Identificación de bacterias en Cicadélidos vectores potenciales de Xylella fastidiosa Wells et al. Que se alimentan del tejido vascular de plantas de café Coffea arabica L. en tres localidades de Puerto Rico

Abstract

Xylella fastidiosa (Xf) is a xylem-limited bacterium that is the causal agent of coffee leaf scorch (CLS) in Central America and citrus variegated chlorosis (CVC) in South America. The purpose of this research was to investigate potential vectors of Xf in plantings of coffee, Coffea arabica L., assess bacteria carried in the head and body of these insects and to identify bacteria present in coffee plants in Puerto Rico. A survey was conducted from June to November 2006 at four farms, two located in Yauco, one in Juana Díaz and one in Adjuntas. Insects were collected at each site at 15 day intervals; 7,423 individuals were collected belonging to five families and twelve species. Cicadellidae was the primary family in both the number of species and individuals. Indices of dominance, abundance, frequency and constancy showed Agallia pulchra, Apogonalia spp., Caribovia coffeacola and Hortensia similis to be the most important species and potential vectors. Indices also showed significant differences between locations with higher diversity and equity at Yauco farms, and higher dominance in Adjuntas. Species similarity was greatest between Juana Diaz and Villa Cecilia (Yauco) farms. Bacteria from head and body tissues of three insect species were isolated in periwinkle wilt (PW) medium and were characterized by fatty-acid methyl ester into 19 genera. These genera were divided into four groups according to insect treatment and tissue. Curtobacterium, Micrococcus and Pasteurella were identified only in the head; Brevundimonas, Paenibacillus, Pantoea, Providencia, Rhizobium and Vibrio were identified as bacteria from internal tissues. Acinetobacter, Chryseobacterium, Clavibacter, Kluyvera, Kokuria, Nocardia, Pectobacterium and Pseudomonas were identified in the external tissues. Finally, Bacillus and Microbacterium were isolated in all tissues. The only genus previously reported antagonistic to Xf is Curtobacterium which was isolated from Hortensia similis. Bacteria from coffee plants were isolated in PW. These isolates were characterized by BIOLOG® into nine genera. The dominant were: Bacillus, Micrococcus and Staphylococcus. In fewer proportions were: Arthrobacter, Chryseobacterium, Clavibacter, Enterobacter, Rhizobium and Sphingobacterium. Bacteria common in both insects and plants were: Bacillus, Chryseobacterium, Clavibacter and Micrococcus. All Gram negative bacteria were tested to detect the presence of Xf by the ELISA test. Four isolates from C. coffeacola and H. similis were positi

Xylella fastidiosa (Xf) es una bacteria limitante del xilema y es el agente causal de la enfermedad conocida como el encorchado de la hoja del café (CLS) en América central y la clorosis variegada de los cítricos en Sur América. Esta investigación se realizó con el fin de auscultar la presencia de insectos vectores potenciales de Xf en plantaciones de café Coffea arabica L, determinar las bacterias que éstos portan en la cabeza y cuerpo e identificar bacterias presentes en plantas de café en Puerto Rico. Los catastros de insectos se realizaron durante junio a noviembre de 2006, en cuatro fincas, dos en Yauco, una en Juana Díaz y una en Adjuntas. La colección de insectos para cada sitio se realizó cada 15 días. Se colectó un total de 7,423 insectos distribuidos en 5 familias y 12 especies. La familia Cicadellidae fue la principal en número de especies e individuos. Los índices de constancia, frecuencia, abundancia y dominancia, determinaron como especies predominantes y vectores potenciales a: Agallia pulchra, Apogonalia spp., Caribovia coffeacola y Hortensia similis (dominante en la vegetación rastrera). Los índices de diversidad mostraron diferencias significativas entre localidades con mayores valores de diversidad y equidad en las fincas de Yauco y alta dominancia en Adjuntas. La mayor similaridad de especies se obtuvo al comparar las fincas de Juana Díaz y Villa Cecilia. Se aislaron bacterias en el medio de cultivo ‘periwinkle wilt’ PW de la cabeza y el cuerpo de las tres especies reportadas como vectores potenciales. Estas se caracterizaron mediante ácidos grasos en 19 géneros, los cuales se dividieron en cuatro grupos de acuerdo al tejido del insecto y tratamiento. Los géneros Curtobacterium, Micrococcus y Pasteurella se identificaron en la cabeza. Brevundimonas, Paenibacillus, Pantoea, Providencia, Rhizobium y Vibrio se detectaron en los tejidos internos. Acinetobacter, Chryseobacterium, Clavibacter, Kluyvera, Kokuria, Nocardia, Pectobacterium y Pseudomonas se identificaron en tejidos externos. Bacillus y Microbacterium, se aislaron en todos los tejidos. De estos géneros el único que ha sido informado asociado antagónicamente con Xf es Curtobacterium, aislada de tejidos de H. similis. Se aislaron bacterias de plantas de café en PW. Estas se identificaron en nueve géneros mediante el sistema BIOLOG®. Las géneros dominantes fueron: Bacillus, Micrococcus y Staphylococcus. En menor proporción: Arthrobacter, Chryseobacterium, Clavibacter, Enterobacter, Rhizobium y Sphingobacterium. Los géneros comunes en insectos y plantas fueron: Bacillus, Chryseobacterium, Clavibacter, Micrococcus y Rhizobium. Todas las bacterias Gram negativas se evaluaron para detectar la presencia de Xf por la prueba de ELISA. Se detectó Xf en cuatro aislamiento provenientes de C. coffeacola y H. similis mediante la prueba de ELISA pero no se logró aislar la bacteria en PW para su confirmación final.