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Bactérias Fitopatogênicas

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Caracterização geralBactérias- Procariontes;- Unicelulares;- Dimensões => 1 a 3,5 μm de comprimento por 0,5 a 0,7 μm de diâmetro;- Formas => Cocos, bacilos e espirilos (fitopatogênicascomumente bacilos)-Motilidade => Móveis ou imóveis.- Movimento ondulatório, rotatório e principalmente através dos flagelos.

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FímbriasCápsula

Parede celularPlasmídeosFlagelo DNAMesossomoCitoplasmaRibossomos

Membrana plasmática

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Forma: bactérias esféricas (cocos), em forma de

bastonete, em forma espiraladas (espirilos).

- Cocos podem ser nomeados por seus

agrupamentos, sendo os principais: estafilococos

(como cachos de uva); estreptococos (como colares

de contas);

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- Tétrades (como um quadrado) e sarcina (como um

cubo).

- As bactérias fitopatogênicas mais comuns têm

forma de bastonete ( 1 a 3 µm comprimento x 0,3 a

0,8 µm de diâmetro).

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Cocos Diplococos Estreptococos

EstafilococosDiplobacilos Streptobacilos

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Constituição da Parede Celular: dois padrões de

parede celular que podem ser determinados

segundo a técnica de coloração de Gram.

- Bactérias em Gram-positivas: que coram de roxo.

- Bactérias Gram-negativas: que coram de rosa

claro.

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Esta diferença ocorre devido a constituição da

parede celular:

- Gram-negativas: têm uma camada de

lipopolissacarídeo externa (LPS), além de uma fina

camada de peptídeo-glicano interna.

- Gram-positivas: têm uma camada espessa de

peptídeo-glicano, que ao ser desidratado pelo

álcool retém o complexo cristal-violeta/lugol, no

interior da célula.

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Bactéria Gram-positiva Bactéria Gram-negativa

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Parede celular de bactérias Gram-negativas

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Parede celular de bactérias Gram-positivas

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- Bactérias fitopatogênicas Gram-positivas:

gêneros Clavibacter, Arthrobacter, Curtobacterium,

Leifsonia, Rathayibacter e Rhodococcus

- Bactérias fitopatogênicas Gram-negativas:

gêneros Agrobacterium, Erwinia, Pseudomonas,

Acidovorax, Burkholderia, Pantoea, Ralstonia e

Xanthomonas.

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Relação com O2:

- Bactérias aeróbias estritas: só vivem na presença

de oxigênio;

- Bactérias Facultativas: vivem com ou sem

oxigênio;

- Bactérias Aerotolerantes: não utilizam oxigênio

mas suportam-o;

- Bactérias Anaeróbias estritas: só vivem na

ausência de oxigênio.

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Bactérias fitopatogênicas mais comuns:

- Anaeróbias Facultativas: Gêneros Erwinia e

Pantoea

- Anaeróbio obrigatório: Gênero Clostridium.

- Demais bactérias são aeróbias obrigatórias.

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Taxonomia

Flagelo bacteriano: um tubo oco, com 20

nanômetros de espessura, composto pela proteína

flagelina, de forma helicoidal com uma dobra à

saída da membrana celular chamada "gancho",

que faz com que a hélice fique virada para o

exterior da célula.

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Entre o gancho e a estrutura basal existe uma

bainha que passa através de anéis de proteína na

membrana celular, que funcionam como

“rolamentos”.

Organismos Gram-positivos: têm 2 anéis, um na

parede celular e outro na membrana.

Organismos Gram-negativos: têm 4 anéis, 2 na

parede celular e 2 na membrana.

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Taxonomia

Flagelo

Átrica: são desprovidas de flagelo

Monótrica: possuem um único flagelo;

Lofótrica: têm múltiplos flagelos localizados num

único ponto da superfície da célula e movem-se

em sincronia para impelir a bactéria numa

determinada direção;

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Anfítricas: têm um flagelo em cada extremidade

da célula, mas apenas um deles opera de cada vez,

permitindo à bactéria mudar de direção

rapidamente, operando um flagelo e parando o

outro;

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Perítricas: possuem flagelos em toda a superfície

da célula.

EX: Clavibacter

Xanthomonas

Pseudomonas

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Flagelos nas bactérias: A-Monótricas; B-Lofótricas; C-Anfítricas; D-Perítricas

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Movimento flagelar => proteínas do periplasma

Quimiotactismo => atração e repulsão por

determinadas substâncias

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Endósporo => célula de repouso

- Responsável pela resistência da bactéria em

ambientes desfavoráveis;

- Resistência ao calor e ao dessecamento;

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Estrutura e função da célula bacteriana Envolvem a parede celular- Exopolissacarídeos-EPS (mais comum) ou peptídeos simples;- Não essencial à vida; Possíveis funções biológicas:- Aderência;- Proteção;- Reconhecimento bactéria-planta;- Resistência a fagocitose;- Toxina;- Virulência.

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Estrutura e função da célula bacterianaCápsulaRalstonia solanacearum X Tomate

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- Ribossomos => Síntese de proteínas;

- Materiais de reserva => Fonte de carbono e

energia (glicogênio e amido), ácido hidroxibutirico,

fosfato;

- Mesossomo => Geração de energiaMesossomos: pregas internas da membrana plasmática nas quais existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração celular.

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- Material genético => Sem membrana, único

cromossomo circular; Plasmídeos.

Região citoplasmática

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Reprodução Assexuada

- Bipartição ou Cissiparidade

- Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma

posterior divisão em duas células.

- As bactérias multiplicam-se por este processo

muito rapidamente quando dispõem de condições

favoráveis (duplica em 20 minutos).

- A separação dos cromossomos irmãos conta com

a participação dos mesossomos.

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Parede celularMembranaplasmática

Molécula de DNA

Duplicação do DNA

Reprodução Fissão Binária Multiplicação

Separação das células

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Reprodução Sexuada

-Qualquer processo de transferência de

fragmentos de DNA de uma célula para outra.

- Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora

se recombina com o da receptora, produzindo

cromossomos com novas misturas de genes.

- Esses cromossomos recombinados serão

transmitidos às células-filhas quando a bactéria se

dividir.

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A transferência de DNA de uma bactéria para outra

pode ocorrer de três maneiras:

-Transformação,

- Transdução

- Conjugação.

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-Transformação: a bactéria absorve moléculas de

DNA dispersas no meio e são incorporados à

cromatina.

- Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo,

de bactérias mortas. Esse processo ocorre

espontaneamente na natureza.

- Utilizado como uma técnica de Engenharia

Genética, para introduzir genes de diferentes

espécies em células bacterianas.

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Reprodução Transformação

Recombinação genéticaMolécula de DNA circular

Célula bacteriana Lise celular

Fragmentos deDNA doador Célula bacteriana

Fragmentos de DNAligam-se à superfície dacélula receptora.

O fragmento de DNA éincorporado à célula receptora

O fragmento de DNA é integradoao cromossomo da célula receptora.

Célula transformada

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-Transdução: moléculas de DNA são transferidas

de uma bactéria a outra usando vírus como vetores

(bactériófagos).

-Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem

eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria

que lhes serviu de hospedeira.

- Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA

bacteriano o transfere junto com o seu.

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- Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode

passar a incluir os genes de outra bactéria em seu

genoma.

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Reprodução Transdução

Recombinação genéticaFago

Integração

Profago => ciclo lítico

DNA do fagocom genes dabactéria

O fago infectanova bactéria.

Genes de outra bactériasão introduzidos eintegrados ao DNAda bactéria hospedeira

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- Conjugação- Pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". - Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície.- O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.

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Conjugação bacteriana mostrando o pili sexual

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Reprodução Conjugação

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Crescimento bacteriano A fissão binária origina células em progressão geométrica.

Legendas 1: fase lag ou de espera 2: fase exponencial Significados 1: metabolismo altíssimo, mas sem divisão celular. Duração depende do meio de cultura. 2: rápida divisão celular, bactéria vai crescer em PG. É uma reta cuja inclinação vai depender da velocidade de divisão das bactérias.

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Crescimento bacteriano A fissão binária origina células em progressão geométrica.

Legendas 3: fase estacionária 4: fase de degradação Significados 3: ocorre quando há carência de nutrientes. Número de mortes se iguala ao número de células novas produzidas, resultando em uma situação de equilíbrio na população. 4: declínio no n° de células viáveis. Número de catabólitos aumenta até provocar morte de todas células.

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- Identificação

- Patogenicidade

- Fundamental para identificação de bactérias =>

chave de identificação dos seis primeiros gêneros

de fitobactérias.

Biologia molecular, fisiologia e bioquímica

- Ácidos nucléicos;

- Composição lipídica e protéica.

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-Penetração => aberturas naturais aberturas

naturais (estômatos, lenticelas, hidatódios,

aberturas florais) e ferimentos;

- Multiplicação => nos espaços intercelulares ou

no tecido vascular;

- Colonização do tecido vascular => murcha,

morte dos ponteiros e cancro;

- Espaços intercelulares => manchas, galhas e

podridão mole;

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Sintomas: em plantas podem ser confundidos com

aqueles causados por outros fitopatógenos como

fungos, nematóides e vírus.

Principais: anasarca ou encharcamento, mancha,

podridão mole, murcha, hipertrofia, cancro, morte

das pontas, talo-ôco e canela preta.

Sinais: exsudado, pús bacteriano ou fluxo

bacteriano, tanto nas lesões como nas doenças

vasculares (alta umidade).

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Bactérias não-fastidiosas: aquelas que podem ser facilmente cultiváveis em meios de cultura rotineiros.Quatro principais gêneros de fitobactérias não-fastidiosas e o grupo Corineforme importantes no Brasil:- Agrobacterium - Erwinia- Pseudomonas- Xanthomonas- Grupo Corineforme (antigo gênero Corynebacterium)

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Bactérias fitopatogênicasNomenclaturaPatovar (pv.) => nomenclatura subespecífica- Bactérias patogênicas a um hospedeiro ou grupo de hospedeiros.Xanthomonas axonopodis pv. citri (Cancro Cítrico)

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Xanthomonas campestris pv. campestris (crucíferas =>podridão negra).

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Bactérias Fitopatogênicas

1- Pseudomonas

- Bacilo reto;

- Móvel => um a vários flagelos polares;

- Gram -;

- Aeróbio;

- Colônia branca, cinza claro ou creme.

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-Pseudomonas- Pode produzir pigmento (verdefluorescente);

- Contém espécies saprófitas e também patógenos de animais.

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Principais Sintomas- Murchas (P. solanacearum em solanáceas e bananeira)

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- Lesões no filoplano (muitos patovares de P. syringae em diversas plantas)

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- Cancro (P. syringae pv. glycinea, em soja)

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- Morte das pontas (P. syringae pv.garcae, em cafeeiro – Mancha aureolada)

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Tumores (P. syringae pv.savastonoi, em oliveira)

Podridões moles (algumas fluorescentes, em

vários hospedeiros)

Queima de bordos foliares (P. cichorii, em taioba)

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2 - Xanthomonas

- Bacilo reto;

- Móvel => único flagelo polar;

- Gram -;

- Aeróbio;

- Colônia amarela;

- Pigmento xanthomonadina

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Bactérias fitopatogênicas - Xanthomonas

X. vesicatoria

Manchas foliares

X. campestris pv. citriX. campestris pv. vesicatoria

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3- Agrobacterium

- Bacilo reto;

- Móvel => um ou seis flagelos;

- Gram -;

- Colônia branca/bege clara;

- Doença associada a um plasmídeo

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Bactérias fitopatogênicas - Agrobacterium

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4- Erwinia

- Bacilo reto;

- Móvel;

- Gram -;

- Anaeróbio facultativo;

- Colônia branca ou amarela;

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- Bactérias pectolítico, incitadoras de podridões

moles.

Podridões mole, canela preta e talo oco em várias

plantas

E. carotovora subsp. carotovora

E. crhysanthemi

Necrose vascular e murcha (Limitada a cultura da

batata, baixa T) E. carotovora subsp. atroseptica

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Erwinia

E. amylovora

- Podridões mole

- Murchas

- Morte dos ponteiros

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Erwinia

E. carotovora

Pectinolíticas => solo

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5- Ralstonia solanacearum

Murchas

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6- Grupo Corineforme- Clavibacter

- Bacilo com várias formas;

- Imóvel;

- Gram +;

- Aeróbio;

- Não flageladas

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Clavibacter

Cancros

Morte dos ponteiros

Murchas

Lesões foliares

C. michiganensis pv michiganensis (Cancro

bacteriano do tomateiro)

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7- Xylella

- Bacilo reto;

-Imóvel;

- Gram -;

- Aeróbio;

- Colônia: lisa e rugosa;

- Não cresce em meios de cultura comumente

utilizados => exigência nutricional;- Habitante do xilema.

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XylellaClorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)

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Streptomyces

- Micelial;

- Imóvel;

-Gram +;

-Streptomyces scabies (Sarna comum da batata)

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Fitoplasma - Spiroplasma

- Gênero Mollicutes

- Não possui parede celular => sem

peptideoglicano.

- Formas variadas e infecta o floema.

- Imóvel;

- Algumas espécie

- Deslizamento em superfícies úmidas;

- Rotatório => forma helicoidal

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Fitoplasma - Spiroplasma

-Causa a doença- Stubborn disease

-Transmitida por cigarrinhas e enxertia

- Sintomas confundem com deficiência nutricional

e hídrico.

- Todas as plantas devem ser removidas e

descartadas.

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- Controle de vetores e plantas daninhas

hospedeiras.

- Praga quarentenária A1 – Brasil por medidas de

exclusão.

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Fitoplasma - SpiroplasmaSpirolasma citri

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Bactérias fitopatogênicas

Isolamento

-Formação de colônias individualizas em meio de

cultura;

- Coletar material com infecção recente;

- Tecido com aspecto de anasarca (tecido

infiltrado) translúcido;

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Micoplasmas:

-Micoplasmas é o nome que foi dado às bactérias

do gênero Mycoplasma, com tamanho menor

(cerca de 0,3 micromerto) são os menores e os

mais simples microrganismos, capazes de se auto-

reproduzirem, responsáveis por doenças em

muitas espécies de plantas.

- são bactérias que não possuem parede celular.

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Micoplasmas sp.

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- Causam alterações no crescimento da planta,

irregularidades nas flores, amarelamento e

deterioração.

- Sendo a sua classificação muito difícil,

- Recentemente: classificados em 20 grupos

principais e 40 sub-grupos.

-Esta classificação é de qualquer modo continua

em evolução.

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- Transmissão e Difusão são os insetos

Homópteros.

- Somente insetos com aparato bucal pungente e

sugador que se alimentam danificando o floema

estão em condição de transmitir os micoplasmas

para um segundo hóspede.

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SINTOMATOLOGIA

- Provoca alterações sobre o equilíbrio hormonal e

de crescimento da planta.

- Alterações manifestam-se como deformidade das

flores, ciclos e florações antecipadas, frutos

instáveis ou pequenos demais e alterações dos

espaços entre os nós e acumulo desordenado dos

ramos.

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- A temperatura tem um papel muito importante

no manifestar-se dos sintomas das doenças

provocadas por fitoplasmas - uma freqüência

maior nas regiões temperadas mais que naquelas

tropicais.

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- Os nomes dados às doenças provocadas pelos

fitoplasmas, se referem geralmente à planta

hóspede, ao tipo de sintoma, o mais freqüente é o

Amarelamento ou doenças que vêm dele.

- Sendo microrganismos que podem viver

somente no interior de células vivas interferem

em duas maneiras:

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1) Desacelerando ou bloqueando o

funcionamento normal da circulação da seiva

elaborada com as conseqüentes alterações no

nível cromático e portanto amarelamento e

vermelhão nas folhas, acúmulo de amido,

enrolamento, engrossamento, desdobramento

sobre o pecíolo, contorção, e formação de

bolhas sobre as folhas.

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2) Necroses delimitadas nas nervuras nas frutas e

sobre os ápices vegetativos: necroses das

raízes, esponjosidade e engrossamento da

cortiça e por fim um crescimento reduzido e

nanismo.

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Medidas de Controle

Sendo microrganismos sensíveis à temperatura

externa, a termoterapia é uma técnica eficaz para

sanar partes de plantas, a cura completa é possível

somente associando a termoterapia e à micro-

propagação, mas são técnicas acessíveis somente

por profissionais e especialistas.

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- O uso de antibióticos (proibidos na Itália) a base

de tetraciclinas são os mais eficazes sobre os

citoplasmas, mas eles também não garantem a

cura completa e prolongada.

- Controle dos insetos responsáveis da propagação

dos citoplasmas.