Influence of water regime in the infection of young citrus plants by Xylella fastidiosa

Cerca de 38% das árvores cítricas do Estado de São Paulo são afetadas pela Clorose Variegada dos Citros - CVC, causando perdas anuais de cerca de 100 milhões de dólares para as indústrias citrícolas. O agente causal da CVC é uma bactéria gram-negativa, fastidiosa e habitante dos vasos de xilema denominada Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas pertencentes à família Cicadellidae, subfamília Cicadellinae. Já foi observado que laranjas doces jovens, na faixa de 3 a 4 anos de idade, são mais sensíveis à CVC do que as plantas adultas. A doença é mais severa em regiões onde estresses adicionais ocorrem, como alta demanda atmosférica por água (decorrente do aumento da temperatura e do déficit de pressão de vapor) e déficit hídrico no solo. Os mecanismos fisiológicos e químicos que caracterizam o estabelecimento da CVC ainda não foram totalmente compreendidos, especialmente sob condições de estresse. Sendo assim, estudos que consideram a interação entre época do ano, regime hídrico e o estabelecimento da CVC em plantas jovens são necessários para auxiliar na elaboração de programas de manejo da doença. O presente trabalho avaliou a sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens no campo, mantidas com e sem irrigação, 6, 12 e 18 meses após inoculações mecânicas realizadas no verão (mês de janeiro) e inverno (mês de julho). Visando analisar a influência do regime hídrico isoladamente foram realizadas, na época do outono (final de maio e início de junho), inoculações mecânicas e inoculações com as cigarrinhas vetoras Bucephalogonia xanthophis e Dilobopterus costalimai em plantas cítricas jovens mantidas em capacidade de campo e déficit hídrico em casa-de-vegetação; as plantas inoculadas mecanicamente foram avaliadas 5 meses após a data de inoculação, enquanto que as plantas inoculadas com insetos foram avaliadas 10 meses após a data de inoculação. Em condições naturais, foram observadas, 6 meses da data de inoculação, maiores taxas de sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas jovens inoculadas na época de inverno na ausência de estresse hídrico; no entanto, 12 meses da data de inoculação, as plantas inoculadas mantidas com e sem irrigação apresentavam médias populacionais bacterianas estatisticamente iguais. As plantas mantidas em casa-devegetação e inoculadas mecanicamente apresentaram resultados semelhantes àqueles obtidos 6 meses da data de inoculação em condições naturais; no caso da inoculação com cigarrinhas vetoras, foi detectada a presença da bactéria apenas em plantas em capacidade de campo. Estes resultados indicam que o déficit hídrico é um fator desfavorável para o estabelecimento de infecções primárias de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens. Os resultados obtidos 12 meses após a inoculação mecânica em condições naturais, logo após a estação de chuva, indicam que, uma vez retirado o estresse hídrico, tal influência negativa deixa de existir e a bactéria readquire sua capacidade de infecção e colonização do hospedeiro.In Brazil, about 38% of the citric trees of the São Paulo State are affected by the Citrus Variegated Chlorosis - CVC, causing annual losses of about 100 million dollars for the citrus industries. The causal agent of CVC is a gram-negative, fastidious bacterium inhabitant of the xylem vessels called Xylella fastidiosa. It is vectored by sharpshooter leafhoppers pertaining to family Cicadellidae and subfamily Cicadellinae. It was observed that young citrus plants, between 3 and 4 years of age, are more susceptible to CVC than adult plants. The disease is more severe in regions where additional stresses occur, such as high atmospheric demand (due to the increase of temperature and vapor pressure deficit) and water deficit in the soil. The physiological and chemical mechanisms that characterize the establishment of CVC within the host have not yet been totally understood, especially under conditions of stress. Therefore, studies that consider the interaction between seasons, water regime and the establishment of CVC in young plants are necessary in the elaboration of more efficient management programs. The survival of initial infections of X. fastidiosa in young citrus plants mechanically inoculated during the summer and winter, and kept in the field with and without irrigation, were evaluated 6, 12 and 18 months after mechanical inoculations. To analyze the influence of water regime separately, an experiment was carried through during the autumn (final of May and beginning of June) in a greenhouse. Young citrus plants kept in field capacity and water deficit were mechanically inoculated and inoculated with sharpshooter leafhoppers Bucephalogonia xanthophis and Dilobopterus costalimai. The mechanically inoculated plants were evaluated 5 months after the date of inoculation, whereas the plants inoculated with insect vectors were evaluated 10 months after the date of inoculation. In natural conditions, 6 months of the date of inoculation, higher survival rates of initial infections of of X. fastidiosa were detected in inoculated young plants during winter in the absence of water deficit; however, 12 months after inoculation, the young citrus plants kept with and without irrigation presented statistically equal bacterial population averages. The mechanically inoculated plants kept in the greenhouse presented similar results to those kept in natural conditions and analyzed 6 months after mechanical inoculation. In the case of inoculation with sharpshooter leafhoppers, the presence of the bacterium was detected only in plants kept in field capacity. The results demonstrate that the water deficit is unfavorable for the establishment of primary infections of X. fastidiosa in young citrus plants. The results obtained 12 months after mechanical inoculation in natural conditions, right after the rainy season, indicate that, once the water deficit is removed, its negative influence ceases to exist and the bacterium reacquires its capacity of infection and colonization of the host