Comparative epidemiology between Candidatus Liberibacter asiaticus and Candidatus Liberibacter americanus under controlled environment

Huanglongbing é a mais destrutiva doença da citricultura mundial. Seu recente relato no Brasil, em 2004, e a detecção de duas espécies bacterianas associadas à doença -Candidatus Liberibacter asiaticus e Candidatus Liberibacter americanus resultaram em poucos estudos do comportamento do Huanglongbing nas condições dos pomares brasileiros. Os objetivos deste trabalho foram (i) comparar a eficiência de infecção por Candidatus Liberibacter asiaticus e Candidatus Liberibacter americanus em plantas cítricas inoculadas por meio de enxertia com as duas espécies bacterianas, separadamente, e mantidas sob diferentes temperaturas, e (ii) comparar o progresso temporal e espacial do Huanglongbing causado por ambas as espécies, a partir da infecção natural por Diaphorina citri, tendo plantas de citros ou Murraya paniculata (murta) como fonte primária de inóculo. Para alcançar o primeiro objetivo, dois experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com temperatura e fotofase controladas. A incidência da doença foi determinada por Real-Time PCR de amostras foliares. As temperaturas mais amenas foram favoráveis à infecção por Candidatus Liberibacter americanus, enquanto que altas temperaturas não afetaram a infecção de Candidatus Liberibacter asiaticus. A eficiência de infecção para esta última espécie foi favorecida nas temperaturas de 17/22°C e 22/27°C (noturna/diurna, respectivamente). Para cumprir com o segundo objetivo, um experimento foi conduzido com diferentes fontes de inóculo, que corresponderam aos seguintes tratamentos: (i) plantas de laranjeira doce da variedade Natal infectadas por Candidatus Liberibacter asiaticus ou Candidatus Liberibacter americanus, (ii) unicamente plantas de Murraya paniculata infectadas por Candidatus Liberibacter americanus e (iii) unicamente plantas de laranjeira doce da variedade Natal infectadas por Candidatus Liberibacter americanus. Cada tratamento foi aplicado em um compartimento isolado de uma casade- vegetação. O primeiro tratamento foi repetido. Em todos os compartimentos, 156 a 158 plantas de laranjeira doce da variedade Valência foram dispostas ao redor das plantas fonte de inóculo. Psilídeos livres das bactérias foram periodicamente confinados em plantas fonte de inóculo e, posteriormente foram liberados na casa-de-vegetação para livre movimentação e multiplicação. Quando as duas espécies bacterianas estavam presentes nas diferentes plantas cítricas utilizadas como fonte de inóculo, houve maior detecção de Candidatus Liberibacter asiaticus e maior eficiência de aquisição desta espécie bacteriana por psilídeos. Quando somente Candidatus Liberibacter americanus estava presente nas plantas fonte de inóculo, a eficiência de transmissão foi maior quando Murraya paniculata foi utilizada como fonte de inóculo, mostrando que Diaphorina citri pode adquirir naturalmente Candidatus Liberibacter 12 americanus de Murraya paniculata e transmiti-la para plantas cítricas. A eficiência de aquisição da espécie Candidatus Liberibacter americanus também foi maior tendo Murraya paniculata como planta fonte de inóculo e não citros.Huanglongbing is the most destructive disease of citrus worldwide. There are few studies on the behavior of Huanglongbing in the Brazilian orchards conditions due to the recent report in Brazil, in 2004. Two bacterial species were associated with the disease in Brazil: Candidatus Liberibacter asiaticus and Candidatus Liberibacter americanus. The aims of this work were (i) to compare the efficiency of infection by Candidatus Liberibacter asiaticus and Candidatus Liberibacter americanus in citrus graft-inoculated plants with both bacterial species, separately, and kept under different temperatures, and (ii) to compare the spatio-temporal progress of Huanglongbing caused by both species, naturally transmitted by Diaphorina citri, having infected citrus plants or Murraya paniculata (jasmine orange) as primary inoculum sources. To achieve the first objective, two experiments were carried out in plant growth chambers with controlled temperature and light. Disease incidence in the inoculated plants was determined by Real-Time PCR of the leaf samples. The milder temperatures were favorable to Candidatus Liberibacter americanus infection, while the higher temperatures did not affect the infection by Candidatus Liberibacter asiaticus. The infection by this latter species was favored by temperatures of 17/22ºC and 22/27°C (night/day, respectively). To achieve the second objective, an experiment was carried out with different sources of inoculum, corresponding to the following treatments: (i) Natal sweet orange plants infected by Candidatus Liberibacter asiaticus or Candidatus Liberibacter americanus, (ii) only Murraya paniculata plants infected by Candidatus Liberibacter americanus and (iii) only Natal sweet orange plants infected by Candidatus Liberibacter americanus. Each treatment was applied in an isolated compartment of a screenhouse. The first treatment was repeated. In all of the compartments, from 156 to 158 Valencia sweet orange plants were located around the source of inoculum plants. Psyllids free of the bacteria were periodically confined in source of inoculum plants and, after this period, they were set free, and allowed to the free movement and multiplication inside the screenhouse. When both bacterial species were present in the different citrus plants as source of inoculum, there was higher detection of Candidatus Liberibacter asiaticus than Candidatus Liberibacter americanus and higher acquisition efficiency of the former bacterial species than the later by psyllids. When only Candidatus Liberibacter americanus was present in the source of inoculum plants, the higher transmission efficiency was reached when Murraya paniculata served as source of inoculum, showing that Diaphorina citri can naturally acquire Candidatus Liberibacter americanus from Murraya paniculata and transmit it to citrus plants. The acquisition efficiency of the 14 Candidatus Liberibacter americanus species was higher with Murraya paniculata as source of inoculum than with citrus plants was the source of inoculum