Microcistinas (MC) são heptapeptídeos de ação neuro e hepatotóxica produzidas por alguns gêneros de cianobactérias em determinadas condições físico-químicas do ambiente e são responsáveis pela morte e intoxicação de animais e humanos. A detecção de MC em água destinada ao consumo no Brasil ainda não é realizada na maioria dos estados brasileiros. O teste de inibição de proteína fosfatase tipo 1 (PP1) por MC é um método colorimétrico simples, rápido e de boa reprodutibilidade. Para testar a aplicação do teste PP1 foram realizados estudos de crescimento de cianobactérias em bioreator com meio ASM-1 dentro de condições controladas de crescimento (12/12h luz/escuro usando 30 miE.m².s-1 de intensidade luminosa e temperatura constante de 23C) utilizando Microcystis aeruginosa (estirpe 1., UFRJ- produtor de MC). Variaram-se as concentrações de fósforo (P) em 24, 6 e 4 miM e de ferro (Fe) em 4 e 1mM. Uma curva padrão de inibição de PP1 pela MC-LR foi construída, tendo como limite de detecção 0.01 ng.mL-1. Em meio normal de crescimento (24 miM P e 4 miM Fe) para Microcystis aeruginosa, a produção de MC foi detectada continuamente durante o crescimento da cultura. A maior concentração de MC foi observada na concentração de 6 miM P e não foi detectada na concentração de 1 miM Fe. Amostras de florações ambientais, da região sudeste do Brasil (Belo Horizonte/MG), coletadas em corpos d'água utilizados para abastecimento e consumo humano, foram testadas e quantificadas para a presença de microcistina pelo teste colorimétrico PP1. A concentração de microcistina variou entre quantidades não detectáveis pelo método até 100 ng.mL-1 em amostras de floração da espécie Microcistis flos-aquae.

Microcystins are hepatotoxic heptapeptides produced by some cyanobacterial genera under determined physico-chemical conditions in the environment, which are responsible for the intoxication and death of animals and humans. The detection of microcystins in potable water or recreational water is not carried out routinely in the majority of Brazilian states. The protein phosphatase 1 (PP1) inhibition test is a simple, rapid and reproducible colorimetric method. The applicability of the PP1 inhibition test was tested using Microcystis aeruginosa (strain 1, UFRJ- toxin producer) grown under controlled light and temperature condition (12/12h light/dark using 30 muE.m².s-1 at 23ºC) in a bioreactor. The total concentrations of P (24, 6 and 4 muM) and Fe (4 and 1 muM) were varied in ASM-1medium and their effects on the growth rates and toxin production were analyzed. A standard curve of PP1 inhibition by microcystin-LR reached detection limit of 0.01 ng.mL-1. Under the highest concentrations of P (24 muM) and Fe (4 muM), the production of microcystin was detected throughout the growth experiment. The highest concentration of microcystin was observed at 6 muM P while at 1 muM Fe, PP1 inhibition was not detected. Samples from environmental blooms in water reservoirs used for human and animal consumption, from southeast Brazil (Belo Horizonte/MG), were tested and quantified for microcystin presence by the PP1 colorimetric test. The concentration of microcystin varied from undetectable to 100 ng.mL-1 in the environmental samples with Microcistis flos-aquae as the predominant cyanobacterial strain.

Estudos in vitro foram desenvolvidos para obter proteínas de Xylella fastidiosa expressas diferencialmente na presença de calos do hospedeiro, citros cultivar Pêra. Para otimizar a indução, desenvolveu-se um meio de cultura comum, o qual foi baseado na seiva do xilema de citros, para cultivar a bacteria e os calos de Pêra. Dados mostraram, após 72 h de cultivo neste meio, 10(8) unidades formadoras de colônias de X. fastidiosa por mL, e 0,79 g de peso seco de células de Pêra. Após testar diferentes métodos de co-cultivo da bactéria com calos de Pêra neste meio, observou-se que a melhor taxa de indução ocorreu quando X. fastidiosa foi cultivada em meio sólido enriquecido com um extrato derivado dos calos de Pêra. Análise em gel bidimensional (2DE) de X. fastidiosa (120 µg) cultivadas na presença do extrato revelou 414 proteínas expressas diferencialmente quando comparado com o perfil proteico obtido na ausência do extrato.

An in vitro system was developed to induce and identify Xylella fastidiosa proteins that were differentially expressed in the presence of callus-derived extracts from its host, the citrus cultivar Pêra. To optimize the induction, we first developed a single culture medium for the growth of both, host and bacteria. This medium, CPXPm7, which mimics the citrus xylem sap, showed that X. fastidiosa at 72 h post-incubation had 10(8) colony forming units mL-1, while Pêra cells had the highest fresh weight content (0.79 g). After testing various methods of co-cultivation of the bacteria and host callus grown in this single medium, the best induction procedure was to grow X. fastidiosa in a solid medium amended with an extract of Pêra callus grown in CPXPm7. Analysis, by two-dimensional electrophoresis, of the X. fastidiosa proteins (120 µg of total proteins) grown in the presence of Pêra callus extract revealed 414 differentially expressed protein spots when compared to the protein profile obtained in the absence of the extract. The system developed in this study improves the induction and analysis of differentially expressed proteins of X. fastidiosa, which may be involved in pathogenicity.

A diversidade genética de 18 isolados de Rhizoctonia solani de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) cultivado na Mata Atlântica de São Paulo, Brasil foi avaliada através da análise do espaçadores transcritos internos (ITS), microssatélites e iniciadores ("primers") específicos para sequências teloméricas. A análise de restrição da região ribossomal ITS1/5,8S/ITS2 produziu um padrão de bandas específico para o grupo de anastomose 4 (GA 4) e seus subgrupos. O padrão obtido com ITS/RFLP, microsatélites e os iniciadores teloméricos permitiram identificar cinco a 11 genótipos entre os isolados de R. solani. Enquanto todos os isolados foram patogênicos em feijoeiro, não houve correlação entre patogenicidade e diferenças genotípicas. Os diferentes iniciadores para PCR revelaram que muitos isolados são geneticamente similares, análise esta que pode ser confirmada por mais de um conjunto de iniciadores, fortalecendo a relação deste agrupamento.

Rhizoctonia solani isolates obtained from common beans (Phaseolus vulgaris) grown in the mountainous Atlantic Rainforest (Mata Atlântica) region of São Paulo, Brazil, were analyzed to determine their genetic diversity using internal transcribed spacer (ITS), microsatellite and telomere sequence-based PCR primers. Restriction digestion of the ITS1/5.8S/ITS2 ribosomal regions yielded unique banding patterns specific for AG4 and its subgroups. The ITS restriction digestion (ITS/RFLP), telomere and microsatellite primers identified five to 11 genotypes within the isolates of R. solani. While all isolates were pathogenic on beans, there was no correlation found between genotypic differences and pathogenicity. The different PCR primers revealed a number of isolates that were genetically similar. Some of these genetic groups were supported by more than one of the primers utilized in this study, thus confirming their relationship.

Sclerotinia sclerotiorum, o agente causal do mofo branco, causa danos severos na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) na época do inverno em regiões brasileiras que são irrigadas com pivô central. Isolados de S. sclerotiorum foram obtidos de uma área sob pivô central perto de Guaíra-SP, Brasil. Estudos sobre o grupo de compatibilidade micelial (GCM) desses isolados revelaram a presença de dois GCM. Análises de PCR/RFLP, com iniciadores conhecidos das regiões ITS1-5.8S-ITS2 não mostraram diferenças genética entre os isolados. Entretanto, diversidade genética entre isolados pertencentes ao mesmo GCM pôde ser observada através da amplificação da região cromossomal com iniciadores baseados na sequência do telômero e um microsatélite. Os mesmos GCM e perfil de bandas obtido com os iniciadores teloméricos também foram observados em S. sclerotiorum isolados de diferentes culturas de outras regiões brasileiras. Os resultados obtidos comprovam que as sequências do telômero podem ser usadas para revelar diferenças genotípicas entre isolados de S. sclerotiorum.

Sclerotinia sclerotiorum, the causal agent of white mold, is a problem of winter bean (Phaseolus vulgaris) production in Brazil under center-pivot irrigation. Isolates of S. sclerotiorum were obtained from a center-pivot-irrigated field near Guaíra-SP, Brazil. Mycelial compatibility group (MCG) studies revealed the presence of only two MCG. PCR/RFLP analysis of the ITS1-5.8S-ITS2 ribosomal subunit regions of these field isolates of S. sclerotiorum failed to show any genetic differences between these two MCGs. DNA amplification with a chromosomal telomere sequence-based primer and one microsatellite primer revealed genetic polymorphisms among isolates within the same MCG. Isolates taken from beans and two other crops from another region of Brazil showed the same two MCG and had identical banding patterns for the telomere and microsatellite primers. These findings support the use of telomere sequence-based primers for revealing genotypic differences among S. sclerotiorum isolates.

Marcadores moleculares foram utilizados para estudar os efeitos do nitrogênio mineral na expressão fenotípica de QTLs associados ao número de nódulos (NN) e à resistência a Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro. Linhagens recombinantes obtidas do cruzamento BAT-93 x Jalo EEP558 foram avaliadas em casa-de-vegetação, sob dois níveis de adubação nitrogenada (0 e 5 mM de NH4NO3). A resistência ao patógeno foi avaliada pela medição da área foliar lesionada (DLA) e o NN por meio de contagem direta. Análises de variância foram empregadas para detectar associações significativas entre características quantitativas e genótipos das linhagens em 85 loci marcadores distribuídos em 12 grupos de ligação (LG). Sob a condição de ausência de N mineral, foram encontradas associações significativas entre 15 marcadores distribuídos em 7 LG para NN e 11 marcadores em 5 LG para DLA, explicando 34 e 42% da variação fenotípica destas características, respectivamente. Na presença de N, foram detectadas somente cinco associações significativas para NN e oito para DLA, explicando 28 e 26% da variação fenotípica de cada respectiva característica. Alguns QTLs foram detectados somente na ausência de N, evidenciando o efeito deste elemento na expressão destes QTLs. Entretanto, em alguns QTLs associados a NN, a contribuição dos alelos parentais foi dependente da concentração de N utilizada. Quatro QTLs foram encontrados associados tanto a número de nódulos como resistência a Xanthomonas, sugerindo um controle genético comum do feijoeiro à infecções bacterianas. Por outro lado, a expressão fenotípica de alguns QTLs não foi significativamente afetada pelo nível de nitrogênio utilizado. A estabilidade destes QTLs é interessante do ponto de vista de um programa de melhoramento voltado para o desenvolvimento de cultivares adaptadas a condições variáveis de fertilidade de solo.

Molecular markers were used to estimate the effect of mineral nitrogen on the phenotypic expression of quantitative trait loci (QTL) controlling the number of Rhizobium nodules (NN) and resistance to Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli in the common bean. Recombinant inbred lines derived from a BAT-93 x Jalo EEP558 cross were grown in a greenhouse in the absence or presence (5 mM NH4NO3) of nitrogen. Resistance to Xanthomonas was assessed as diseased leaf area (DLA) and the number of nodules was obtained by direct counting. Analyses of variance were used to detect significant associations between 85 marker loci from 12 linkage groups (LG) and quantitative traits. In the absence of nitrogen, 15 and 11 markers, distributed over 7 and 5 LG, showed a significant association with NN and DLA, respectively. The combined percentage of phenotypic variance explained by the marker-loci and QTL associations was 34% for NN and 42% for DLA. In the presence of nitrogen, there were only five significant associations for NN and eight for DLA, which explained 28 and 26% of the total phenotypic variance, respectively. The effects of some QTL were detected only at a certain level of nitrogen. The contribution of parental alleles at two NN QTL was dependent on the level of nitrogen. Four QTL were associated with both the number of Rhizobium nodules and resistance to Xanthomonas, suggesting a common genetic control of responses to bacterial infections in the common bean. Despite the dramatic environmental interactions noted with some QTL, in other cases the phenotypic effects were not affected by the amount of nitrogen. The stability of the latter QTL may be relevant when breeding cultivars adapted to variable soil fertility.