Atividade de nucleação de gelo e densidade populacional do patógeno podem ser fatores que contribuem para o progresso da doença mancha branca do milho / Ice nucleation activity and density of the pathogen population may be factors that contribute to the progression of maize white spot disease / La actividad de nucleación de hielo y la densidad de población del patógeno pueden ser factores que contribuyen al progreso de la enfermedad mancha blanca del maíz

RESUMO

A Mancha Branca do Milho (MBM) é uma doença foliar que tem causado perdas apreciáveis, tanto qualitativas como quantitativas para a produção de milho. Seu agente etiológico, a Pantoea ananatis, é uma bactéria epifítica, Gram-negativa formadora de colônia amarela, capaz de formar gelo, mesmo em ambiente tropical (ice nucleation activity - INA). Este estudo teve por objetivo caracterizar isolados de P. ananatis quanto à atividade INA e avaliar o efeito da densidade bacteriana na expressão do fenótipo INA e no processo de desenvolvimento da doença. O agente patogênico foi isolado de lesões iniciais da doença, as anasarcas, e avaliado quanto à expressão do fenótipo INA em diferentes concentrações bacterianas. O mesmo foi feito com isolados epifíticos obtidos da superfície foliar de plantas de milho sadias. Dos 24 isolados bacterianos estudados, apenas 13 apresentaram o fenótipo INA+. A expressão deste fenótipo foi dependente da densidade celular. Isolados INA+ e INA­ foram inoculados em folhas destacadas e em plantas da cultivar HS200 a campo, em diferentes concentrações do inóculo. Nenhum isolado INA­ reproduziu sintomas em laboratório. Dos cinco isolados INA+ somente um deles reproduziu sintomas em laboratório. Em campo o isolado INA+ foi capaz de promover lesões em todas as concentrações avaliadas. Conclui-se que a atividade de nucleação de gelo pela bactéria P. ananatis é dependente da linhagem e da densidade bacteriana e este fenômeno pode estar envolvido no desenvolvimento dos sintomas da MBM.(AU)

ABSTRACT

Maize White Spot Disease is a leaf disease that has caused considerable losses, both qualitative and quantitative for corn production. Its etiologic agent, Pantoea ananatis, is an epiphytic, Gram-negative, yellow colony-forming bacterium, capable of forming ice, even in tropical environments at temperatures where this normally does not occur (Ice Nucleation Activity - INA). This study aimed at characterizing P. ananatis isolates in terms of INA activity and evaluating the effect of bacterial density on the expression of the INA phenotype and on the disease development process. The pathogen was isolated from the initial lesions of the disease, the anasarcas, and were evaluated for the expression of the INA phenotype in different bacterial concentrations. The same procedure was performed on epiphytic isolates obtained from the leaf surface of healthy maize plants. From the 24 bacterial isolates studied, only 13 presented the INA+ phenotype. The expression of this phenotype is dependent on cell density. INA+ and INA­ isolates were inoculated on detached leaves and on plants of cultivar HS200 in the field, in different concentrations of the inoculum. No INA­ isolates reproduced symptoms in the laboratory. From the five INA+ isolates, only one of them reproduced symptoms in the laboratory. In the field, the INA+ isolate was able to promote lesions in all concentrations evaluated. It can be concluded that the ice nucleation activity by P. ananatis is dependent on the strain and bacterial density and this phenomenon may be involved in the development of Maize White Spot Disease symptoms.(AU)

RESUMEN

La mancha blanca del maíz es una enfermedad de la hoja que ha causado pérdidas considerables, tanto cualitativas como cuantitativas para la producción de maíz. Su agente etiológico, Pantoea ananatis, es una bacteria epífita, Gram-negativa, formadora de colonias amarillas, capaz de causar hielo, incluso en ambientes tropicales a temperaturas donde esto normalmente no ocurre (actividad de nucleación de hielo - INA). Este estudio tuvo como objetivo caracterizar los aislados de P. ananatis en términos de actividad de INA y evaluar el efecto de la densidad bacteriana en la expresión del fenotipo de INA y en el proceso de desarrollo de la enfermedad. El patógeno se aisló de las lesiones iniciales de la enfermedad, las anasarcas, y se evaluó la expresión del fenotipo INA en diferentes concentraciones bacterianas. Lo mismo se hizo con aislamientos epifitos obtenidos de la superficie de la hoja de plantas de maíz sanas. De los 24 aislados bacterianos estudiados, solo 13 presentaron el fenotipo INA+. La expresión de este fenotipo depende de la densidad celular. Se inocularon aislamientos INA+ e INA- en hojas desprendidas y en plantas del cultivar HS200 en el campo, en diferentes concentraciones del inóculo. Ninguno aislado INA- reprodujo síntomas en el laboratorio. De los cinco aislamientos de INA+, solo uno de ellos reprodujo síntomas en el laboratorio. En el campo, el aislado INA+ pudo promover lesiones en todas las concentraciones evaluadas. Se concluye que la nucleación de hielo por P. ananatis depende de la cepa y la densidad bacteriana, y este fenómeno puede estar involucrado en el desarrollo de los síntomas de la enfermedad de la mancha blanca del maíz.(AU)