Achievements in the epidemiology of begomoviruses and their vector Bemisia tabaci in Costa Rica

Since the early 1990s, and almost simultaneously, unknown diseases started to be observed in many crops, especially in tropical and subtropical regions. These diseases were predominantly caused by begomoviruses, which were poorly known at that time. Their vector, the whitefly Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), often reached unprecedented huge populations in agricultural areas. This elicited a serious production crisis worldwide, that caused losses of millions of dollars for farmers in many countries, including the Mesoamerican region. Fortunately, in Costa Rica, some local research centers, with the collaboration of foreign specialists, have been able to study the causes of this phenomenon, in the search for solutions based on solid epidemiological information. In addition to the previously reported native Bemisia tabaci species, New World (NW), two exotic species, -Mediterranean (MED) and Middle East-Asia Minor 1 (MEAM1)- were found. Moreover, native and exotic bipartite begomoviruses have been detected, especially in common bean, cucurbits, tomato and sweet pepper, as well as the worldwide spread monopartite begomovirus Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). Based upon biological and ecological knowledge accumulated to date, this review offers a comprehensive overview of the very dynamic ways in which the interactions of the different whiteflies and begomovirus species have expressed in Costa Rica, with emphasis on vegetable pathosystems. Hopefully, the information provided in this paper may allow farmers, extension agents, and researchers involved in vegetable production to develop sound practical responses to current and unforeseen problems regarding whiteflies and their associated viruses.

Desde inicios del decenio de 1990 y de manera casi simultánea, se empezaron a observar afecciones desconocidas en numerosos cultivos, sobre todo en regiones tropicales y subtropicales. Dichas enfermedades eran causadas por begomovirus hasta entonces poco estudiados. Su vector es la mosca blanca Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), de la que no se habían registrado poblaciones tan desmedidas en áreas agrícolas. Ello originó una seria crisis de producción a nivel mundial, con pérdidas millonarias para los agricultores de numerosos países, incluyendo la región de Mesoamérica. Por fortuna, en Costa Rica, algunos centros de investigación, con la colaboración de especialistas extranjeros, han podido profundizar en las causas de este fenómeno, para buscar soluciones fundamentadas en información de carácter epidemiológico. Además de la especie de B. tabaci New World (NW), nativa y previamente conocida, en años recientes han ingresado sendas especies del Mediterráneo (MED) y el Medio Oriente-Asia Menor 1 (MEAM1). Asimismo, se ha detectado la presencia de begomovirus bipartitas, nativos y exóticos, especialmente en frijol común, cucurbitáceas, tomate y chile; además, se detectó el begomovirus monopartito conocido a nivel mundial Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) en tomate. Con base en el conocimiento biológico y ecológico acumulado hasta ahora, en la presente revisión se aporta una panorámica del dinamismo con que se han expresado en Costa Rica las interacciones entre las diferentes especies vectoras y los distintos begomovirus, con énfasis en patosistemas de hortalizas. Se espera que la información aquí presentada permita mejorar el tipo de respuestas prácticas y eficaces de parte de agricultores, extensionistas agrícolas e investigadores involucrados en la producción de hortalizas, frente a problemas actuales o imprevistos.

Fontes de resistência à murcha bacteriana em germoplasma de Capsicum spp. do estado do Amazonas / Sources of resistance against bacterial wilt in Capsicum spp. germoplasm of the Amazonas state

A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, é uma das doenças mais importantes do gênero Capsicum no Brasil. No Amazonas, as condições de elevada temperatura e umidade favorecem o desenvolvimento da doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à murcha bacteriana de germoplasma, selvagem e comercial, de Capsicum spp. Foram avaliados 22 acessos de Capsicum em casa de vegetação. A inoculação foi feita mediante ferimento das raízes, seguido de adição no solo, ao redor das plantas, de suspensão bacteriana na concentração de 10(8) ufc mL-1. A avaliação foi feita diariamente a partir do quarto dia após a inoculação, em função desenvolvimento dos sintomas. A partir das médias de progresso dos sintomas foi construída a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD), e os dados submetidos ao teste de Scott-Knott ao nível de 5 por cento de probabilidade, utilizando o programa estatístico SAEG 9.1. Foram selecionados os acessos 30, 20 e 17, da espécie C. chinense, como resistentes à murcha bacteriana para ensaios futuros em programas de melhoramento genético.

The bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the most important in the genus Capsicum in Brazil. In the state of Amazonas, high temperatures and humidity favor the development of the disease. The objective of this work was to evaluate resistance in germoplasm of wild and commercial Capsicum spp. to bacterial wilt. Twenty two accesses of Capsicum spp. were evaluated in greenhouse conditions. The inoculation was made by means of wounds in the roots, followed by addition of bacterial suspension in the concentration of 10(8) ufc ml-1 in the soil, around the plants. Plant evaluation was made daily after the fourth day of the inoculation (DAI) considering the symptoms progress. From the average progress of symptoms was constructed the area under the disease progress curve (AUDPC), and the data submitted to the Scott-Knott test at 5 percent of probability, using SAEG statistical program. From the average severity notes, we constructed the area under the disease progress curve (AUDPC). The accesses 30, 20 and 17 were selected from C. chinense as resistant to the bacterial wilt, for future use in genetic breeding programs.

Capacidade de combinação de linhagens elite de pimentão (Capsicum annuum L.) / Combining ability among lines of sweet pepper (Capsicum annuum L.)

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar a capacidade de combinação de linhagens elite de pimentão (Capisicum annuum L.), identificar combinações híbridas superiores quanto à qualidade de frutos, e inferir sobre os modos de ação gênica envolvidos na expressão dos caracteres relacionados à qualidade dos frutos. Para isto, foram realizados cruzamentos dialélicos para obtenção de híbridos, sendo analisados segundo o esquema dialélico parcial tipo North Carolina II, estimando-se a capacidade geral (CGC) de cada genitor dentro de cada grupo, bem como as capacidades específicas (CEC) de combinação para cada combinação de genitores. Os híbridos experimentais apresentaram heterose para diâmetro de fruto e profundidade de inserção de pedúnculo. A característica profundidade de inserção do pedúnculo é condicionada, predominantemente, por alelos recessivos. Os melhores híbridos, com perspectivas para uso comercial foram F1 (L-3436 x L-004), F1 (L-3513 x L-004) e F1 (L-3509 x L-004). Foram obtidos valores positivos de heterose padrão variando de 1,47 a 30,04 por cento para diâmetro de fruto, de 2,57 a 83,71 por cento para profundidade de inserção do pedúnculo, em relação à cultivar híbrida F1 Magali-R.

The work had the aim to evaluating the combining ability among sweet pepper breeding lines, identify superior hybrids for fruit quality, and to infer on the mode of gene action involved in the expression fruit quality. North Carolina-II scheme partial diallel crosses were obtained, to estimate general combining abilities (GCA) of parental lines and specific combining abilities (SCA) of parental combinations. There was evidence for heterosis among experimental hybrids for fruit diameter and insertion depth of the peduncle. Peduncle insertion depth is conditioned, predominantly, by recessive alleles. Experimental hybrids with commercial potential were F1 (L-3436 x L-004), F1 (L-3513 x L-004) and F1 (L-3509 x L-004). Heterosis values relative to the standard cultivar Magali-R-F1 ranged from 1.47 percent to 30.04 percent for fruit diameter and 2.57 percent to 83.71 percent for insertion depth of the peduncle.

Relação entre os estádios de desenvolvimento dos micrósporos e as características morfológicas do botão floral em pimentão (Capsicum annuum L. ) / Relationship among the development stages of microspores and the morphological characteristics of the floral bud in sweet pepper (Capsicum annuum L. )

Vários fatores influenciam a cultura de anteras, entre eles, o estádio de desenvolvimento dos micros poros. O presente estudo teve por objetivo verificar a relação entre o estádio de desenvolvimento dos micrósporos com algumas características morfológicas do botão floral do pimentão. Foram utilizados botões florais dos genótipos Agronômico 8, linhagem 004 e o híbrido F1 (PIX22C#31 x linhagem 004), os quais inicialmente foram separados em seis classes de diferentes tamanhos. Foi determinado o comprimento e o diâmetro do botão floral e o comprimento de suas anteras, além de se observar a presença de antocianina e a relação entre o tamanho das sépalas e pétalas. O estádio de desenvolvimento dos micrósporos foi analisado através da coloração dos mesmos com carmim acético. A análise citológica de cada classe mostrou que o micrósporo não vacuolado, com núcleo central e diâmetro de aproximadamente 24,5µm (ideal para utilização em cultura de anteras), ocorreu em todos os genótipos cujos botões florais tinham pétalas de tamanho igual ou pouco maior que as sépalas e, anteras com traços de antocianina em sua extremidade.

A number of factors influence the anther culture, among them, the developmental stage of microspores. The present study had the objective to verify the relationship among the developmental stage of microspores and a few morphological characteristics of the floral bud of the sweet pepper. Floral buds of the genotypes: Agronômico 8, line 004 and the hybrid PIX22C#31 x line 004, were divided into six classes of different sizes. Length and diameter of the floral bud and the length of their anthers were determined, besides observing the presence of the anthocianm and relationship between the size of sepals and petals. The developmental stage of micropores was analysed through the coloration with acetic carmin. Cytological analysis of each class showed that the non-vacuoled microspore, with central nucleus and diameter approximately 24,5 µm (suitable for use in anther culture), ocurred in every genotypes with petals of same size or a little bigger than the sepals and anthers with traces of anthocianin in their end.