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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2019.tde-20191220-142716
Document
Author
Full name
Érica Frazão Pereira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2005
Supervisor
Title in Portuguese
Efeito da estação do ano no sucesso de infecção por Xylella fastidiosa em citros [Citrus sinensis (L.) Osbeck]
Keywords in Portuguese
BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS
CIGARRINHAS
CLOROSE VARIEGADA DOS CITROS
INSETOS VETORES
LARANJA DOCE
RISCO DE DISSEMINAÇÃO
Abstract in Portuguese
A determinação de épocas de maior risco de disseminação da bactéria Xylella fastidiosa representa um aspecto básico para se aprimorar o manejo da Clorose Variegada dos Citros (CVC), que é uma das principais doenças afetando a citricultura. Nesta pesquisa foram realizados estudos em campo e laboratório para investigar o efeito da época do ano e de condições edafo-climáticas sobre: a) estabelecimento de infecções iniciais de X. fastidiosa em citros; b) potencial hídrico e composição química da seiva do xilema de citros; e c) alimentação e sobrevivência do inseto vetor. O estudo de campo foi realizado em pomar de laranja doce com 5 anos de idade no município de Gavião Peixoto (SP), inoculando-se mecanicamente X. fastidiosa em oito épocas distintas (160 ramos cítricos por época), representativas das estações de outono, inverno, primavera e verão. Verificou-se que o sucesso e a velocidade de estabelecimento de infecções primárias de Xylella fastidiosa nos ramos são influenciados pela época em que ocorre a inoculação. Após 12 meses de avaliações, a inoculação realizada no mês mais frio do ano (julho) resultou em um percentual de infecção (0,9%) mais baixo do que o obtido nas demais épocas de inoculação, que incluíram os meses de agosto (11,4%), outubro (11,1%), dezembro (15,7%), janeiro (12%), fevereiro (15%), abril (23,7%) e maio (23,2%). Infecções originadas de inoculações em meses mais quentes e chuvosos (dezembro, janeiro e fevereiro) foram detectadas com maior freqüência por isolamento em meio de cultura após 6 meses, evidenciando uma colonização bacteriana mais rápida no período de final de primavera e verão. Em contraste, infecções resultantes de inoculações em abril, maio e agosto, foram detectadas com maior freqüência por isolamento somente após 12 meses, evidenciando uma colonização mais lenta por X. fastidiosa em épocas mais secas e de temperaturas mais amenas. As árvores cítricas apresentam elevado potencial hídrico nos vasos do xilema durante o período de julho a outubro (inverno e início da primavera), quando há déficit hídrico no solo. O volume de seiva extraída do xilema de ramos cítricos por uma câmara de Scholander é inversamente proporcional ao potencial hídrico, sendo menor na época seca em relação ao período chuvoso. Observou-se variação na composição química da seiva do xilema de citros durante o ano, havendo uma maior concentração de aminoácidos no inverno e outono, em relação à primavera e verão; porém, observou-se um perfil mais balanceado desses compostos na primavera. Entre os ácidos orgânicos, o oxálico foi mais abundante, ocorrendo em maior concentração no verão e menor no inverno. Os teores de glicose, frutose e sacarose no xilema não variaram significativamente entre as estações do ano. Inoculações realizadas em mudas cítricas em câmara de crescimento e casa de vegetação mostraram que o déficit hídrico é um fator desfavorável ao estabelecimento de infecções primárias de X. fastidiosa, principalmente na condição de temperatura típica de inverno (19°C). A temperatura ambiente e o balanço hídrico do solo influenciam a sobrevivência e alimentação da cigarrinha vetora, Oncometopia facialis (Signoret) (Hemiptera: Cicadellidae), em mudas cítricas. Há maior excreção de "honeydew", que é uma medida indireta da ingestão de seiva, em temperatura típica de verão (24°C) em relação à de inverno (19°C). O estresse hídrico reduz a sobrevivência e a taxa de ingestão de O. facialis. O conjunto de informações obtidas na presente pesquisa reforça a hipótese de que épocas mais quentes e chuvosas são mais favoráveis à transmissão do patógeno e estabelecimento de infecções iniciais em citros.
Title in English
Effect of season on infection success by Xylella fastidiosa in citrus [Citrus sinensis (L.) Osbeck]
Abstract in English
The identification of seasons of higher risk of spread of the bacterium Xylella fastidiosa is a basic step to improve management of Citrus variegated chlorosis (CVC), which is a major disease affecting citriculture. In this research, field and laboratory studies were carried out to investigate the effects of season and environmental conditions on: a) establishment of primary infections of X. fastidiosa in citrus; b) water potential and chemical composition of citrus xylem sap; and c) feeding and survival of the insect vector. The field study was carried out in a 5-year old sweet orange grove, in Gavião Peixoto (SP). X. fastidiosa was mechanically inoculated in 160 healthy citrus branches at eight times of the year, during autumn, winter, spring and summer. The establishment of primary infections was influenced by the time of inoculation. After 12 months of observation, the inoculation done during the coldest month (July) resulted in a lower rate of infection (0.9%) than in the other times of the year, including August (11.4%), October (11.1%), December (15.7%), January (12%), February (15%), April (23.7%) and May (23.2%). Infections resulting from inoculations in months with higher temperature and rainfall (December, January and February) were detected with higher frequency by isolation in culture medium after 6 months, indicating that bacterial colonization was faster during late spring and summer. In contrast, infections resulting from inoculations in April, May and August were detected with higher frequency by culturing only after 12 months, suggesting that colonization by X. fastidiosa was slower during the drier and colder autumn and winter months. The citrus trees showed a higher water potential in xylem vessels during the period of July through October (winter and early spring), when there is water deficit in the soil. The volume of xylem sap extracted from citrus branches by using a Scholander chamber was negatively correlated with the water potential; thus, lower volumes of xylem sap were extracted in the dry season. The chemical composition of xylem sap varied over the year, with higher concentrations of amino acids in the winter and autumn. However, the amino acid profile was more balanced in the spring. Among the organic acids, oxalic acid was the most abundant, and was more concentrated in the summer. The concentrations of glucose, fructose and sucrose did not vary significantly over the year. Inoculations carried out in citrus seedlings under growth chamber and greenhouse conditions showed that water deficit in the soil is a limiting factor for establishment of primary infections of X. fastidiosa, particularly under the typical mean temperature (19°C) of winter in São Paulo State. Temperature and soil water balance also influenced the survival and feeding of the sharpshooter vector, Oncometopia facialis (Signoret) (Hemiptera: Cicadellidae) on citrus seedlings. Honeydew excretion, which is an indirect measure of sap ingestion, was higher under simulated summer temperature (24°C) than under winter temperature (19°C). Water deficit in the soil reduced the rates of sap ingestion and survival of O. facialis. The information gained in this research supports the hypothesis that periods of higher temperatures and rainfall are more favorable for pathogen transmission and establishment of early infections in citrus.
 
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Publishing Date
2019-12-20
 
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