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Exploitation of endophytes of centenarian olive trees in the management of olive knot disease

Publication . Moudjeber, Nawal; Baptista, Paula

Endophytes are microorganisms that spend most of their life cycle within plant tissues and they are recognized to play important roles in plant protection against abiotic and biotic stresses. Some recent studies have been showed that ancient plants are inhabited by a greater number of rare endophytes and may represent a rich repository of potential biocontrol agents. Thus, in this work the effect of the application of a consortium of bacterial endophytes, retrieved from centennial olive trees, on the development of olive knot (OK) disease, was evaluated. The mechanisms responsible for the control of OK by this consortium of microorganisms was also evaluated by studying the changes in the indigenous stem endophytic bacterial community, through 16S rRNA gene amplicon-based metagenomic analysis. Accordingly, endophytes were extracted from stems of centennial olive trees using a Histodenz gradient, and used to inoculated one-year-old olive plantlets. One week later, these plants were inoculated with the causal agent of OK, the bacterium Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi (Pss). Results showed that the inoculation with bacterial endophytes reduced significantly both the incidence (up to 1.6-fold) and severity (up to 2.1-fold) of OK, when compared to plants inoculated exclusively with the pathogen Pss. This effect is likely due to changes caused by bacterial endophytes on stem associated-bacteria composition, being noticed a decrease on Pseudomonas, Methylobacterium and Mycoplasma and an increase on Micrococcaceae, Rikenellaceae and Corynebacterium, when compared to plants inoculated uniquely by Pss. Likewise, the inoculation of plants uniquely with Pss affected greatly the bacterial community assembly of the stem and potentially beneficial bacteria. The bacterial inoculum was dominated by the symbiotic genus Mycoplasma, being the first time reported on olive tree. Overall, the results suggest that centenary olive trees may represent an important source of endophytes with valuable biocontrol proprieties. The inoculation of olive plants with endophytes from ancient trees could be an innovative strategy to manage olive knot disease. Despite these promising results, further studies are needed to better understand their mechanisms of action.

2022Master thesis

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Identificação de bacteriófagos com potencial no controlo da tuberculose da oliveira

Publication . Costa, Maíra; Baptista, Paula; Cameirão, Cristina Sofia Lopes; Nava, Gilmar Antônio

Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi (Pss) é a bactéria patogénica causal da doença tuberculose-da-oliveira, sendo uma das principais responsáveis pelas perdas significativas na produção e qualidade do olival em todo o mundo especialmente em países do Mediterrâneo. O seu ataque na oliveira ocorre na parte aérea, formando nódulos visíveis no tronco, caule, folhas e frutos, não existindo um tratamento específico e eficaz quando estabelecida no olival. Ocasionando a necessidade no desenvolvimento de ferramentas inovadoras, seguras e eficazes para o seu controlo. Assim, neste trabalho pretendeu-se identificar bacteriófagos com potencial de serem usados contra a tuberculose. Devido à elevada especificidade dos fagos, procedeu-se numa primeira fase ao estudo da comunidade bacteriana endofítica associada a tumores e a ramos de oliveira sem sintomas com o intuito de constituir uma coleção de estirpes de Pss que será útil no processo de seleção de bacteriófagos. O isolamento em cultura seguida pela identificação dos isolados bacterianos através da sequenciação da região 16S do rDNA permitiu identificar um total de 69 taxa, sendo Pantoea e Erwinia os géneros mais abundantes em caules assintomáticos, tendo destaque nos sintomáticos os géneros Pantoea e Curtobacterium. O método por maceração gerou uma maior diversidade taxonómica que no método de explante, sendo nos caules sintomáticos que verificou maior diversidade e abundância bacteriana relativamente aos caules assintomáticos. O isolamento de bacteriófagos em amostras de solo de olival permitiu identificar, pela primeira vez, um total de nove bacteriófagos com capacidade de causar a lise de Pss. A sua ação na luta contra a tuberculose deverá ser avaliada no futuro com ensaios in planta. Quando avaliada a eficiência dos bacteriófagos contra a Pss em fatias de cenoura biológica, não se obteve diferenças significativas, no entanto os resultados obtidos sugerem que os bacteriófagos podem ser considerados possíveis agentes de biocontrolo contra a multiplicação do patógeno, necessitando, porém, de estudos complementares.

2022Master thesis

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