Comparison of protocols for the extraction of genomic DNA from Sharpshooters (Hemiptera: Cicadellidae) for the detection of Xylella fastidiosa / Comparação de protocolos para a extração de DNA genômico de cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae) para a detecção de Xylella fastidiosa

The bacterium Xylella fastidiosa, the causal agent of citrus variegated chlorosis (CVC), is dependent on vector insects for its spread and infection of citrus hosts. The insects, leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) transmit the bacteria to healthy plants after feeding on infected plants. The objective of this study was to develop and compare methods for extracting genomic DNA from sharpshooters to detect X. fastidiosa. The DNA extraction from insects was performed according to a phenol-chloroform based DNA extraction in conjunction with two commercial kits, Dneasy® Plant Mini Kit and blood & tissue Dneasy® Handbook (Qiagen Inc., Valencia, CA, USA). The heads of the following species of sharpshooter were used: Dilobopterus costalimai, Acrogonia citrina, Oncometopia facialis, Bucephalogonia xanthophis, Macugonalia leucomelas and Homalodisca ignorata. Based on the numeric differences between independent samples, the results showed the use of the phenol:chloroform extraction method (36/50 positives) and the DNeasy® Plant Mini Kit (33/50) resulting in the most detections of X. fastidiosa from leafhopper samples. As these two methods detected Xylella in the greatest number of infected samples, they may be more efficient to use for detection purposes in leafhoppers.(AU)

A bactéria Xylella fastidiosa, agente causal da clorose variegada dos citros, é dependente da ação de insetos vetores para sua disseminação e infecção em plantas cítricas hospedeiras. Os insetos cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae) transmitem a bactéria para plantas sadias depois de se alimentarem das plantas contaminadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e comparar métodos de extração de DNA genômico de cigarrinhas a fim de detectar a bactéria X. fastidiosa. A extração de DNA foi realizada de acordo com protocolo à base de fenol-clorofórmio em conjunto com dois kits comerciais: Dneasy® Plant Mini Kit and Blood & Tissue Dneasy® Handbook (Qiagen Inc., Valencia, CA, USA). Utilizou-se a cabeça das seguintes espécies de cigarrinhas: D. costalimai, A. citrina, O. facialis, B. xanthophis, M. leucomelas e H. ignorata. Com base nas diferenças numéricas entre as amostras independentes, os resultados mostraram o uso do método de extração fenol-clorofórmio (36/50 positivos) e o kit comercial DNeasy® Plant Mini Kit (33/50) resultando nas maiores detecções de X. fastidiosa nas amostras de cigarrinhas. Como esses dois métodos detectaram a presença de X. fastidiosa no maior número de amostras infectadas, eles podem ser mais eficientes para o uso na detecção em cigarrinhas.(AU)

Caracterização do secretoma de cepas de Xylella fastidiosa / Characterization of the secretome Xylella fastidiosa strains

As doenças causadas pelo fitopatógeno Xylella fastidiosa, uma bactéria Gram-negativa, devem-se aos seus múltiplos fatores de virulência, tais como formação de biofilme, secreção de enzimas de degradação da parede celular do xilema (CWDE), expressão de proteínas de adesão e produção de vesículas de membrana externa (OMVs). Esses fatores de virulência são controlados por uma via de sinalização mediada por DSF (fatores de sinalização difusíveis de natureza lipídica) e relacionada com percepção de quórum. Nesse trabalho, tivemos como objetivo ampliar a caracterização do secretoma de cepas selvagens e mutantes de X. fastidiosa para evidenciar proteínas e metabólitos potencialmente associados à adaptação ao hospedeiro, virulência e patogenicidade. Desenvolvemos, paralelamente, três estudos empregando como abordagens metodológicas a proteômica, a metabolômica e a transcritômica. No primeiro estudo, comparamos o secretoma (exoproteoma) da cepa Temecula1 selvagem (WT) e do mutante no gene da sintase de DSF (ΔrpfF), o qual exibe fenótipo de hipervirulência em videiras. A este estudo associamos a comparação dos transcritomas dessas cepas. Os resultados mostraram que, mesmo no cultivo in vitro, X. fastidiosa expressa e secreta fatores de virulência previamente conhecidos (lipases-esterases e proteases), além de toxinas (microcinas) que, supostamente, teriam papel de controlar bactérias competidoras pelo mesmo nicho. No segundo estudo caracterizamos a composição de OMVs secretadas no cultivo in vitro por X. fastidiosa Fb7 e 9a5c (cepas isoladas de laranjeiras) e Temecula1 (cepa isolada de videira). Demonstramos que Fb7 produz até 57% mais OMVs que 9a5c e Temecula1 e identificamos um total de 202 proteínas distintas nas OMVs produzidas pelas 3 cepas, ampliando consideravelmente o número de proteínas secretadas por meio de OMVs descrito, até então, para X. fastidiosa. Entre as proteínas enriquecidas, citamos adesinas afimbriais, porinas, lipoproteínas, hidrolases (lipases/esterases, proteases e peptidases) e uma pectina-liase putativa. Destacamos a detecção da enzima L-ascorbato oxidase nas OMVs e sugerimos que esta enzima poderia atuar na depleção do ascorbato produzido pelo hospedeiro vegetal. Além disso, demonstramos, pela primeira vez, que OMVs de X. fastidiosa transportam ácidos graxos da família DSF, sugerindo um papel adicional para OMVs nesse fitopatógeno. Finalmente, no terceiro estudo verificamos alterações relevantes no perfil de metabólitos secretados por X. fastidiosa em resposta a sua interação com metabólitos secretados por Burkholderia phytofirmans, proposta como uma cepa para o biocontrole da doença de Pierce de videiras. Confirmamos que o sobrenadante de B. phytofirmans possui um composto de natureza apolar que induz a formação de biofilme em X. fastidiosa, contudo ainda não foi possível decifrar a natureza química deste composto

The diseases caused by the phytopathogen Xylella fastidiosa, a Gram-negative bacterium, are due to multiple virulence factors, such as biofilm formation, secretion of xylem cell wall degradation enzymes (CWDE), expression of adhesion proteins and production of outer membrane vesicles (OMVs). These virulence factors are controlled by a DSF (diffusible signaling factors of a lipidic nature) mediating signaling pathway and related to quorum sensing perception. In this work, we aimed to extend the characterization of the secretoma of wild type and mutants strains of X. fastidiosa to uncover proteins and metabolites potentially associated to host adaptation, virulence and pathogenicity. We developed three studies in parallel using proteomics, metabolomics and transcriptomics as methodological approaches. In the first study, we compared the secretome (exoproteome) of the wild type strain Temecula1 (WT) and of DSF synthase mutant (ΔrpfF) which exhibits hypervirulence phenotype in grapevines. We also compared the transcriptomes of these strains. Our results showed that, even in in vitro culture, X. fastidiosa expresses and secretes previously known virulence factors (lipasesesterases and proteases), as well as toxins (microcins) that might play a role in controlling competing bacteria in the same niche. In the second study, we characterized the composition of OMVs secreted by in vitro cultures of X. fastidiosa Fb7 and 9a5c (strains isolated from orange trees) and Temecula1 (strain isolated from grapevine). We have shown that Fb7 produces up to 57% more OMVs than the 9a5c and Temecula1. Moreover we identified a total of 202 distinct proteins in the OMVs produced by these three strains, increasing considerably the number of OMVs secreted proteins so far described for X. fastidiosa. Among the proteins enriched in OMVs, we point out afimbrial adhesins, porins, lipoproteins, hydrolases (lipases/esterases, proteases and peptidases) and a putative pectin-lyase. We highlight the detection of the enzyme L-ascorbate oxidase in the OMVs and we suggest that this enzyme could act in the depletion of ascorbate produced by the plant host. In addition, we have demonstrated, for the first time, that X. fastidiosa OMVs transport fatty acids from the DSF family, suggesting an additional role for OMVs in this phytopathogen. Finally, in the third study we verified relevant changes in the profile of metabolites secreted by X. fastidiosa in response to the interaction with metabolites secreted by Burkholderia phytofirmans that has been sugested as a biocontrol strain for Pierce's disease in grapevines. We confirm that the B. phytofirmans supernatant has a non-polar compound that induces biofilm formation in X. fastidiosa, but it has not yet been possible to elucidate the chemical nature of this compound

Monitoramento populacional das cigarrinhas vetoras de Xylella fastidiosa, através de armadilhas adesivas amarelas em pomares comerciais de citros / Population monitoring of leafhopper vectors of Xylella fastidiosa, through yellow sticky traps in commercial citrus orchards

A Clorose variegada dos citros (CVC) é uma doença causada pela bactéria de xilema Xylella fastidiosa Wells. A disseminação ocorre por meio de insetos vetores pertencente à ordem Hemiptera, família Cicadellidae (subfamília Cicadellinae), os quais transmitem a bactéria depois de se alimentarem em plantas contaminadas. Neste trabalho, objetivou-se identificar e monitorar as espécies de cigarrinhas vetoras em um pomar comercial no município de Paranavaí, Paraná. O experimento foi realizado em um talhão comercial de laranja doce (Citrus sinensis (L.) Osbeck), variedade Pera, com 1.000 plantas de dez anos de idade. A amostragem foi realizada por meio de armadilhas adesivas amarelas, distribuídas na área periférica e central do pomar, com duas repetições por rua amostrada. As etiquetas foram distribuídas entre a 5ª e 30ª plantas em 10 ruas, totalizando 20 armadilhas que foram renovadas no pomar, a cada trinta dias, durante o período de avaliação que foi entre junho de 2005 e setembro de 2006. As principais espécies de Cicadellinae capturadas foram Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli, Dilobopterus costalimai Young e Macugonalia cavifrons Stal. Essas espécies apresentaram ocorrência constante e frequência de 3,97 por cento, 4,2 por cento, 13,0 por cento respectivamente, em relação ao total de cigarrinhas coletadas.

Citrus variegated chlorosis (CVC) is the disease caused by the bacteria Xylella fastidiosa Wells. Dissemination occurs through insect vectors belonging to the order Hemiptera, family Cicadellidae (subfamily Cicadellinae), which transmit the bacteria after feeding on infected plants. The objective of this study was to identify the species of insect vectors in an orchard in the municipality of Paranavaí, in the State of Paraná. The experiment was conducted in a commercial stand of sweet orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck), Pêra variety with 1,000 10-year-old plants. Monitoring was performed using yellow sticky traps, distributed in the central and peripheral areas of the orchard with two traps on each one. The stickers were distributed between the 5th and 30th plant in each 10 rows, totaling 20 traps in the orchard and renewed every thirty days during the evaluation period, which was between June 2005 and September 2006. The main species caught were Cicadellinae Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli Dilobopterus costalimai Young and Macugonalia cavifrons Stal. These species occurred constantly, with frequencies of 3.97 percent, 4.2 percent, and 13.0 percent respectively, compared to the total leafhoppers collected.

Populational fluctuation of vectors of Xylella fastidiosa, wells in sweet orange [Citrus sinensis (L. ) Osbeck] varieties of northwest Paraná State, Brazil

The aim of the present study was to assess the population flutuation of the sharpshooters species subfamily Cicadellinae belonging to the tribes Cicadellini and Proconiini, in sweet orange [Citrus sinensis( L). Osbeck] commercial orchards of the northwest region of Paraná State , Brazil. Samplings were carried out the employing every time 24 yellow sticky cards. Identification of the species showed that the most representative were Dilobopterus costalimai of the Cicadellini tribe and Acrogonia citrina of the Proconiini tribe.

A Clorose variegada dos citros (CVC) é uma importante doença que ocorre nos citros, cujo agente causal é a bactéria Xylella fastidiosa, Wells. A bactéria depende, obrigatoriamente, de insetos vetores para sua disseminação, que são as cigarrinhas sugadoras do xilema (Hemiptera: Cicadellidae, Cicadellinae). No presente estudo objetivou-se avaliar a flutuação populacional de espécies de cigarrinhas nas diferentes variedades de laranja doce [Citrus sinensis (L.) Osbeck], Natal, Pêra, Valência e Folha Murcha, em um pomar comercial localizado na região Noroeste do Paraná, no período de janeiro de 2000 a dezembro de 2002. Amostragens quinzenais foram realizadas com o uso de armadilhas adesivas amarelas, num total de 24 armadilhas em cada avaliação. Após a identificação das espécies observou-se, que as mais representativas foram Dilobopterus costalimai da tribo Cicadellini e Acrogonia citrina da tribo Proconiini, sendo que a variedade de laranja Pêra apresentou o maior número de espécies vetoras durante os anos avaliados.

Identificação de genes com expressão modulada por estreptomicina e de genes associados à virulência e patogenicidade em Xylella fastidiosa / Identification of genes modulated by streptomycin and of genes related to virulence and pathogenicity in Xylella fastidiosa

Em concentrações subletais, agentes antimicrobianos modulam a expressão gênica bacteriana, sendo que o conjunto de genes que é modulado depende tanto da cepa bacteriana, como da natureza do agente antimicrobiano. Neste trabalho, avaliamos o perfil de expressão gênica de Xylella fastidiosa cepa 9a5c em resposta ao tratamento por até 60 minutos com dose subletal do antibiótico estreptomicina. Esta é uma cepa virulenta, originalmente isolada de laranjeiras com sintomas de clorose variegada dos citros. A hibridização de microarranjos de DNA representando 2608 das 2848 sequências codificadoras (CDS) previamente anotadas no genoma desta cepa, revelou que 136 CDS apresentaram expressão gênica diferencial em resposta à exposição à estreptomicina, sendo que destas 109 foram negativamente moduladas e 27 positivamente moduladas. Realizamos, também, ensaios de PCR quantitativo precedido de transcrição reversa (RTqPCR) de 21 CDS para confirmar a modulação observada na análise global da expressão gênica. O perfil de expressão gênica de X. fastidiosa em resposta à estreptomicina foi analisado de forma integrada com outros perfis de expressão gênica desta bactéria. Entre as CDS positivamente moduladas, destacamos aquelas codificadoras das chaperoninas GroEL e GroES, que estão associadas a resposta de choque térmico, e CDS associadas à tradução, tais como proteínas ribossomais e fatores de tradução. Interessantemente, a exposição à estreptomicina induz a expressão da CDS que codifica poligalacturonase, que é um fator de virulência em algumas cepas de X. fastidiosa. Por outro lado, o tratamento com estreptomicina promoveu a modulação negativa de CDS relacionadas à formação e manutenção de biofilme ao contrário do observado quando estas bactérias foram submetidas ao tratamento com gomesina, um peptídeo antimicrobiano. O conjunto destas observações sugere que a exposição à dose subletal de estreptomicina possa promover um fenótipo de maior virulência, contrariamente ao efeito...

At sublethal concentrations, antimicrobials compounds modulate bacterial gene expression and the gene set that is modulated depends not only on the bacterial strain but also on the nature of antimicrobial agent. In this study, we evaluated changes in gene expression profile of Xylella fastidiosa strain 9a5c exposed up to 60 min to sublethal concentration of streptomycin. This a virulent strain originally isolated from orange trees with symptoms of citrus variegated chlorosis. Hybridization of DNA microarrays representing 2,608 out of 2848 coding sequences (CDS) previously annotated in strain 9a5c genome revealed 136 CDS differentially expressed upon streptomycin treatment. Of which 109 were down-regulated and 27 up-regulated. Differential expression for a subset of 21 CDS was further evaluated by reverse transcriptionquantitative PCR (RT-qPCR). In addition, we performed an integrated analysis of the gene expression profile of X. fastidiosa in response to streptomycin along with other gene expression profiles available for this bacterium. Among the up-regulated CDS, we highlight those encoding chaperonins GroEL and GroES, which are associated with heat shock response, and those CDS related to translation, such as ribosomal proteins and translation factors. Interestingly, exposure to streptomycin induces the expression of a CDS encoding polygalacturonase, which is a virulence factor for some X. fastidiosa strains. Furthermore, treatment with streptomycin down-regulates some CDS related to biofilm formation oppositely to treatment with gomesin, an antimicrobial peptide. Together, these observations suggest that exposure to sublethal dose of streptomycin might promote a higher virulent phenotype, in contrast to the effect previously observed with gomesin. In the present work, we also describe the pyrosequencing of J1a12 genome, a X. fastidiosa strain that exhibits a less virulent phenotype in citrus and tobacco if compared to strain 9a5c. A comparison of genome...

Levantamento populacional de cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae) associadas à transmissão de Xylella fastidiosa em pomares cítricos do Litoral Norte da Bahia / Survey of sharpshooters (Hemiptera: Cicadellidae) associated with Xylella fastidiosa transmission in citrus groves of the North Coast of Bahia State

The causal agent of citrus variegated clorosis, Xylella fastidiosa, is transmitted by leafhoppers of the subfamily Cicadellinae, whose species vary regionally. The goal of this study was to identify potential vectors of this pathogen in citrus groves of Bahia North Coast, Brazil. The survey was done from March/2002 to February/2003 in three seven- to nine-year-old sweet orange (Citrus sinensis, Pêra variety) groves located in Rio Real, BA. Fifteen yellow sticky cards (8.5x11.5 cm) were installed 40 m apart in each grove, hanged at 1.5 m high on the upper north side of citrus canopies, and replaced fortnightly. A sweep net was periodically used to sample leafhoppers on herbaceous weeds inside the groves, by selecting five points at random and performing 30 sweeps in each point. A total of 1,360 specimens of 49 Auchenorrhyncha species were collected in this study, mostly in the family Cicadellidae (90.2 percent). The subfamily Cicadellinae, which includes the sharpshooter vectors of X. fastidiosa, showed the largest number of species (14) and specimens (84.8 percent). Acrogonia flagellata Young, A. citrina Marucci & Cavichioli, Homalodisca spottii Takiya, Cavichioli & McKamey and an unidentified Cicadellini (species 1) were the dominant species trapped on citrus canopies, while Hortensia similis (Walker) and Erythrogonia dubia (Medler) were dominant in the weedy vegetation. Among the Cicadellinae species already known as vectors of X. fastidiosa in citrus, only A. citrina, Bucephalogonia xanthophis (Berg) e Ferrariana trivittata (Signoret) were found. The two latter species were accidentally trapped by sweep net in the weedy vegetation.

O agente causal da clorose variegada dos citros, Xylella fastidiosa, é transmitido por cigarrinhas da subfamília Cicadellinae, cujas espécies variam regionalmente. O objetivo deste trabalho foi identificar potenciais vetores do patógeno em pomares cítricos do Litoral Norte da Bahia. Os levantamentos foram conduzidos de mar/2002 a fev/2003, em três propriedades no município de Rio Real, em pomares de laranjeira doce (Citrus sinensis) variedade Pêra, com sete a nove anos. Em cada pomar, 15 cartões adesivos amarelos foram dispostos a 40 m entre si, instalados a 1,5 m de altura em ramos da face norte, na periferia da copa, sendo substituídos quinzenalmente. Também foram realizadas amostragens com rede de varredura na vegetação rasteira dos pomares, em cinco pontos escolhidos aleatoriamente, efetuando-se 30 redadas por ponto. No total, foram coletados 1360 espécimes pertencentes a 49 espécies de Auchenorrhyncha, a maioria da família Cicadellidae (90,2 por cento). A subfamília Cicadellinae, que inclui os vetores de X. fastidiosa, apresentou maior número de espécies (14) e de indivíduos coletados (84,8 por cento). Entre as espécies de Cicadellinae, Acrogonia flagellata Young, A citrina Marucci & Cavichioli, Homalodisca spottii Takiya, Cavichioli & McKamey e uma espécie não-identificada de Cicadellini (espécie 1) foram dominantes na copa das plantas cítricas, enquanto que Hortensia similis (Walker) e Erythrogonia dubia (Medler) foram dominantes na vegetação rasteira. Entre os cicadelíneos já conhecidos como vetores de X. fastidiosa em citros, apenas A. citrina, Bucephalogonia xanthophis (Berg) e Ferrariana trivittata (Signoret) foram observados, sendo que as duas últimas espécies tiveram ocorrência acidental na vegetação rasteira.

Faunistic analysis of sharpshooters (Hemiptera: Auchenorrhyncha, Cicadellidae) in a 'Westin' sweet orange orchard / Análise faunística de cicadelíneos (Hemiptera: Auchenorrhyncha, Cicadellidae) em pomar de laranjeira 'Westin'

The purpose of this study was to analyze sharpshooter fauna in a five-year-old 'Westin' sweet orange orchard. Yellow sticky traps were placed on the edge of a forest, and on the periphery and inside the citrus stand. The traps were evaluated fortnightly, for three years. The most frequent species were Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli, Bucephalogonia xanthophis (Berg), and Oncometopia facialis (Signoret). B. xanthophis occurred more in the forest edge, especially on spring and winter. A. citrina occurred most frequently in the forest edge, especially on spring. The highest incidence of O. facialis was inside the citrus stand, on spring and summer. Other cicadellids occurred more often in the forest edge, especially on summer. A. citrina, B. xanthophis, Dilobopterus costalimai Young, and O. facialis were predominant in all places studied. A. citrina, B. xanthophis and O. facialis were super dominant, super abundant, super frequent, and constant, except inside the stand, where B. xanthophis was dominant, very abundant, very frequent, and constant. D. costalimai and Homalodisca ignorata Melichar were dominant, very abundant, and very frequent in the forest edge and in the periphery of the stand, and D. costalimai was also predominant inside the stand. Scopogonalia subolivacea (Stål) was predominant in the forest edge and inside the stand, while Plesiommata corniculata Young was predominant in the periphery (both were dominant, very abundant, very frequent, and accessory).

O objetivo deste trabalho foi analisar a fauna de cigarrinhas em pomar de laranjeira 'Westin' enxertada sobre limoeiro 'Cravo', em plantas com cinco anos de idade. Foram instaladas armadilhas adesivas amarelas na borda da mata, na periferia do talhão e no interior do talhão, sendo avaliadas quinzenalmente, por três anos. As cigarrinhas que ocorreram com maior freqüência foram Acrogonia citrina Marucci & Cavichioli, Bucephalogonia xanthophis (Berg) e Oncometopia facialis (Signoret). B. xanthophis ocorreu mais na borda da mata, principalmente na primavera e inverno. A. citrina ocorreu mais na borda da mata, principalmente na primavera. A a maior incidência de O. facialis foi no interior do talhão, e maior na primavera e verão. A ocorrência de outros cicadelíneos foi maior na borda da mata, principalmente no verão. Segundo a análise faunística, A. citrina, B. xanthophis, Dilobopterus costalimai Young e O. facialis foram predominantes em todos os locais estudados; A. citrina, B. xanthophis e O. facialis foram super dominantes, super abundantes, super freqüentes e constantes, exceto no interior do talhão, onde B. xanthophis foi dominante, muito abundante, muito freqüente e constante. D. costalimai e Homalodisca ignorata Melichar foram dominantes, muito abundantes e muito freqüentes na borda da mata e periferia do talhão, sendo que D. costalimai também foi predominante no interior do talhão. Scopogonalia subolivacea (Stål) foi predominante na borda da mata e interior do talhão e Plesiommata corniculata Young, na periferia do talhão (ambas foram dominantes, muito abundantes, muito freqüentes e acessórias).

Bioassay assessment of metarhizium anisopliae (metchnikoff) sorokin (deuteromycota: hyphomycetes) against Oncometopia facialis (signoret) (hemiptera: cicadellidae)

Citrus Variegated Chlorosis (CVC) is an economically important, destructive disease in Brazil and is caused by Xylella fastidiosa and transmitted by sharpshooter insects. In this study, the efficacy of the fungus Metarhizium anisopliae in controlling the sharpshooter Oncometopia facialis was studied by bioassay conditions. In the bioassay, insects were sprayed with a suspension containing 5 X 10(7) conidia mL-1. Adults captured in the field were treated in groups of 10 in a total of 11 replications per treatment. Significant differences between the natural mortality and the mortality of insects treated with the fungus were observed 6 days after inoculations (P<0.05). These significant differences increased until 10 days after treatment. The fungus caused 87.1 percent mortality, with the LT50 varying from 5 to 6 days. The LC50 was 1.2 X 10(6) conidia mL-1, varying from 7.7 X 10(5) to 2 X 10(6) conidia mL-1. The results showed that the sharpshooter O. facialis was susceptible to the entomopathogenic action of M. anisopliae in controlled condition during bioassay.

A Clorose Variegada dos Citros (CVC) é uma doença economicamente importante e destrutiva no Brasil e é causada pela bactéria Xylella fastidiosa e transmitida por insetos vetores tal como Oncometopia facialis. Nesse estudo, a eficácia do fungo Metarhizium anisopliae em controlar o inseto vetor O. facialis foi estudada em condições de bioensaio. Nesse bioensaio, insetos foram pulverizados com uma suspensão de 5 X 10(7) conídio mL-1. Insetos-adultos capturados no campo foram tratados em grupos de 10, em um total de 11 replicatas por tratamento. Diferenças significativas entre a mortalidade natural e a mortalidade dos insetos tratados com o fungo foram observadas em 6 dias após a inoculação (P<0.05). Estas diferenças significativas aumentaram antes do décimo dia após o tratamento. O fungo causou uma mortalidade de 87,1 por cento, com uma LT50 variando entre 5 e 6 dias. A LC50 foi de 1,2 X 10(6) conídio mL-1, variando de 7,7 X 10(5) a 2 X 10(6) conídio mL-1. Estes resultados mostraram que o vetor O. facialis foi susceptível a ação entomopatogênica de M. anisopliae em condições controladas durante o bioensaio.

Citrus plastid-related gene profiling based on expressed sequence tag analyses

Plastid-related sequences, derived from putative nuclear or plastome genes, were searched in a large collection of expressed sequence tags (ESTs) and genomic sequences from the Citrus Biotechnology initiative in Brazil. The identified putative Citrus chloroplast gene sequences were compared to those from Arabidopsis, Eucalyptus and Pinus. Differential expression profiling for plastid-directed nuclear-encoded proteins and photosynthesis-related gene expression variation between Citrus sinensis and Citrus reticulata, when inoculated or not with Xylella fastidiosa, were also analyzed. Presumed Citrus plastome regions were more similar to Eucalyptus. Some putative genes appeared to be preferentially expressed in vegetative tissues (leaves and bark) or in reproductive organs (flowers and fruits). Genes preferentially expressed in fruit and flower may be associated with hypothetical physiological functions. Expression pattern clustering analysis suggested that photosynthesis- and carbon fixation-related genes appeared to be up- or down-regulated in a resistant or susceptible Citrus species after Xylella inoculation in comparison to non-infected controls, generating novel information which may be helpful to develop novel genetic manipulation strategies to control Citrus variegated chlorosis (CVC).

Comparative analysis of differentially expressed sequence tags of sweet orange and mandarin infected with Xylella fastidiosa

The Citrus ESTs Sequencing Project (CitEST) conducted at Centro APTA Citros Sylvio Moreira/IAC has identified and catalogued ESTs representing a set of citrus genes expressed under relevant stress responses, including diseases such as citrus variegated chlorosis (CVC), caused by Xylella fastidiosa. All sweet orange (Citrus sinensis L. Osb.) varieties are susceptible to X. fastidiosa. On the other hand, mandarins (C. reticulata Blanco) are considered tolerant or resistant to the disease, although the bacterium can be sporadically detected within the trees, but no disease symptoms or economic losses are observed. To study their genetic responses to the presence of X. fastidiosa, we have compared EST libraries of leaf tissue of sweet orange Pêra IAC (highly susceptible cultivar to X. fastidiosa) and mandarin ‘Ponkan’ (tolerant) artificially infected with the bacterium. Using an in silico differential display, 172 genes were found to be significantly differentially expressed in such conditions. Sweet orange presented an increase in expression of photosynthesis related genes that could reveal a strategy to counterbalance a possible lower photosynthetic activity resulting from early effects of the bacterial colonization in affected plants. On the other hand, mandarin showed an active multi-component defense response against the bacterium similar to the non-host resistance pattern.

Feeding site preference of Dilobopterus costalimai Young and Oncometopia facialis (Signoret) (Hemiptera: Cicadellidae) on citrus plants / Preferência de Dilobopterus costalimai Young e Oncometopia facialis (Signoret) (Hemiptera: Cicadellidae) por locais de alimentação em plantas cítricas

The efficiency of Xylella fastidiosa transmission by sharpshooters on citrus plants is low and varies with the vector species. The feeding behavior of the sharpshooter vector related to X. fastidiosa acquisition and inoculation is one of the probable conditioning factors in transmission efficiency. The objective of this study was to assess the behavior of two sharpshooter species, Dilobopterus costalimai Young and Oncometopia facialis (Signoret), in selection of citrus nursery trees and feeding places and to ascertain the influence of sprouting on plant attractiveness to the vectors. Free choice tests were performed with the two species in observation chambers (63 x 63 x 120 cm), releasing 40 individuals per chamber. The number of dead insects were assessed as well as those that chose, or not, one of the treatments, at 3, 15, 21, 24, 39, 45 and 48h after the release. For D. costalimai the leaves were important at the start of host selection, and were substituted over time by the secondary branch. D. costalimai preferred to stay on the secondary leaf nervures followed by the secondary branch. O. facialis showed no difference in preference for staying on the leaves (central and secondary nervures) and secondary branch on citrus plants, and this varied with the time of day. The presence of sprouting in the nursery trees increased the attractiveness of the plant to the two sharpshooter species raising the chances of X. fastidiosa acquisition or inoculation. So, control measures should be adopted against these insects in periods of greater vegetation in orange orchards.

A eficiência de transmissão de Xylella fastidiosa por cigarrinhas em citros é baixa e variável com a espécie vetora. O comportamento alimentar do vetor relacionado à aquisição e inoculação de X. fastidiosa é um dos prováveis fatores condicionantes da eficiência de transmissão. Assim, os objetivos desse trabalho foram avaliar o comportamento de duas espécies de cigarrinhas, Dilobopterus costalimai Young e Oncometopia facialis (Signoret), na seleção de mudas cítricas e de locais de alimentação e verificar a influência das brotações na atratividade aos vetores. Realizaram-se testes de livre escolha em câmaras de observação (63 x 63 x 120 cm) com as duas espécies, liberando-se 40 indivíduos por câmara. Avaliou-se o número de insetos mortos e que escolheram ou não um dos tratamentos, após 3, 15, 21, 24, 39, 45 e 48h da liberação. Para D. costalimai, as folhas foram importantes no início da seleção hospedeira, sendo substituídas com o passar do tempo pelo ramo secundário. D. costalimai preferiu pousar na nervura secundária da folha, seguida pelo ramo secundário. Para O. facialis não houve diferença na preferência para pouso entre folhas (nervura central e secundária) e ramos secundários das mudas cítricas, sendo esta variável com o horário do dia. Comprovou-se que a presença de brotação nas mudas aumenta a atratividade das plantas para as duas espécies de cigarrinhas, elevando as chances de aquisição ou inoculação de X. fastidiosa pelos vetores. Assim, sugere-se adotar medidas de controle desses insetos em períodos de maior vegetação dos pomares de laranja.

Geostatistical characterization of the spatial distribution of Xylella fastidiosa sharpshooter vectors on citrus / Caracterização geoestatística da distribuição espacial de cigarrinhas vetores de Xylella fastidiosa em citrus

A distribuição espacial das espécies de cigarrinhas (Dilobopterus costalimai Young, Acrogonia sp. e Oncometopia facialis Signoret), vetoras da Xylella fastidiosa, agente causal da Clorose Variegada dos Citros, foi estudada com o uso da geoestatística. As avaliações foram feitas em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis [L.] Osb.), objetivando estabelecer meios para melhor controle dos vetores e da doença. O monitoramento da ocorrência das cigarrinhas no pomar foi feito através de amostragens mensais, utilizando-se armadilhas adesivas amarelas de 3" x 5", distribuídas uniformemente em 50 pontos na área, dispostas em laranjeiras à altura de 1,5 m do solo e substituídas mensalmente. Acrogonia sp. foi a espécie prevalente nas amostragens. Os resultados possibilitaram ajustar modelos aos semivariogramas da distribuição espacial das três espécies no pomar estudado. Durante os três anos consecutivos de amostragem, as populações de Acrogonia sp., D. costalimai e O. facialis apresentaram modelos de distribuição agregada somente nos meses de verão, inverno e primavera, respectivamente, mostrando a necessidade de monitoramento constante desses vetores para reduzir a sua população em épocas favoráveis ao seu desenvolvimento. Através de parâmetros geoestatísticos foi possível calcular a área de agregação das cigarrinhas no pomar. A espécie Acrogonia sp. apresentou área média de agregação de 15.760 m², enquanto para O. facialis e D. costalimai foi possível constatar áreas médias de agregação de 11.555 m² e 10.980 m², respectivamente. Esses resultados indicaram que para um levantamento seguro de cigarrinhas é necessário pelo menos dispor de uma armadilha por hectare.

The spatial distribution of the three principal species of sharpshooter (Dilobopterus costalimai Young, Acrogonia sp. e Oncometopia facialis Signoret), vectors of Xylella fastidiosa causal agent of Citrus Variegated Chlorosis, was studied by using geostatistics. The evaluations were carried out in a commercial 'Pera' sweet orange (Citrus sinensis [L.] Osb.) grove budded on Rangpur lime (Citrus limonia Osb.) located at Bebedouro, São Paulo state, aiming to establish better means for vector and disease control. The sharpshooters were monitored using with 50 uniformly distributed 3" x 5" yellow sticky traps hanging down in branches at 1.5 m up to the ground, which were replaced monthly. Acrogonia sp. was the prevalent species sampled. The results were used to adjust population models to semivariograms of the spatial distribution of the three sharpshooters species in the grove. During the three consecutive years of sampling, the population of Acrogonia sp., D. costalimai and O. facialis showed an aggregated distribution only during summer, winter and spring, respectively, showing that intensive monitoring of these vectors is necessary to control their population in periods favorable to their development. The aggregation area of the sharpshooters within the orange grove was determined using geostatistic parameters. Acrogonia sp. showed a mean aggregation area of 15,760 m², whereas for O. facialis and D. costalimai, the corresponding areas were 11,555 m² and 10,980 m², respectively. Therefore, in order to obtain a reliable estimate of sharpshooter populations, at least one trap should be used per hectare.