Atividade de nucleação de gelo em Pantoea ananatis obtidos de lesões da mancha branca do milho / Ice nucleation activity in Pantoea ananatis obtained from maize white spot lesions

RESUMO

Lesões de mancha branca do milho causadas por Pantoea ananatis contribuiram substancialmente para a redução da produtividade nos cultivos de milho, em muitos países, incluindo o Brasil. Os sintomas iniciais da doença incluem lesões anasarcas nas folhas, que mais tarde tornam-se necróticas e de cor palha. O conhecimento básico sobre a biologia e os mecanismos de infecção deste patógeno são escassos. Neste estudo, 15 isolados de P. ananatis obtidos a partir de lesões da mancha branca do milho foram examinados quanto à sua atividade de nucleação de gelo (INA). A INA de isolados bacterianos individuais foi determinada por testes de nucleação em tubos. Isolados bacterianos foram cultivados em meio de caldo de soja tríptico e uma alíquota de 0,1 mL de cultura foi adicionada à tubos de ensaio contendo 1 mL de água destilada estéril. Os tubos foram colados em banho de gelo, o qual continha temperatura inferior a 10 ºC, por aproximadamente 2 min. A formação de gelo instantânea no tubo revelou um fenótipo INA positivo do isolado. Apenas 9 dos 15 isolados estudados apresentaram o fenótipo INA+. Testes de patogenicidade foram realizados com plantas inteiras e folhas destacadas. Os sintomas foram reproduzidos em ambos os testes, mas apenas para inoculações utilizando isolados INA+. A microscopia eletrônica permitiu a visualização de vesículas de proteínas sobre a parede celular externa de isolados caracterizados como INA+.

ABSTRACT

Maize white spot lesions caused by Pantoea ananatis has contributed substantially to yield reduction of maize crops in many countries, including Brazil. The initial symptoms of the disease include water-soaked lesions on the leaves, which later become necrotic and straw-colored. Basic knowledge regarding the biology and the infection mechanisms of this pathogen is lacking. In this study, 15 P. ananatis isolates obtained from maize white spot lesions were examined for their ice nucleation activity (INA). The INAs of individual bacterial isolates was determined by tube nucleation tests. Bacterial isolates were grown on tryptic soy broth medium and an aliquot of 0.1 mL of culture was added to test tubes containing 1 mL of sterile distilled water. The tubes were packed in an ice bath, which had a temperature below 10C, for approximately 2 min. Instantaneous formation of ice in the tube revealed a positive INA phenotype of the isolate. Only 9 of the 15 studied isolates showed the INA+ phenotype. Pathogenicity tests were performed using whole plants and detached leaves. Symptoms were reproduced in both tests, but only for the inoculations using INA+ isolates. Electron microscopy allowed visualization of protein vesicles under outer cell wall of isolates characterized as INA+.