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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1981.tde-20210104-194644
Document
Author
Full name
Yodiro Masuda
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1980
Supervisor
Title in Portuguese
Aplicação da serologia na detecção de Xanthomonas albilineans em colmos de cana-de-açúcar
Keywords in Portuguese
BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS
CANA-DE-AÇÚCAR
COLMOS
ESCALDADURA DAS FOLHAS
SEROLOGIA
Abstract in Portuguese
O experimento de inoculação de diversas concentrações de Xanthomonas albilineans, em cana-de-açúcar, cultivar NA56-79, mostrou que a concentração aproximada de 8 x 102 células/ml é suficiente para induzir sintoma de escaldadura-das-folhas. Observou-se ainda que o número de plantas com sintomas da doença aumenta linearmente com o aumento da concentração da bactéria. Foram preparados antissoros contra as bactérias Erwinia herbicola (Eh), XRS (bactéria isolada de colmo com sintoma de raquitismo-da-soqueira), Xanthomonas campestris patotipo campestris (Xc) e X. albilineans (Xa). Foram ainda preparados extratos de exopolissacarídeos dessas bactérias e de diversos isolados de bactérias fitopatogênicas. Reações homólogas e heterólogas realizadas com esses antissoros mostraram que: a) o antissoro de Eh e específico para seu homólogo em reaçõoes de microaglutinação em placas, enquanto que em testes de dupla difusão em gel-agar esse antissoro reagiu fracamente com alguns isolados de patotipos de X. campestris; b) o antissoro de XRS reage especificamente com seus antígenos homólogos. Essa bactéria aparentemente não possui exopolissacarídeos, porém, possui componentes antigênicos externos termolábeis e solúveis em salina; c) o antissoro de Xc reagiu com células intactas de 8 patotipos de X. campestris nos testes de dupla difusão em gel-agar e /ou teste de microaglutinação em placas, mas não reagiu com exopolissacarídeos dessas bactérias. Os antígenos responsáveis pelas reaçoes com células intactas são, provavelmente, termolábeis; d) a bactéria X. albilineans provavelmente possui dois componentes antigênicos somáticos e dois componentes antigênicos de natureza exopolissacarídica; e) o antissoro de Xa reagiu, dentre as bactérias testadas, somente com patotipos de X. campestris, não reagindo com isolados de outros gêneros bacterianos. Foram estudados 3 métodos de extração de X. albilineans, diretamente do colmo de cana-de-açúcar, para detecção dessa bactéria por métodos serológicos: a) preparação de extrato de xilema, baseada na passagem de agua através do xilema, por meio de vácuo; b) preparação de extrato de nós, que consiste na maceração, por pressão, de porções de nós, por meio de um extrator manual e c) preparação de extrato de vasos, baseada na maceração de vasos descoloridos retirados da região dos nós. Destes métodos somente o de preparação de extrato de vasos apresentou resultados positivos, na detecção de X. albilineans em colmos de cana-de-açúcar com infecção latente. Foi desenvolvida uma metodologia para se detectar a presença de X. albilineans em extratos de vasos de colmos afetados pela escaldadura-das-folhas. Esta metodologia consiste em se processar a reação de aglutinação em micropipetas. Este método de extração de vasos, aliado ao método, de aglutinação em micropipeta, permite a detecção de infecção latente, de X. albilineans, em colmos de cana-de-açúcar, principalmente quando estes apresentam vasos descoloridos.
Title in English
Application of serology for detecting Xanthomonas albilineans in sugarcane stalks
Keywords in English

Abstract in English
An inoculation experiment carried out with several concentrations of Xanthomonas albilineans in sugarcane stalks, cultivar NA56-79, has shown that a concentration of approximately 8 x 102 cells/ml is sufficient to induce leaf scald symptoms. Furthermore, the number of plants with disease symptoms increases directly with the increase in bacterial concentration. Antisera were prepared against Erwinia herbicola (Eh), XRS (bacteria isolated from sugarcane stalk with ratoon stunting disease), Xanthomonas campestris (Xc) and X. albilineans (Xa). Polysaccharide extracts were prepared from isolates of several plant pathogenic bacteria. Homologous and heterologous reactions carried out with the antisera produced, pave shown that: a) the antiserum against Eh is specific to its homologous in microagglutination tests, whereas in agar double diffusion test this antiserum reacts slightly with some isolates of nomenspecies of the X. campestris group; b) the antiserum against XRS reacts specifically to its homologous antigens.Apparently, this bacterium does not produce polysaccharides but produces external antigenic substances that are soluble in saline and thermolabile; c) the antiserum against Xc reacted with whole cells of 8 isolates of nomenspecies of the X. campestris group in agar double diffusion test, but did not react with polysaccharides of those isolates. The antigens responsible for these reactions are probably thermolabile; d) Apparently, X. albilineans has two somatic antigens and two antigenic substances in the polysaccharide extracts; e) The antiserum against Xa reacted, among the isolates tested, only with some isolates of nomenspecies of the X. campestris group. It did not react with bacteria belonging to other genera. Three methods of X. albilineans extractions, directly from sugarcane stalks, were studied for the detection of this bacterium by serological means: a) xylem extract preparation, based on the flux of water through the xylem, obtained with the aid of a vacuum equipment; b) node extract preparation, by the maceration of pieces of nodal tissues, with the aid of a manual extractor; and e) vessel extract preparation, based on the macerations of discolored vessels taken from the nodal region of the stalk. Only the latter method presented positive results in the detection of X. albilineans in sugarcane stalks. A method to assay the presence of the bacteria in vessel extracts was developed, utilizing micropipettes for the agglutination tests. The method of vessel extract preparation allied to the method of agglutination in micropipette allow the detection of latent infection of X. albilineans in sugarcane stalks, mainly when the vessels show discoloration. This method has the advantage of utilizing a very small amount of antiserum for each test.
 
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Publishing Date
2021-01-07
 
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