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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2011.tde-02052011-092707
Document
Author
Full name
Rodrigo Neves Marques
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Lopes, Joao Roberto Spotti (President)
Giustolin, Teresinha Augusta
Montano, Helena Guglielmi
Teixeira, Diva do Carmo
Yamamoto, Pedro Takao
Title in Portuguese
Cigarrinhas (Hemiptera: Cicadellidae) potenciais vetoras de um fitoplasma (grupo 16SrlX) associado a sintomas de Huanglongbing dos citros, suas plantas hospedeiras e quantificação do patógeno
Keywords in Portuguese
Bactérias fitopatogênicas
Cigarrinhas
Fitoplasmas - Transmissão - Técnicas moleculares
Greening (Doença de planta)
Insetos vetores
Laranja
Plantas hospedeiras
Plantas invasoras.
Abstract in Portuguese
O Huanglongbing (HLB) é uma das mais temidas doenças da citricultura mundial, associada a bactérias do gênero Candidatus Liberibacter, que foram detectadas no Brasil em 2004. Em 2008, detectou-se outra bactéria associada a sintomas de HLB no Estado de São Paulo, que foi caracterizada como sendo um fitoplasma do grupo 16 SrIX. Fitoplasmas são molicutes fitopatógenos restritos ao floema de plantas, disseminados por insetos vetores. O presente trabalho buscou identificar cigarrinhas potencialmente vetoras do fitoplasma associado ao HLB e plantas hospedeiras desses insetos, bem como desenvolver uma técnica de quantificação de DNA desse patógeno em insetos e plantas. Amostragens de cigarrinhas foram realizadas quinzenalmente por 12 meses em dois pomares de laranja com histórico de ocorrência do fitoplasma 16SrIX na região norte do Estado de São Paulo, usando-se armadilhas adesivas amarelas em duas alturas (0,3 e 1,5 m) da copa de árvores cítricas, e rede de varredura na vegetação espontânea. Dados faunísticos identificaram uma espécie de Agalliinae (Agallia albidula Uhler) e três de Deltocephalinae, [Balclutha hebe (Kirkaldy), Planicephalus flavicosta (Stål) e Scaphytopius (Convelinus) marginelineatus (Stål)], como os cicadelídeos (Hemiptera: Cicadellidae) mais abundantes e frequentes nas áreas estudadas. Essas espécies predominaram na amostragem com rede de varredura e na menor altura de coleta com armadilhas adesivas, indicando comportamento de alimentação em vegetação rasteira. Com observações visuais, verificou-se associação das espécies com certas plantas invasoras, e influência da composição florística da vegetação rasteira sobre a abundância das cigarrinhas. S. marginelineatus e P. flavicosta ocorreram com maior frequência em Sida rhombifolia L. e Althernantera tenella Colla, respectivamente, enquanto que A. albidula foi predominante em Conyza bonariensis (L.) Cronq., e B. hebe ocorreu exclusivamente em gramíneas, principalmente Panicum maximum Jacq.. Plantas invasoras amostradas nas áreas foram testadas para a presença do fitoplasma 16SrIX, porém sem resultados positivos. No entanto, amostras de campo da cigarrinha S. marginelineatus foram positivas por PCR e sequenciamento para o referido fitoplasma. Indivíduos de S. marginelineatus criados em laboratório e mantidos por um período de acesso à aquisição de 72 h em citros infectado com o fitoplasma 16SrIX, foram capazes de transmití-lo para citros, após 21 dias de latência, porém com baixa eficiência (0,5%). Por meio de PCR quantitativo desenvolvido para esse fitoplasma, verificou-se baixo título do patógeno tanto em S. marginelineatus, quanto em plantas cítricas infectadas, o que pode explicar, pelo menos em parte, a baixa eficiência de transmissão pelo inseto tendo citros como fonte. Isto sugere a existência de outros hospedeiros mais adequados como fontes de inóculo para aquisição do fitoplasma por S. marginelineatus ou outro vetor ainda desconhecido.
Title in English
Potential leafhopper vectors (Hemiptera: Cicadellidae) of a phytoplasma (16SrIX group) associated with citrus huanglongbing symptoms, host plants and pathogen quantification
Keywords in English
Greening (Plant Disease)
Host plants
Insect Vectors
Leafhoppers
Orange
Phytophatogenic bactéria
Phytoplasmas Transmission molecular techniques
Weeds.
Abstract in English
Huanglongbing (HLB) is a severe citrus disease associated to phloemlimited bacteria in the genus Candidatus Liberibacter, which were detected in Brazil in 2004. In 2008, another bacterium was found in association with HLB symptom in the São Paulo State, and characterized as a phytoplasma belonging to 16SrIX group. Phytoplasmas are vector-borne phytopathogenic mollicutes that inhabit plant sieve elements. The goals of this study were to identify potential leafhopper vectors of the HLB-associated phytoplasma and their host plants, as well as to establish a real-time PCR procedure for pathogen quantification in vectors and plants. Leafhoppers were sampled fortnightly for 12 months by yellow sticky cards placed at two heights (0.3 and 1.5 m) on the citrus tree canopy and by sweep net in the ground vegetation of two sweet orange groves with history of infection by the 16SrIX phytoplasma, in the northern region of São Paulo State. Faunistic analyses indicated 1 Agalliinae (Agallia albidula Uhler) and 3 Deltocephalinae [Balclutha hebe (Kirkaldy), Planicephalus flavicosta (Stål) e Scaphytopius (Convelinus) marginelineatus (Stål)] species that were the most abundant and frequent leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) in the experimental areas. These species predominated in sweep net and in sticky traps catches at 0.3 m above soil, showing that they inhabit the ground vegetation. Visual observations indicated a strong association of leafhopper species with some weeds and the influence of weed species composition on leafhopper abundance in the ground vegetation. S. marginelineatus and P. flavicosta were more frequent on Sida rhombifolia L. and Althernantera tenella Colla, respectively, while A. albidula was observed more often on Conyza bonariensis (L.) Cronq., and B. hebe occurred solely on grasses, more abundantly on Panicum maximum Jacq. Fourteen weed species sampled in the area were PCR tested for infection by the 16SrIX phytoplasma, but none was found infected. Nevertheless, 3 out of 30 field-collected samples (10 adults per sample) of S. marginelineatus tested positive for this phytoplasma by PCR and sequencing. Healthy lab-reared adults of S. marginelineatus were able to transmit inefficiently (0,5%) the 16SrIX phytoplasma to healthy citrus after a 72-h acquisition access period on infected citrus plants followed by a 21-day latent period on S. rhombifolia plants. By using the qPCR method developed for this phytoplasma, a very low pathogen titer was found both in S. marginelineatus and in infected citrus plants, which may explain, at least partially, the low transmission efficiency by this vector using citrus as a source plant. It also suggests that existence of alternative hosts that might be more adequate as inoculum sources for phytoplasma acquisition and spread by S. marginelineatus or another vector yet to be discovered.
 
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Publishing Date
2011-05-02
 
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