society. There are several studies aiming to assess the whole agriculture R&D investments returns, whereas only few studies has been doing towards to specific sectors. Thus, the general objective of this study is to assess the economic return from R&D investments in São Paulo State's citrus sector over the last 35 years. Brazil represents 80% of the total frozen concentrated orange juice - FCOJ commercialized in the international market, and 28% of the world orange production. São Paulo State is responsible by 80% of national orange production and 98% of Brazilian FCOJ exportation. The economic importance of this industry has been stimulating several research activities, especially related to plant disease aspects, given that São Paulo's citrus sector is strongly threatened by pests and diseases. It was used the Tornqüist Index Method to estimate the citrus industry total productivity of factors - TPF, in order to compare the outcomes with citrus R&D investments. In addition, the net present value - NPV method was used to compare different scenarios, in relation to citrus canker and greening outbreak in São Paulo's groves, to estimate the economic losses avoided due to diseases control. For every R$1 invested in the citrus industry R&D, it was found that R$13,67 is risen on the São Paulo State orange production value. In relation to avoided economic losses due to diseases control, if the citrus canker had not been controlled through tree eradication, the economic losses would have been approximately R$2 billion throughout the past 35 years. Finally, from different levels of citrus greening outbreak simulation, the results suggest that the damage caused by the possible citrus greening outbreak in São Paulo's orchards would be quite significant for the next 20 years, especially if the levels are associated with canker integrated management, regardless of eradication program. Summarizing, the results achieved from this work reinforces the remarkable importance of São Paulo's citrus sector R&D investments.
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- 2015
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23. Avaliação da resistência a Xylella fastidiosa Wells et al. e Xanthomonas axonopodis pv. citri Vauterin et al. em plantas transgênicas de Citrus sinensis L. Osbeck expressando os genes atacina A ou Xa21
- Author
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Suane Coutinho Cardoso, Francisco de Assis Alves Mourão Filho, José Belasque Júnior, Ricardo Harakava, Carlos Alberto Labate, and Joao Roberto Spotti Lopes
- Subjects
Biology - Abstract
A citricultura brasileira vem sendo constantemente ameaçada por doenças que causam sérios prejuízos à produção e a qualidade dos frutos, a exemplo da clorose variegada dos citros e do cancro cítrico. A transformação genética de plantas tem sido considerada uma importante ferramenta para os programas de melhoramento de citros, principalmente com relação à resistência a doenças. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência a Xylella fastidiosa e Xanthomonas axonopodis pv. citri em plantas de Citrus sinensis transformadas com os genes atacina A (attA) ou Xa21. Plantas transgênicas de laranja doce, cvs. \'Hamlin\', \'Natal\', \'Pêra\' e \'Valência\', contendo o gene attA ou Xa21 foram propagadas por enxertia em limão \'Cravo\' para avaliação de resistência aos patógenos. A resistência a X. fastidiosa foi avaliada com a inoculação mecânica com alfinete da suspensão de bactéria nas plantas transgênicas contento o gene attA. As plantas foram avaliadas em quatro experimentos distintos, sendo oito plantas de laranja \'Hamlin\' (H), sete de laranja \'Natal\' (N), cinco de laranja \'Pêra\' (P) e nove de laranja \'Valência\' (V). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 10 repetições e cada experimento foi repetido duas vezes. Aos quatro e oito meses da inoculação foram determinadas as populações bacterianas de todas as plantas por isolamento em meio de cultura e sete plantas (Hat8, Nat1, Nat2, Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) foram selecionadas pelo isolamento para serem analisadas por PCR quantitativo (qPCR), visando quantificar a população bacteriana em relação às plantas testemunhas. A resistência a X. axonopodis pv. citri foi avaliada nas plantas transgênicas contendo os genes attA ou Xa21. As mudas, apresentando folhas novas e sem ferimentos, foram inoculadas por aspersão, para penetração via estômatos, com suspensão bacteriana e encubadas em câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 7 a 10 repetições e cada experimento foi repetido três vezes. A severidade da doença foi determinada 30 dias após inoculação, avaliando-se duas folhas por planta com lesões de cancro cítrico, utilizando um software de quantificação de doença (QUANT v.1.0). Dentre as plantas transgênicas contendo o gene attA, quatro (Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) apresentaram menores populações bacterianas de X. fastidiosa e 16 apresentaram redução na severidade de cancro cítrico em relação à testemunha. Entre as plantas transgênicas contendo o gene Xa21, 11 apresentaram redução na severidade de cancro cítrico em comparação a testemunha. The Brazilian citrus industry is constantly threatened by diseases that cause severe damage to production and fruit quality such as the citrus variegated chlorosis and citrus canker. Genetic transformation has been considered an important tool in citrus breeding programs especially regarding disease resistance. This research objective was to evaluate the resistance to Xylella fastidiosa and Xanthomonas axonopodis pv. citri in Citrus sinensis plants, transformed with the genes attacin A (attA) or Xa21. Transgenic sweet orange plants from cultivars \'Hamlin\', \'Valencia\', \'Natal\' and \'Pera\' containing the attA or Xa21 genes were graft propagated on Rangpur lime for pathogen resistance evaluation. The resistance to X. fastidiosa was evaluated by mechanic inoculation of the transgenic plants containing the attA gene, using bacterial suspension and pin perforation of plant tissue. The plants were evaluated in four different experiments including, eight \'Hamlin\' sweet orange plants (H), seven \'Natal\' sweet orange plants (N), five \'Pera\' sweet orange plants (P) and nine \'Valencia\' sweet orange plants (V). The experimental design was fully randomized with ten replications and each experiment was repeated twice. After four and eight months from inoculation, the bacterial population of all plants was determined by isolation in culture medium and seven plants (Hat8, Nat1, Nat2, Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) were selected to be analyzed by quantitative PCR (qPCR) aiming to estimate the bacterial population in relation to control plants. The resistance to X. axonopodis pv. citri was evaluated in transgenic plants containing the attA or Xa21 genes. Seedlings showing new leaves and free from wounds, were spray-inoculated with bacterial suspension for stomatal penetration, and incubated in growth chamber. The experimental design was fully randomized with seven to ten repetitions and each experiment was repeated three times. The symptom severity of citrus canker was determined 30 days after inoculation, by evaluating two leaves per plant with citrus canker lesions, using a disease quantification software (Quant v.1.0). Within the transgenic plants containing the attA gene, four (Pat6, Pat7, Vat2 e Vat12) showed smaller bacterial populations of X. fastidiosa and 16 had reduction in the severity of citrus canker in relation to control plants. Within the transgenic plants containing the Xa21 gene, 11 presented reduction in symptom severity of citrus canker related to control plants.
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- 2015
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24. Cancro cítrico (Xanthomonas axonopodis pv. citri) e sua interação com a lagarta minadora dos citros (Phyllocnistis citrella) em laranja doce (Citrus sinensis)
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Rock Seille Carlos Christiano, Armando Bergamin Filho, Lilian Amorim, Modesto Barreto, José Belasque Júnior, and Maristella Dalla Pria
- Abstract
O cancro cítrico, causado por Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac), é um dos mais graves problemas fitossanitário da citricultura brasileira. Com a introdução da lagarta minadora dos citros (Phyllocnistis citrella [LMC]), houve um aumento drástico do número de focos do cancro cítrico, além da mudança do padrão espacial de fortemente agregado para moderadamente agregado e ao acaso. Foram avaliados: (1) suscetibilidade de três condições foliares: folha intacta, ferimento mecânico e injúria de LMC nas fases ovo, 1º ínstar, 3º ínstar e pupa, inoculados em diferentes concentrações de Xac (101, 102, 104 e 106 ufc/ml); (2) período de suscetibilidade da folha intacta, do ferimento mecânico e injúria de LMC inoculados a 106 ufc/ml; e (3) efeito da temperatura (12, 15, 20, 25, 30, 35, 40 e 42°C) e duração do molhamento foliar (0, 4, 8, 12, 16, 20 e 24 h) em folhas sem ferimento inoculadas a 106 ufc/ml. A concentração mínima de inóculo para causar sintomas da doença em folha intacta, injúria de LMC fase ovo e 1º ínstar foi de 104 ufc/ml; em ferimento mecânico e injúria de LMC fase 3º ínstar e pupa, 102 ufc/ml. Injúria da fase pupa resultou em grande severidade do que nos demais tratamentos a 106 ufc/ml (2 vezes maior do que em folha intacta).O período de suscetibilidade da injúria de LMC foi seis vezes mais longo do que do ferimento mecânico e a máxima suscetibilidade foi três vezes maior que em folha intacta. A LMC está relacionada com o aumento do dano que expõem mesofilo foliar à infecção direta de Xac, aumentando a suscetibilidade da folha por longo período. A faixa de temperatura ótima para o desenvolvimento do cancro cítrico foi de 25-35ºC. Entretanto, a severidade foi mais alta entre 30-35ºC. Sintomas de cancro não desenvolveram a 42ºC e na ausência de molhamento foliar. O efeito da temperatura foi maior do que a duração do molhamento foliar. A mínima duração de molhamento para infecção de Xac foi menor que 4 horas. Asiatic citrus canker, caused by X. axonopodispv.citri (Xac), is one of the most serious phytosanitary problems in Brazilian citrus crops.The introduction of the citrus leafminer (Phyllocnistis citrella [CLM]), has resulted in an increase in the number of disease foci and has changed the spatial pattern of citrus canker symptomatic trees from strong aggregation to intermediate aggregation and random patterns. We evaluated: (1) susceptibility of three distinct leaf condition: intact leaves, mechanical wounding, and injury caused by CLM at the egg stage, 1st instar, 3rd instar, and pupal stage, inoculated at different concentration of Xac (101, 102, 104, and 106 cfu/ml); (2) susceptibility period of intact leaves, mechanical wounding, and CLM injury inoculated at 106 ufc/ml; and (3) effect of temperature (12, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 42°C) and leaf wetness durations (0, 4, 8, 12, 16, 20, and 24 h) on unwounded leaves inoculated at 106 ufc/ml. The minimum inoculum concentration to cause symptom development in intact leaves, CLM injury at the egg stage and 1st instar was 104 cfu/ml; in mechanically wounded leaves and CLM injuries at the 3rd instar and pupa stage, 102 cfu/ml. The injuries from pupa stage resulted in greater disease severity than other treatments at 106 cfu/ml (two times higher than in the intact leaf). Susceptibility period of CLM injury was six time longer than mechanical wounding and maximum observed susceptibility was three times higher than intact leaf. CLM is related to the amount of damage that exposes mesophyll cells to direct Xac infection, increasing the susceptibility of leaf for long period. Optimal temperature for development of citrus canker was 25-35°C. However, disease severity was highest in the range 30-35°C. Symptoms did not develop at 42°C and zero hour of leaf wetness duration. Effect of temperature was .greater than leaf wetness duration. The minimum wetness duration for Xac infection was as short as 4 h.
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- 2015
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25. Resistência de genótipos de laranja doce (Citrus sinensis) ao cancro cítrico e diversidade genética de Xanthomonas citri subsp. citri
- Author
-
Gonçalves-Zuliani, Aline Maria Orbolato, William Mário de Carvalho Nunes, Dauri José Tessmann - UEM, José Belasque Júnior - USP, Terezinha Aparecida Guedes - UEM, and Rubia Molina de Oliveira - IAPAR
- Subjects
Brasil ,Microsatellite markers ,Genotype ,Genótipo ,Porta-enxertos ,Sweet orange ,Molecular markers ,Ciências Agrárias ,Zootecnia ,Porta enxerto ,Laranja Pêra ,Laranja doce ,Cancer (Xanthomonas) ,Susceptibility ,Cancro (Xanthomonas) ,Door graft ,Citrus canker ,Marcadores Microssatélites ,Suscetibilidade ,Cancro cítrico ,Brazil ,Marcadores moleculares ,Orange Pear ,Rootstocks - Abstract
Citrus canker caused by the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri is one of the most important diseases of citrus. The use of resistant genotypes plays an important role in the management and control of the pathogen, being a viable measure for the producer and sustainable for the environment. The scope of this study was to evaluate citrus genotypes and its resistance to citrus canker in field, greenhouse and detached leaves, in addition to assessing the genetic diversity of Xanthomonas citri in commercial and experimental orchards of Paraná State, Brazil. 25 sweet orange genotypes of Pera variety were evaluated in three regions of Paraná State, Congonhinhas, Cornélio Procópio and Paranavaí, beyond the influence of rootstocks, Rangpur lime, sunki tangerine, cleopatra tangerine and caipira orange on them. Diagrammatic scales were used to assess the incidence and severity on leaves and fruits. These genotypes were evaluated in greenhouse conditions by inoculating the X. citri inoculum and measuring the lesions diameters. Citrus genotypes with different degrees of resistance were compared by using the methodology of artificially inoculated detached leaves. Furthermore genetic diversity of X. citri subsp. citri in commercial and experimental orchards of Paraná was verified by PCR analysis using microsatellite markers. Among the analyzed genotypes and in all evaluated sites, EEL Pera oranges and Ovale Siracusa stood out with more resistant to citrus canker on leaves and fruits. A similar situation occurred in greenhouse conditions for EEL genotype, which had the smallest diameter of lesion. The rootstock affected the resistance of Pera orange genotypes whereas plants grafted on caipira orange showed lower incidence and severity on leaves and fruits compared to grafted on Rangpur lime. The detached leaves methodology showed to be an important tool in the evaluation of citrus genotypes resistance to citrus canker, enabling the differentiation of the Pera IAC and Washington navel genotypes in relation to the lesions diameters. Pera IAC exhibited greater resistance to the pathogen, showing the smallest average of lesion diameter (1.32 mm), when compared to Washington navel (1.84 mm). This greater resistance demonstrated by Pera IAC may be related to lower stomatal density and increased release of toxic chemicals in the environment, being important physical and chemical barriers against aggressiveness of Xanthomonas citri. In studies of genetic diversity was observed that the origin and the host did not influence the differentiation among the isolates. Suggesting that populations of X. citri subsp. citri found in Parana are clonal, with strong epidemiological link. O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri é uma das doenças mais importantes da citricultura. A utilização de genótipos resistentes à doença assume um papel importante no manejo e controle do patógeno, sendo essa uma medida viável ao produtor e sustentável ao ambiente. O objetivo deste estudo foi avaliar genótipos de citros quanto a sua resistência ao cancro cítrico em condições de campo, casa de vegetação e folhas destacadas, além de avaliar a diversidade genética de Xanthomonas citri em pomares comerciais e experimental do estado do Paraná, Brasil. Foram avaliados 25 genótipos de laranja doce, variedade Pêra em três regiões do Estado do Paraná, Congonhinhas, Cornélio Procópio e Paranavaí, além da influência dos porta-enxertos limão cravo, tangerina sunki, tangerina cleópatra e laranja caipira sobre os mesmos. Para avaliação da incidência e severidade em folhas e frutos foram utilizadas escalas diagramáticas. Esses mesmos genótipos foram avaliados em condições de casa de vegetação por inoculação do inoculo de X. citri e medida do diâmetro da lesão. Em metodologia de folhas destacadas e inoculação artificial foram comparados genótipos de citros com diferentes graus de resistência. Além disso, através de análise PCR, utilizando marcadores micros satélites, foi verificada a diversidade genética de X. citri subsp. citri em pomares comerciais e experimental do Paraná. Dentre os genótipos analisados, as laranjas Pêras EEL e Ovale Siracusa se destacaram com maior resistência ao cancro cítrico em folhas e frutos, em todos os locais avaliados. O mesmo ocorreu em condições de casa de vegetação para o genótipo EEL, apresentando os menores diâmetros de lesão. O porta-enxerto influenciou na resistência dos genótipos de laranja Pêra, sendo que plantas enxertadas sobre laranja caipira apresentaram menores incidências e severidades em folhas e frutos se comparado às enxertadas sobre limão cravo. A metodologia de folhas destacadas mostrou ser uma importante ferramenta na avaliação da resistência de genótipos cítricos ao cancro cítrico, permitindo diferenciar os genótipos Pêra IAC e Washington navel quanto ao diâmetro de lesão. Pêra IAC mostrou maior resistência ao patógeno, apresentando a menor média de diâmetro de lesão (1,32mm), se comparado a Washington navel (1,84 mm). Essa maior resistência mostrada pela Pêra IAC pode estar relacionada à menor abertura estomática e maior liberação de produtos químicos tóxicos no meio, sendo importantes barreiras físicas e químicas contra a agressividade de Xanthomonas citri. Nos estudos de diversidade genética, foi observado que a origem e o hospedeiro não influenciaram na diferenciação entre os isolados. Sugerindo que as populações de X. citri subsp. citri encontradas no Paraná são clonais, com forte ligação epidemiológica. xviii, 131 f
- Published
- 2014
26. Survival of Colletotrichum acutatum, the causal agent of postbloom fruit drop, on weeds
- Author
-
Guilherme Fernando Frare, Lilian Amorim, José Belasque Júnior, and Marcel Bellato Sposito
- Abstract
O Brasil é o maior produtor de laranja do mundo e, embora o cultivo ocorra em todos os estados brasileiros, o Estado de São Paulo é o maior produtor, responsável por 80% da produção nacional. Dentre as doenças que podem limitar a produção dos citros encontra-se a podridão floral do citros (PFC), causada pelo fungo Colletotrichum acutatum J. H. Simmonds. Os sintomas desta doença são caracterizados pela presença de lesões necróticas marrons ou alaranjadas nas pétalas e queda dos frutos recém formados, os cálices e os pedúnculos permanecem retidos nos ramos. Em citros, C. acutatum pode sobreviver aderido à superfície das folhas, na forma de apressório quiescente, por pelo menos um mês. As plantas daninhas podem atuar como hospedeiras alternativas de diversos patógenos, servindo como fontes de inóculo e desempenhando um importante papel na epidemiologia das doenças. O objetivo deste trabalho foi verificar se plantas daninhas, comuns em pomares de citros no Estado de São Paulo, podem servir como fonte de inóculo de C. acutatum para esta cultura. Sete espécies de plantas daninhas foram inoculadas com uma suspensão de conídios de C. acutatum, calibrada a 105 conídios/mL. Após a inoculação, estas foram mantidas em câmara úmida por 36 horas e, em seguida, amostras de todas as plantas foram coletadas e observadas em microscópio óptico para verificar a germinação dos conídios. Trinta, sessenta e noventa dias após as inoculações realizou-se o isolamento de C. acutatum das folhas inoculadas. Para isso, amostras de folhas de cada espécie de planta daninha foram coletadas, desinfestadas superficialmente e transferidas para placas de Petri, onde receberam 70 L de extrato floral de citros sobre o local da inoculação, para estimular a germinação dos apressórios ali presentes. As folhas permaneceram incubadas por 24 horas a 23°C, com fotoperíodo de 12 h. Após esse período, as áreas inoculadas das folhas foram cortadas e transferidas para placas de poliestireno contendo meio de Martin. Após o surgimento das primeiras colônias de C. acutatum, discos de quatro milímetros de diâmetro foram transferidos para meio BDA, para a obtenção de colônias puras. Em seguida foi realizado um teste de patogenicidade em flores de laranja doce de três anos de idade. Os dados de porcentagem de isolamento foram analisados análise de variância e testes não paramétricos. Foram observadas a germinação e a formação de apressórios de C. acutatum na superfície de todas as folhas inoculadas, após 36 horas de câmara úmida. Não houve diferença estatística na sobrevivência de C. acutatum ao longo dos 30, 60 e 90 dias e não foi observado nenhum tipo de sintoma nas folhas inoculadas. C. acutatum foi isolado de todas as plantas daninhas analisadas, embora o tempo de sobrevivência tenha variado em função da espécie de daninha. Todos os isolados obtidos das plantas daninhas apresentaram sintomas típicos de PFC em todas as flores inoculadas. Os resultados obtidos demonstraram que as plantas daninhas avaliadas podem servir como hospedeiras alternativas de C. acutatum, resultando em fonte de inóculo primário e secundário deste patógeno para a cultura do citros. Brazil is the major orange producer in the world, and although the cropping occurs all over the Brazilian States, the São Paulo State is the major producer, responsible for 80% of the national production. Postbloom fruit drop (PFD), caused by the fungus Colletotrichum acutatum J. H. Simmonds is an important disease that can cause yield reduction. The symptoms of this disease are characterized by the presence of brown or orange necrotic lesions in the petals and the drop of young fruits; the calyces and peduncles remain in the branches after fruit drop. In citrus, C. acutatum can adhered to the surface of the leaves, in the form of quiescent appressoria, for at least one month. The weeds can act as alternative hosts of diverse pathogens, serving as inoculum sources and playing an important role in the disease epidemiology. The purpose of this research was to verify if weeds, commons in citrus orchards in São Paulo State, may serve as inoculum source of C. acutatum for this crop. Seven weed species were inoculated with a conidial suspension of C. acutatum, calibrated with 105 conidia/mL. After the inoculation, the weeds were kept in humidity chamber for 36 hours. Samples of all weeds were collected and observed in optical microscope to verify the conidia germination. Thirty, sixty and ninety days after inoculation, C. acutatum was isolated from the inoculated leaves. For this purpose, leaves of each weed species were collected, superficially disinfested and transferred to Petri dishes. The leaves received 70 L of citrus flower extract over the inoculation area to stimulate the appressoria germination. The leaves were incubated for 24 hours at 23°C, with 12 hours of photoperiod. After this period, the inoculated areas were cut and transferred to polystyrene dishes with Martin medium. After the appearance of the first colonies of C. acutatum, discs of four millimeters of diameter were transferred to PDA medium to obtain pure colonies. A pathogenicity test was carried out in three years old sweet orange flowers. The percentage of pathogen isolation was analyzed by variance analysis or non-parametric analysis. Conidia germination and appressoria formation of C. acutatum in all inoculated leaves were observed, after 36 hours of humidity chamber. There was no statistical difference in the C. acutatum survival during 30, 60 e 90 days and no type of symptom was observed in the inoculated leaves. C. acutatum was isolated from every weed analyzed, although the survival period varied among the weed species. Every isolated obtained from the weeds presented typical PFD symptoms in every inoculated flowers. The results showed that weeds can serve as alternative hosts of C. acutatum, contributing in primary and secondary inoculum source of this pathogen to the citrus crop.
- Published
- 2012
27. Controle de Xanthomonas citri subsp. citri em citros (Citrus sinensis) mediado por neonicotinóides
- Author
-
Michele Regina Lopes da Silva, Marcelo Giovanetti Canteri ., Rui Pereira Leite Júnior, Léo Pires Ferreira, José Belasque Júnior, Carmem Sílvia Vieira Janeiro Neves, and Sérgio Ruffo Roberto
- Abstract
O cancro cítrico é uma doença de importância mundial para o cultivo comercial de citros. O desenvolvimento de medidas alternativas de controle que contribuam para o manejo da doença é de grande importância. O presente estudo teve como objetivo verificar se o tratamento de plantas cítricas com inseticidas neonicotinóides é capaz de controlar a incidência de cancro cítrico na planta, assim como, verificar se as plantas cítricas apresentam diferenças no vigor em decorrência do tratamento com estes produtos. A atividade antimicrobiana de acetamipride, imidaclopride (IMI) e tiametoxam (TMX) foi testada in vitro com seis isolados de Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc). Alíquotas das suspensões bacterianas (108 UFC/ml) foram depositadas em meio Agar Nutriente acrescido dos produtos nas concentrações de 0 a 3000 µg/ml de princípio ativo (p.a.). Em casa-de-vegetação, plantas de laranja Valência foram tratadas com quatro doses de IMI, por rega no solo, em intervalos de tempo variando entre 0 e 10 dias, entre a inoculação de Xcc, por infiltração com seringa, e o tratamento com o neonicotinóide. Plantas controle foram tratadas com água e inoculadas com a bactéria. Foi avaliada a incidência por contagem de lesões de cancro cítrico por cm2 de área foliar, a dinâmica populacional da bactéria por reisolamento e o teor de macronutrientes e micronutrientes das plantas tratadas e inoculadas. A campo, foram conduzidos experimentos nos municípios de Paranavaí e São João do Caiuá, PR, em plantas de laranja Natal (quatro meses) e Valência (oito meses), respectivamente. As plantas foram tratadas com cinco doses de IMI no tronco ou no solo, e uma dose de TMX e de clotianidina no solo. Plantas controle foram tratadas com água. Foram avaliadas bimestralmente as incidências de cancro cítrico, de larva minadora dos citros (LMC) e a desfolha. O vigor vegetativo foi avaliado pelo volume de copa, pelo diâmetro de caule e pela altura de planta. Os neonicotinóides não apresentaram efeito antimicrobiano contra nenhum isolado de Xcc in vitro. O tratamento das plantas com IMI, além de reduzir o número de lesões de cancro cítrico e a população bacteriana na planta, alterou as características dessas lesões, independente da dose, época do ano ou do intervalo de tempo entre o tratamento da planta e a inoculação com Xcc. De maneira geral, nos experimentos a campo, foi constatada diminuição de desfolha e das incidências de cancro cítrico e de LMC para todos os neonicotinóides testados, destacando-se a menor dose de IMI aplicada no tronco da planta e a maior dose de IMI aplicada no solo. Os neonicotinóides testados reduziram a incidência de cancro cítrico, aumentaram os teores de N e K nas folhas e o vigor vegetativo das plantas cítricas. Assim, os neonicotinóides podem ser considerados no manejo do cancro cítrico, não somente por sua ação inseticida, mas também como bioativadores das plantas cítricas. Citrus canker is a disease of global importance for citrus production. The development of alternative measures to control the disease is of great importance. This study aimed to determine if the aplication of neonicotinoid insecticides on citrus plants is capable to control the incidence of citrus canker by induced resistance, as well as to verify if citrus plants differ in vigor due to the treatment with these products. The antimicrobial activity of acetamiprid, imidacloprid (IMI) and thiamethoxan (TMX) was tested in vitro against six isolates of Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc). Aliquots of bacterial suspensions (108 CFU / ml) were placed on nutrient agar medium containing the neonicotinoids in concentrations from 0 to 3000 µg/ml of active ingrediente (a.i). In greenhouse, plants of Valencia orange were treated with four doses of IMI by soil drench. Intervals of time ranging from 0 and 10 days, between the inoculation of Xcc by syringe infiltration and treatment with the neonicotinoid were tested. Check plants were treated with water and inoculated with the bacteria. The plants were evaluated by counting the incidence of citrus canker lesions per cm2 of leaf area, the population dynamics of bacteria by reisolations, and macronutrient and micronutrient content of the inoculated and treated plants. Field experiments were carried out in the counties of Paranavaí and São João do Caiuá, PR, on four months old Natal orange plants and eight months old Valencia orange plants, respectively. The plants were treated with five doses of IMI in the trunk or by soil drench. Doses of TMX and clothianidin by soil drench. Check plants were treated with water. The plants were evaluated every two months by determining the incidence of citrus canker, defoliation and citrus leafminer (CLM) incidence. The vigor of the plants was assessed by the volume of canopy, trunk diameter and plant height. The neonicotinoids showed no antimicrobial effect against the strain of Xcc in vitro. The treatment of plants with IMI in addition to reducing the number of lesions of citrus canker and bacterial population in the plant, also changed the characteristics of these injuries, regardless of dose, time of the year or interval between treatment and inoculation of plants with Xcc. In general, experiments in the field showed decrease in the incidence of citrus canker for all neonicotinoids tested, especially the lower dose of IMI applied in the trunk of the plants and the highest dose of IMI by soil drench. The neonicotinoids tested reduced the incidence of citrus canker, increased the levels of N and K and the vigor of citrus plants. Thus the neonicotinoids may be considered in the management of citrus canker not only by its activity as insecticide to control CLM, but also by the bioactivity on citrus plants.
- Published
- 2009
28. Asian soybean rust: relationship between delay of chemical control, yield, severity and healthy leaf area of soybean (Glycine max L. Merril)
- Author
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Helen Alves Calaça, Jose Otavio Machado Menten, José Belasque Júnior, and Armando Bergamin Filho
- Abstract
O controle da ferrugem asiática é altamente dependente do tratamento com fungicidas. A decisão do momento correto da aplicação é fundamental para a eficiência do tratamento, visto que atrasos na efetuação do controle podem torná-lo tão ineficaz quanto à ausência de aplicações. O dano provocado pela ferrugem asiática é decorrente da redução da área foliar, devido à destruição do tecido vegetal e desfolha precoce. Tendo em vista a influência que o atraso no controle tem sobre a ferrugem asiática, e esta sobre a folhagem das plantas de soja, o dano pode ser melhor compreendido com o uso de variáveis que captem modificações na área foliar do hospedeiro. Com os objetivos de avaliar o efeito do atraso no controle da ferrugem asiática sobre o rendimento e os componentes do rendimento, a duração (HAD), a absorção da área foliar sadia (HAA) de plantas de soja e sobre a severidade da doença e examinar as relações entre o rendimento de soja com a duração, absorção da área foliar sadia e severidade da ferrugem asiática, foram conduzidos cinco experimentos no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola da Arysta LifeScience, em Pereiras-SP. Os experimentos envolveram um tratamento preventivo e tratamentos que corresponderam a atrasos crescentes na efetuação do controle químico. As relações entre os parâmetros citados acima foram avaliadas por meio de testes de comparação de médias (LSD) e regressões lineares e não lineares (p
- Published
- 2008
29. Epidemiology of begomovirus disease in tomato plants under field and protected-crop conditions
- Author
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Júlio César Barbosa, Armando Bergamin Filho, José Belasque Júnior, and Jorge Alberto Marques Rezende
- Abstract
O presente estudo teve por objetivo estudar o progresso temporal e espacial de epidemias de begomoviroses em cultivos de tomate sob condições de campo e de cultivo protegido na região de Sumaré e Elias Fausto, respectivamente, no Estado de São Paulo. As avaliações foram feitas semanalmente com base nos sintomas característicos induzidos por begomovírus. As populações de adultos de mosca-branca também foram monitoradas e caracterizadas biologicamente. A identificação das espécies de begomovírus predominantes nos cultivos de tomate foi realizada por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral, que incluiu a região 5\'-terminal do gene da CP. O progresso temporal foi avaliado por meio do ajuste dos modelos exponencial, monomolecular, Gompertz e logístico. Para o estudo do progresso espacial foram utilizadas três técnicas: o índice de dispersão (D), a lei de Taylor modificada e áreas isópatas. Nos cultivos de tomate sob condições de cultivo protegido foram identificados o ToSRV e o ToYVSV. Sob condições de campo somente o ToSRV foi identificado. Em todos os ensaios realizados nos dois sistemas de cultivo, as curvas de progresso da doença apresentaram um crescimento do tipo sigmóide, de modo que o modelo logístico foi o que melhor se ajustou aos dados, sugerindo uma disseminação secundária da doença. De um modo geral, sob condições de campo, um padrão espacial agregado (D>1) foi predominante nas parcelas localizadas nas bordas das lavouras. Os parâmetros da lei de Taylor modificada também indicaram agregação [log (A) >0], a qual varia de acordo com a incidência da doença (b>1), o que sugere proximidade de uma fonte de inóculo. Resultados semelhantes foram obtidos em todas as parcelas dos ensaios realizados sob condições de cultivo protegido. A análise das áreas isópatas revelou em ambos os sistemas de cultivo uma maior intensidade da doença nas bordas das parcelas. Em alguns casos foi possível detectar a presença de focos isolados no interior das parcelas. Diante destas evidências, é provável que a migração de moscas-brancas seja importante, tanto de fora para dentro dos cultivos de tomate como no interior destes. Nos cultivos sob condições de campo, o inóculo primário pode estar relacionado à sobrevivência de moscas-brancas provenientes dos canaviais e áreas de matas que circundam as lavouras. Já sob condições de cultivo protegido, é mais provável o inóculo primário ser plantas de tomate doentes cultivadas em outras estufas plásticas devido à proximidade destas e ao escalonamento de cultivos de tomate. Em todos os ensaios, o número de adultos de mosca-branca não apresentou qualquer relação com a incidência da doença ao longo do tempo (r =0,16 a 0,59). Isto pode ter ocorrido em função do calendário de pulverizações com inseticida adotado pelos agricultores. A espécie de mosca-branca monitorada foi identificada como Bemisia tabaci biótipo B. Estes resultados obtidos contribuem para a recomendação de medidas de manejo de begomoviroses em tomateiro. The objective of this work was to study the temporal and spatial progress of begomovirus disease epidemics in tomato crop under field and protected-crop conditions in Sumare and Elias Fausto counties, respectively, State of São Paulo, Brazil. Weekly evaluations were carried out based on characteristic begomovirus-induced symptoms. Adults whitefly populations were also monitored and biologically characterized. The identifications of begomovirus species in the tomato crops were conducted by analyzing the nucleotide sequence of a portion of the viral DNA-A, which includes the 5\'-terminal region of the gene from the CP. The temporal progress was assessed by adjusting exponential, monomolecular, Gompertz and logistic models. The study of the spatial progress involved three techniques: the dispersion index (D), the modified Taylor\'s law and isopath areas. ToSRV and ToYVSY were identified in the tomato crops under protected-crop conditions, while only ToSRV was identified in tomato crops in field conditions. Progress curves of the disease showed sigmoid-type growth in all tests conducted in the two crop systems, so that the logistic model showed the best fit to the data, which implies a secondary dissemination of the disease. Under field conditions, an aggregated spatial pattern (D>1) generally prevailed in plots located in the outer limits of the crop. The modified Taylor\'s law parameters also indicated [log(A)>0] aggregation, which varied according to the disease incidence (b>1), implying the presence of a source of inoculum nearby. Similar results were verified in all experimental plots under protected-crop conditions. The isopath areas analysis revealed a more intense pattern of the disease in the plots borders in both crop systems, with isolate foci also detected inside the plots. In view of such evidences, it can be suggested that the migration of whiteflies into tomato crops as well as within them is important. In crops under field conditions, the primary inoculum may be related to the surviving whiteflies from sugarcane fields and forest areas surrounding the crops. Yet, under protected-crop conditions it is more likely the primary inoculum to be infected tomato plants growing in other plastic green houses, due to their proximity and the scheduling of tomato crops. The number of adult whiteflies did not relate with the incidence of the disease along the time (r=0.16 to 0.59) in all tests, which may be due to the schedule of pulverizations with insecticide adopted by growers. The monitored whitefly was identified as B-biotype Bemisia tabaci. These obtained results lead to the recommendation of control management measures of begomovirus disease in tomato plants.
- Published
- 2008
30. Quantification of prepenetration and monocyclic parameters related to Phakopsora pachyrhizi - soybean pathosystem
- Author
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Silvio André Meirelles Alves, Armando Bergamin Filho, Lilian Amorim, José Belasque Júnior, Edson Luiz Furtado, and Cláudia Vieira Godoy
- Abstract
O conhecimento de aspectos epidemiológicos do patossistema Phakopsora pachyrhizi - soja pode auxiliar no controle da doença. Para isso, foram realizados quatro experimentos. (1) Urediniósporos foram avaliados quanto à germinação e formação de apressórios em placas de poliestireno, nas temperaturas de 8, 12, 15, 20, 25 e 30ºC e períodos de molhamento de 1, 2, 4, 8 e 12h de incubação. As avaliações foram realizadas contando-se os urediniósporos não germinados, germinados e os que formaram apressório. (2) Plantas de soja da variedade BRS 154, no estádio V2, foram inoculadas e mantidas nas temperaturas de 10, 15, 20, 22,5, 25, 27,5 e 30ºC e nos períodos de molhamento foliar de 0, 4, 6, 8, 12, 16 e 24h. Em cada tratamento foi determinado o período latente e após 14 dias da inoculação, por meio de fotografia das folhas, foram quantificadas a freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade. (3) Plantas da mesma variedade e estádio, foram inoculadas e mantidas na temperatura de 23°C por período de 24h de molhamento foliar. Após esse período, elas foram transferidas para temperaturas de 23, 30, 35 e 40°C. Foram determinados o período de incubação e latente. Após 14 dias da inoculação foram quantificadas a freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade. (4) Plantas de soja dos genótipos BRS 154, BRS 258, PI 459025 (Bing Nan), PI 200487 (Kinoshita), PI 471096 (Orba) e PI 274453 (Shiranui) no estádio V2, foram inoculadas e mantidas em câmaras de crescimento nas temperaturas de 15 e 25°C e duração do período de molhamento foliar inicial de 24h. Foram determinados o período de incubação e latente. As avaliações da intensidade da doença foram realizadas aos 13 e 20 dias após a inoculação para as plantas mantidas a 25 e 15°C, respectivamente. Os dados de germinação e formação de apressórios apresentaram bom ajuste ao modelo Beta generalizado em relação à temperatura e o modelo Monomolecular em relação ao período de molhamento. Houve infecção nos períodos de molhamento a partir de 6 horas e em todas as temperaturas testadas, exceto na de 30 °C. O período latente foi influenciado pela temperatura e os dados foram ajustados a equação do segundo grau. O menor período latente foi de nove dias na temperatura de 22,5 °C. A função Beta generalizada ajustou-se ao comportamento da severidade e da freqüência de infecção em relação à temperatura e o modelo Monomolecular ajustou-se em relação ao período de molhamento. O tamanho médio de lesão não foi influenciado pelos tratamentos testados. A temperatura interferiu no processo de colonização e o patógeno conseguiu se desenvolver apenas nas temperaturas de 23 e 30 °C. A temperatura de 30°C não influenciou nas variáveis: freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade, mas aumentou o período de incubação e o período latente. Os genótipos que desenvolveram sintomas RB apresentaram maior período latente e menor número de urédias por lesão quando comparadas com BRS 154. The knowledge of epidemiological aspects of Phakopsora pachyrhizi - soybean pathosystem can help in controlling this disease. For this four experiments were performed. (1) Urediniospores were evaluated regarding germination and appressorium formation in polystyrene plates, in the temperatures of 8, 12, 15, 20, 25 and 30ºC and wetness duration of 1, 2, 4, 8 and 12h of incubation. The evaluations were carried out by counting ungerminated, germinated without appressorium and germinated with appressorium urediniospores. (2) Plants of BRS 154 soybean cultivar, in the V2 stage, were inoculated and kept in temperatures of 10, 15, 20, 22.5, 25, 27.5 and 30°C and in leaf wetness duration of 0, 4, 6, 8, 12, 16 and 24h. In each treatment the latent period was determined. 14 days after inoculation, the frequency of infection, lesion size and severity were evaluated by digital images of the leaves. (3) Plants of the same cultivar and stage were inoculated and kept in the temperature of 23°C for a period of 24h of leaf wetness. After this period, the plants were transferred to temperatures of 23, 30, 35 and 40°C. The incubation and latent period were determined. After 14 days of inoculation the frequency of infection, lesion size and severity were quantified. (4) Plants of soybean genotypes BRS 154, BRS 258, PI 459025 (Bing Nan), PI 200487 (Kinoshita), PI 471096 (Orba) and PI 274453 (Shiranui) in the V2 stage, were inoculated and kept in growth chambers in temperatures of 15 and 25°C and 24h of initial leaf wetness duration. The incubation and latent period were determined. The evaluations of disease intensity were carried out at 13 and 20 days after inoculation for the plants kept at 25 and 15°C respectively. The data of germination and appressorium formation had a good fit to the Beta generalized model in relation to the temperature and the Monomolecular model in relation to the wetness duration. Infection occurred in wetness duration of 6 hours or more and in all of temperatures, except 30°C. The latent period was influenced by the temperature and the data were fitted to a second degree equation. The shortest latent period was nine days in the temperature of 22.5°C. The Beta generalized model fitted the behavior of severity and frequency of infection in relation to the temperature, and the wetness duration fitted the Monomolecular model. The lesion size was not influenced by the treatments. The temperature interfered the pathogen colonization and it developed only in the temperatures of 23 and 30°C. The temperature of 30°C did not influence frequency of infection, lesion size and severity, but it increased the incubation and latent periods. The genotypes with RB symptoms showed greater latent period and smaller number of uredia per lesion when compared with BRS 154.
- Published
- 2007
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