Interação de vetores e patógenos em dois patossistemas : tristeza dos citros e zebra chip

Abstract

RESUMO: Várias doenças associadas com bactérias e vírus que são transmitidos por insetos vetores emergiram em todo o mundo em diferentes culturas de importância econômica nos últimos anos. Apesar da importância de compreender a interação entre patógeno-vetor na fitopatologia, o conhecimento sobre essas interações ainda é limitado, uma vez que existem poucos estudos que visam compreender os processos biológicos que ocorrem nesta interação biotrófica. Neste estudo, realizado em duas interações vetores-patógenos em dois países da América, mais precisamente a interação entre Toxoptera citricida - Citrus tristeza vírus ocorreu em Maringá-Brasil; e a interação Bactericera cockerelli - Candidatus Liberibacter solanacearum (Lso) nos Estados Unidos. Nosso primeiro objetivo foi focado na transmissão de três isolados de CTV usando um único pulgão, dois desses isolados são considerados fracos (PIAC e CS1) e comumente utilizados para ensaios de pré-imunização de citros e o isolado severo Forte Rolândia, produz sintomas graves em plantas cítricas no Brasil. Esses isolados foram obtidos de pomares comerciais localizados no Norte e Noroeste do Paraná-Brasil. Após os ensaios de transmissão de pulgões individuais, realizados sob as condições ambientais de Maringá-Brasil, foram caracterizados os sub-isolados PIAC e CS1 detectados nas plantas infectadas com CTV por meio da técnica de SSCP. O segundo objetivo foi compreender a interação Bactericera cockerelli- Lso haplótipo B analisando parâmetros populacionais e expressão da transcrição do gene BcVg1, o qual está diretamente envolvido na reprodução do inseto. Os resultados obtidos durante a transmissão de um único pulgão mostraram que T. citricida transmitiu apenas os sub-isolados de CTV considerados fracos. Os sub-isolados, PIAC e CS1, tiveram uma eficiência de transmissão de 8% e 4%, respectivamente. Enquanto Forte Rolândia não foi transmitido por T. citricida. Neste estudo, também encontramos diferenças nos padrões SSCP entre isolados e sub-isolados de CTV, sugerindo que um pulgão pode adquirir apenas um subsolado de CTV. No segundo estudo entre a interação B. cockerelli- Lso, observaram-se diferenças estatísticas no número de ovos ovipositados, número de ninfas e adultos quando comparados aos insetos livres de Lso e insetos que carregam o patógeno (Lso). Esses resultados foram associados a uma redução significativa na expressão de transcrição semelhante a BcVg1 observada nos cruzamentos realizados com fêmeas infectadas com Lso em comparação com insetos livres do patógeno

ABSTRACT: Several diseases associated with bacteria and virus that are transmitted by insect-vectors have emerged worldwide in different crops of economic importance during the recent years. Despite the importance of understanding the interaction of vector-pathogen in phytopathology, the knowledge about these interactions are still limited, since there are few studies that had aimed to understand the biological processes occurring in this bi-trophic interaction. This study was performed in two vector-pathogen interactions in two countries of America, more precisely in the interaction Toxoptera citricida - Citrus tristeza virus occurred in Maringá-Brasil; and interaction Bactericera cockerelli - ?Candidatus Liberibacter solanacearum' (Lso) in the United States. Our first objective focused in the transmission of three CTV isolates using one-single aphid, two of these isolates are considered as mild (PIAC and CS1), and are commonly used for citrus-preimmunization assays. The third isolate, Forte Rolândia produces severe symptoms on Brazilian citrus plants. These isolates were obtained from commercial groves located in the northern regions of the state of Paraná-Brazil. After the one-single aphid transmission assays, performed under the environmental conditions of Maringá, Brazil, we characterized the subisolates PIAC and CS1 existing on the CTVinfected plants using the SSCP technique. The second objective was to understand the interaction Bactericera cockerelli- Lso haplotype B analyzing life-history parameters and the expression of the BcVg1-like transcript, which is directly involved in the reproduction of the insect. The results obtained during the one-single aphid transmission showed that T. citricida transmitted only the CTV subisolates considered as weak. The subisolates, PIAC and CS1, had a transmission efficiency of 8% and 4%, respectively. However, Forte Rolândia was not transmitted by T. citricida. In this study, we also found differences in the SSCP patterns between CTV isolates and CTV subisolates, suggesting that an aphid can acquire only one CTV subisolate. In the second study between the interaction B. cockerelli- Lso, statistical differences in the number of eggs oviposited, number of nymphs and adults were observed between Lso-free insects and insects that carry the pathogen (Lso), these results were associated with a significant reduction in the BcVg1-like transcript expression observed in those crosses performed with Lso-infected females compared to pathogen-free insects