Uso de bacterias en Control Microbiano de insectos

BERÓN, C.; SALERNO G.

Mar del Plata, Argentina

Workshop; Importancia del mantenimiento de la biota del suelo: estrategias para el manejo de agroecosistemas, alcances e impacto de la utilización de bioproductos; 2007

FIBA

La aplicación de microorganismos para el control de insectos plaga comenzó a ser ampliamente utilizado a partir del descubrimiento de la propiedades insecticidas de la bacteria Bacillus thuringiensis, en el siglo pasado. B. thuringiensis comprende un grupo de bacterias de suelo, aeróbicas, Gram positivas formadoras de esporas y capaces de formar cristales de naturaleza proteica durante la esporulación. Esta inclusión de tipo cristalina (d-endotoxina o proteína Cry) ha sido caracterizada como patógena de insectos de diversos Ordenes. Por décadas se han empleado productos formulados a base de esta bacteria y, su más reciente aplicación, son los cultivos transgénicos, plantas que expresan genes codificantes de las proteínas Cry que han sido incorporados exitosamente en las prácticas agrícolas en varios países. Sin embargo, la necesidad de encontrar nuevas proteínas con un mayor espectro de toxicidad así como de retrasar el desarrollo de resistencias a las toxinas Cry por parte de algunos insectos (que aunque recientes y escasas, ya se han manifestado con el uso de productos formulados), plantean la necesidad de buscar nuevas toxinas. En este contexto, el objetivo inicial de esta línea de trabajo fue el aislamiento y la caracterización de nuevas cepas nativas de B. thuringiensis que en el futuro pudieran ser utilizadas para desarrollar productos biológicos para el control de poblaciones de insectos de importancia regional en la agricultura y en la salud humana y animal, y conocer nuevas secuencias de proteínas para el abordaje de futuras resistencias en insectos y/o la obtención de plantas transgénicas. Como resultados se han logrado aislar cepas nativas de B. thuringiensis, principalmente a partir de muestras de suelo, obteniéndose una colección que fue caracterizada por microscopía óptica, y por sus propiedades toxicológicas y genéticas. La mayoría de las cepas resultaron poseer cristales de tipo bipiramidal y ser tóxicas contra insectos del Orden Lepidoptera. Aunque la mayoría de los aislamientos resultaron morfológicamente similares a la cepa comercial HD1 de la subespecie kurstaki, los resultados obtenidos de la caracterización genética y de los ensayos de inmunodetección indicaron que los nuevos aislamientos no pertenecen a esta cepa. Además, se aislaron cepas que resultaron de interés, por presentar cristales no bipiramidales y toxicidades relevantes. Una de ellas fue altamente tóxica contra dípteros y otra de toxicidad dual contra insectos de los Ordenes Coleoptera y Lepidoptera. Dadas sus características toxicológicas, se decidió continuar el desarrollo del trabajo con tres cepas, FCC 4, FCC 7 y FCC 41. Se desarrolló una estrategia metodológica que permite identificar nuevos genes codificantes de las proteínas Cry y, a partir de ella, fue posible el aislamiento y posterior secuenciación de los genes codificantes de las nuevas toxinas Cry presentes en los tres aislamientos mencionados. Las nuevas toxinas fueron caracterizadas como proteínas Cry24Ca, tipo-Cry8 y, en el caso de la proteína presente en la cepa FCC 4, correspondería a una toxina Cry perteneciente a un nuevo grupo de estas proteínas, de acuerdo con los resultados de comparaciones múltiples de secuencias y de análisis filogenéticos.