The Asian Citrus Psyllid (ACP), Diaphorina citri, is a vector of the pathological bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), which causes the most devastating disease to the citrus industry worldwide, known as greening or huanglongbing (HLB). Earlier field tests with an acetic acid-based lure in greening-free, Valencia citrus orange groves in California showed promising results. The same type of lures tested in São Paulo, Brazil, showed unsettling results. During the unsuccessful trials, we noticed a relatively large proportion of females in the field, ultimately leading us to test field-collected males and females for Wolbachia and CLas. The results showed high rates of Wolbachia and CLas infection in field populations. We then compared the olfactory responses of laboratory-raised, CLas-free, and CLas-infected males to acetic acid. As previously reported, CLas-uninfected males responded to acetic acid at 1 μg. Surprisingly, CLas-infected males required 50x higher doses of the putative sex pheromone, thus explaining the failure to capture CLas-infected males in the field. CLas infection was also manifested in electrophysiological responses. Electroantennogram responses from CLas-infected ACP males were significantly higher than those obtained with uninfected males. To the best of our knowledge, this is the first report of a pathogen infection affecting a vector9s response to a sex attractant.

Abstract Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) is one the causative agents of greening disease in citrus, an unccurable, devastating disease of citrus worldwide. CLas is vectored by Diaphorina citri , and the understanding of the molecular interplay between vector and pathogen will provide additional basis for the development and implementation of successful management strategies. We focused in the molecular interplay occurring in the gut of the vector, a major barrier for CLas invasion and colonization. We investigated the differential expression of vector and CLas genes by analyzing a de novo reference metatranscriptome of the gut of adult psyllids fed of CLas-infected and healthy citrus plants for 1-2, 3-4 and 5-6 days. CLas regulates the immune response of the vector affecting the production of reactive species of oxygen and nitrogen, and the production of antimicrobial peptides. Moreover, CLas overexpressed peroxiredoxin in a protective manner. The major transcript involved in immune expression was related to melanization, a CLIP-domain serine protease we believe participates in the wounding of epithelial cells damaged during infection, which is supported by the down-regulation of pangolin . We also detected that CLas modulates the gut peristalsis of psyllids through the down-regulation of titin , reducing the elimination of CLas with faeces. The up-regulation of the neuromodulator arylalkylamine N-acetyltransferase implies CLas also interferes with the double brain-gut communication circuitry of the vector. CLas colonizes the gut by expressing two Type IVb pilin flp genes and several chaperones that can also function as adhesins. We hypothesized biofil formation occurs by the expression of the cold shock protein of CLas. We also describe the interplay during cell invasion and modification, and propose mechanisms CLas uses to invade the host hemocel. We identified several specific targets for the development of strategies directed to interfere with the successful utilization of the psyllid vector by this pathogen. Author Summary Huanglongbing (HLB) or greening is an incurable disease causing severe damage to citrus production, making citrus industrial activity unsustainable in several countries around the world. HLB is caused by three species of Candidatus Liberibacter. Ca. L. asiaticus (CLas), vectored by the psyllid Diaphorina citri , is the prevalent species. Attempts to apply new technologies in the development of strategies for disease and pest management are been made. However, we still miss basic information on this system to efficiently apply the current technologies and envisage the implementation of new approaches for pest control, despite the relevant scientific contribution available. One major gap is regarded to the molecular interplay between CLas and its vector. We focused our attention in the molecular interplay occurring at the first relevant interaction of CLas and D. citri , represented by the gut barrier. We report the transcriptional activity of CLas during the invasion and establishment of the infection in the gut of the vector, as well as the transcriptional activity of the vector in response to the infection. We identified several host genes that are targeted and regulated by CLas as well as several CLas genes that are promising targets for the application of new management strategies.

Three of the five currently recognized “Candidatus Liberibacter” spp., “Ca. L. asiaticus” (Las), “Ca. L. americanus” (Lam) and “Ca. L. solanacearum”, and the newly erected genus Liberibacter species, L. crescens (Lcr), have had their genomes sequenced. In all four cases there are three homogeneous copies of the 16S rRNA gene, one present as the reverse complement of the other two. 16S intragenic homogeneity is common within the α-Proteobacteria. The presence of three 16S rRNA copies indicates an advantage for a rapid response of population increase to favourable growth conditions. The metabolic cost of carrying multiple copies is avoided during periods of low cellular activity as this situation occurs at low temperatures, for example overwintering in deciduous plants or in a dormant insect host. A large insertion in the 16S rDNA sequence of three species compared to the other three species indicates a dichotomy in the Liberibacter genus and provides a phylogenetic signal of closeness to the proximal node within the Rhizobiaceae. In spite of similar symptoms in Citrus crops associated with Lam and Las infections, these species belong on either side of this dichotomy, thus confirming Lam as phylogenetically closer to the proximal node than Las.

ABSTRACT The initial step of oxygenic photosynthesis is the thermodynamically challenging extraction of electrons from water and the release of molecular oxygen. This light-driven process, which is the basis of life on Earth, is catalyzed by the photosystem II (PSII) within the thylakoid membrane of photosynthetic organisms. The biogenesis of PSII requires a controlled step-wise assembly process of which the early steps are considered to be highly conserved between plants and their cyanobacterial progenitors. This assembly process involves auxiliary proteins, which are likewise conserved. In the present work, we show that in plants, the early assembly step, in which the PSII reaction center (RC) is associated with the intrinsic antenna protein CP47 to form the RC47 intermediate, is facilitated by a novel eukaryote-exclusive assembly factor. This factor, we named DEAP2 for DECREASED ELECTRON TRANSPORT AT PSII, works in concert with the conserved PAM68 assembly factor. The deap2 and pam68 mutants showed similar defects in PSII accumulation and assembly of the RC47 intermediate. The combined lack of both proteins results in a loss of functional PSII and the inability of plants to grow photoautotrophically on soil. While overexpression of DEAP2 partially rescued the pam68 PSII accumulation phenotype, this effect was not reciprocal. DEAP2 accumulates at 20-fold higher levels than PAM68, together suggesting that both proteins have distinct functions. In summary, our results uncover eukaryotic adjustments to the PSII assembly process, which involve the addition of DEAP2 for the rapid progression from RC to RC47.