Estudio de genómica comparativa y caracterización fenotípica de cepas Bacillus con propiedades promotoras del crecimiento vegetal

PRINCIPI, C.; TORRES MANNO, M.; ROLDÁN, L.; MAGNI, C.; ORELLANO, E.G.; MENDEZ, M.B.; CHACÓN, G.; PALANDRI, I.; DAURELIO, L.D.; ESPARIZ, M.

Rosario

Congreso; XVII Congreso y XXXV Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Rosario (SBR); 2015

Sociedad de Biología de Rosario (SBR)

Argentina es uno de los principales productores de granos en el mundo siendo la soja y sus derivados los principales productos exportados. Esta producción viene aparejada con el uso creciente de pesticidas químicos para el control de enfermedades y ataques de insectos que afectan a los cultivos. Los rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGRP, por sus siglas del Inglés) tienen la capacidad de colonizar las raíces de las plantas y actuar como biofertilizantes y/o antagonistas de patógenos (biopesticidas). Estos microorganismos han surgido recientemente como una alternativa tecnológica para una explotación agrícola sustentable. En el presente trabajo fueron aisladas de suelo diez cepas que fueron seleccionadas por su actividad antagónica contra Fusarium graminearum. A estas cepas se les determinó su secuencia genómica por técnicas de nueva generación (Hiseq 1500 Illumina, INDEAR). Posteriormente, se realizaron las asignaciones de los genomas secuenciados utilizando la plataforma RAST (Rapid Annotation using Subsytems Technology) reparando los errores de marco y creando un modelo metabólico preliminar. Para determinar la identidad taxonómica de los aislamientos se analizaron las secuencias de 5 genes conservados pudiendo determinar que 8 cepas corresponden a Bacillus amyloliquefaciens, una cepa a Bacillus subtilis y otra a Bacillus cereus. En los genomas secuenciados se realizó una búsqueda de vías asociadas a la promoción del crecimiento vegetal utilizando BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). En particular se buscaron las vías de síntesis de hormonas vegetales (ácido indolacético y acetoína), síntesis de péptidos no ribosomales (bacilomicina, surfactina, fengicina, iturina, micosubtilina, bacilicina, plipastatina), síntesis de policétidos (macrolactina, difficidina, bacillaene), sideróforos (bacilibactina) y actividades de degradación de bio-polimeros (quitinasa, a-amilasa, AHL-lactonasa, xilanasa). Finalmente se llevaron a cabo estudios in vitro y reacciones bioquímicas para correlacionar la presencia de las vías identificadas con el fenotipo observado. En este aspecto fueron encontradas actividades esterasa, a-amilasa y capacidad de solubilizar fosfatos en 7 cepas analizadas, compuestos sideróforos en 4 cepas, actividad antifúngica, lipasa, lecitinasa y capacidad de formar biofilm en 8 de las cepas, quitinasa y producción de biosurfactantes en 9, actividad celulasa, xilanasa y proteasa en 10 de las cepas. Estos estudios permitirán establecer los mecanismos de promoción de crecimiento vegetal presentes en los aislamientos y poder realizar una selección racional de cepas PGRP.