Gas exchanges and carbohydrate metabolism in orangetrees with citrus variegated chlorosis

Abstract

Gas exchanges, sucrose, starch and reducing sugar contents were analyzed in leaves of orange trees with and without Citrus Variegated Chlorosis (CVC), a disease caused by the bacteria Xylella fastidiosa. Healthy plants (HP) and diseased plants (DP) were evaluated 20 and 26 months after bacterial inoculation, in October 1998 and April 1999, respectively. On the first evaluation date, CO 2 assimilation rates for HP were greater than DP in the early morning and midday, but on the second date they were greater in HP all along the day. On the first date, there was an increase in the sucrose content of DP at 15:00 h and 17:00 h in relation to HP. On the second evaluation date, DP presented greater reducing sugar content only in the early morning while sucrose content showed a decrease at 15:00 h. Also, on the second date, the concentrations of starch were always lower for DP compared to HP. It is suggested that this variation in starch levels might be related to energy availability in DP, as they also showed lower photosynthetic rates. Soluble sugars did not show any correlation with the disease and photosynthetic parameters.Trocas gasosas e metabolismo de carboidratos em laranjeiras com clorose variegada dos citros: As trocas gasosas e as concentrações de sacarose, amido e açúcares redutores foram analisadas em folhas de laranjeiras com e sem Clorose Variegada dos Citros (CVC), doença causada pela bactéria Xylella fastidiosa. Plantas sadias (PS) e plantas doentes (PD) foram avaliadas 20 e 26 meses após a inoculação da bactéria, em outubro de 1998 e abril de 1999, respectivamente. Na primeira data de avaliação, as taxas de assimilação de CO 2 em PS foram maiores do que em PD nas primeiras horas da manhã e ao meio-dia, mas na segunda data de avaliação elas foram maiores em PS durante o dia todo. Na primeira data, houve aumento no conteúdo de sacarose de PD às 15 h e 17 h em relação ao de PS. Na segunda data, PD mostrou maior conteúdo de açúcares redutores somente no período da manhã, enquanto o conteúdo de sacarose apresentou decréscimo às 15 h. Na segunda data, as concentrações de amido foram sempre menores em PD, quando comparadas com as de PS. As variações de amido podem estar relacionadas com a disponibilidade de energia para atividades metabólicas de PD, uma vez que elas também apresentaram taxas de fotossíntese mais baixas. Os teores de açúcares solúveis não mostraram qualquer relação com a doença ou parâmetros de fotossíntese.

Alteration of Photosynthesis in Grapevines Affected by Esca

“…The simultaneous reduction of P n and g S in symptomatic leaves might suggest a global water stress in the plant. Indeed, similar perturbations of these parameters have been described before in grapes affected by Pierce's disease (22) or by vascular wilt diseases caused by pathogenic fungi and bacteria in other plants (21,35,40,43). Pathogens responsible for the vascular wilt disease enter the xylem vessels and then proliferate within the vessels causing water stress in their hosts by increasing resistance to water flow (56).…”

Rooting of healthy and CVC-affected 'Valência' sweet orange stem cuttings, through the use of plant regulators

“…The biochemical transformation of starch into soluble sugars through auxin action in leaves, stems and roots (Alexander, 1938) is important and it is implicated in the rooting capacity of cuttings. However, further than xylem blockage, CVC-affected plants have low net photosynthesis rates (Machado et al, 1994;Medina, 2002;Gomes et al 2003b;Habermann et al, 2003a;Ribeiro et al, 2003;Habermann, 2004). There is also evidence of decreased rubisco enzyme efficiency (carboxylation efficiency) in CVC-affected plants (Habermann et al, 2003b), that is, the photosynthetic metabolism is affected as well, what indicates a lower starch production, accumulation and translocation from leaves to the base of cuttings.…”

Interação Phytophthora nicotianae - porta-enxerto de citros (tangerina Sunki e citrumelo Swingle): efeito no sistema radicular, aspectos fisiológicos e bioquímicos

“…Não foram detectadas diferenças nas concentrações de frutose e amido nas raízes (P > 0,5), bem como de glicose, frutose, sacarose e amido nas folhas das plântulas inoculadas em relação aos controles (P > 0,05) (Figura 13). X. fastidiosa provocou redução na concentração de amido e sacarose em folhas de laranjeira Pêra enxertada sobre limão Cravo 26 meses após a inoculação (GOMES et al, 2003), enquanto que Xanthomonas citri reduziu a concentração de açúcares solúveis totais em folhas de citros, porém a concentração de amido não foi afetada (PADMANABHAN apud DAS, 2003).…”

“…cinnamomi foi maior do que em árvores sadias (GOMES-LARANJO et al, 2004). Esse patógeno também proporcionou aumento na concentração de nitrogênio em raízes de plantas de abacate 40 dias após a inoculação (STOLZY et al, 1967).…”

“…Plantas de C. sativa irrigadas e inoculadas com P. cinnamomi apresentaram redução na transpiração e na condutância estomática(MAUREL et al, 2001). Além disso, castanheiras naturalmente infectadas com P. cinnamomi tiveram a condutância estomática, transpiração, fotossíntese e o uso eficiente da água afetados pelo patógeno(GOMES-LARANJO et al, 2004). Estudos envolvendo plantas de um ano de duas espécies de carvalho, Q. ilex (suscetível) e Quercus suber (mediamente resistente), mostraram que a condutância estomática dessas plantas foi reduzida por P. cinnamomi 19 e 37 dias após a inoculação, respectivamente.…”