Competitividade entre espécies de xanthomonas causadoras da mancha bacteriana do tomateiro

Abstract

Dentre as doenças que acometem a tomaticultura nacional, a mancha bacteriana é uma das mais importantes, principalmente para o segmento de processamento industrial. A mancha bacteriana é causada por quatro diferentes espécies do gênero Xanthomonas, a saber, X. euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans e X. gardneri. Os objetivos desta dissertação foram avaliar o efeito da temperatura sobre componentes da patogenicidade das espécies causadoras da mancha bacteriana; observar a competitividade entre as espécies X. perforans e X. gardneri in vitro e in planta e avaliar a competitividade entre isolados de X. perforans sensíveis e resistentes ao cobre. Para a primeira etapa, isolados representantes das quatro espécies foram inoculados em plantas de tomate de variedade suscetível Yuba (CNPH 851) e submetidos a diferentes temperaturas constantes para posterior quantificação de severidade e período de incubação. Realizaram-se testes para verificação de inibição de crescimento in vitro, o que pode estar relacionado à produção de bacteriocina. Inoculações em casa de vegetação de isolados de X. perforans e X. gardneri foram realizadas para quantificação da doença e observação de competitividade entre ambas. Da mesma maneira, isolados sensíveis e resistentes a cobre foram inoculados conjuntamente no intuito de verificar a ocorrência de competitividade entre estes. Pôde-se observar que tanto a severidade, como o período de incubação, foram influenciados diretamente pela temperatura. Xanthomonas perforans mostrou-se mais agressiva sob temperaturas mais elevadas, enquanto X. gardneri foi favorecida por temperaturas menores. Xanthomonas euvesicatoria foi menos agressiva para todas as temperaturas avaliadas, enquanto X. vesicatoria apresentou uma maior constância para estas temperaturas. As inoculações 2 individuais e conjuntas demonstraram vantagem competitiva de X. perforans para causar doença, bem como uma maior frequência de recuperação, em meio de cultura, de X. perforans em relação a X. gardneri, evidenciando essa vantagem competitiva da espécie. Foi verificada a inibição no crescimento de três isolados brasileiros de X. euvesicatoria por parte de um isolado nacional de X. perforans, provavelmente relacionado com a produção de bacteriocina. Já entre os isolados de X. perforans resistentes e sensíveis a cobre, pôde-se observar, de forma geral, uma maior severidade da doença para os isolados sensíveis, indicando que isolados resistentes podem ter redução de agressividade quando na ausência do seu produto de controle. Este é o primeiro relato de isolados brasileiros de Xanthomonas associados à mancha bacteriana do tomateiro com ação específica de inibição a outros isolados de espécies correlatas, bem como o primeiro estudo sobre o efeito da temperatura sobre este patossistema no Brasil, considerando as quatro diferentes espécies que causam a doença e também a primeira constatação de perda de competitividade de X. perforans associada à aquisição de resistência ao cobre. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Bacterial spot of tomato stands out as one of the main diseases of this crop, especially for the segment of industrial processing. The disease is caused by four different species of the genus Xanthomonas, namely, X. euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans and X. gardneri. The objectives of this dissertation were to evaluate the effect of temperature on pathogenic components of bacterial spot caused by each species separately, to assess the competitiveness between X. perforans and X. gardneri in vitro and in planta and to compare the fitness of strains of X. perforans sensitive and resistant to copper. In the first assay, isolates representative of all four species were inoculated on tomato plants of susceptible variety Yuba (CNPH 851) and subjected to different constant temperatures for subsequent quantification of disease severity and period of incubation. In vitro competition tests were carried out in order to check for growth inhibition, which may be related to the production of bacteriocin. A greenhouse test, with isolates of X. perforans and X. gardneri was performed to quantify the disease caused by each species, and to compare the competitiveness of the two species, when inoculated simultaneously. Similarly, X. perforans isolates sensitive and resistant to copper were inoculated either isolated or in various combinations in order to verify possible loss of fitness associated with naturally-acquired copper resistance. Both disease severity, as well as the incubation period, were directly influenced by temperature: X. perforans was more aggressive under high temperatures, while X. gardneri showed preference for lower temperatures. X. euvesicatoria was the least aggressive in all temperatures tested, whereas X. vesicatoria aggressiveness was more stable at all temperature tested. The individual and combined 4 inoculations demonstrated fitness advantage of X. perforans over X. gardneri, and also higher frequency of recovery in culture medium of X. perforans, indicating a fitness edge for that species. One single Brazilian isolate of X. perforans was found to inhibit the growth of three Brazilian isolates of X. euvesicatoria, probably related to the production of bacteriocin. Among X. perforans isolates resistant and sensitive to copper, greater disease severity was associated with sensitivity to copper, indicating that resistant isolates may have reduced aggressiveness when in the absence of Cu. This is the first account of Brazilian strains of Xanthomonas associated with bacterial spot of tomato with the specific action of inhibiting other strains of related species, the first study on the effect of temperature on this disease in Brazil, considering that four different species cause disease. This was the first report that reduced fitness of X. perforans associated with the acquisition of copper resistance.