Producción de un bioinsecticida utilizando la cepa nativa Bacillus thuringiensis RT para el control de Spodoptera frugiperda en plantines de Zea mays

CARRIZO, ALFONSO EMANUEL; LOTO, FLAVIA; MENTEL, ISABEL; PERA, LICIA MARÍA; BAIGORI, MARIO DOMINGO

Mar del Plata

Seminario; Manual de laboratorio: Patología de insectos CABBIO; 2013

Universidad Nacional de Mar del Plata

Bacillus thuringiensis (Bt) es una bacteria esporo-formadora con la habilidad de producir inclusiones cristalinas formadas por una variedad de proteínas insecticidas denominadas toxinas Cry ó Cyt (deta-endotoxinas). Los biopesticidas en base a esta bacteria son ampliamente utilizados al ser selectivos hacia un determinado grupo de insectos como ser lepidopteros, coleópteros y dípteros, siendo una opción convencional para el control de plagas en la agricultura, forestales y salud pública. Spodoptera frugiperda (Sf) (Lepidoptera: Noctuidae), es una plaga clave en el noroeste argentino, por lo que resulta importante encontrar alterativas eco-amigables a los pesticidas químicos y maíz BT para su control. Los objetivos del presente trabajo son: a) evaluar la producción de delta-endotoxinas de Bacillus thuringiensis RT un medio de cultivo optimizado a partir de residuos agroindustriales, b) detectar la presencia de enzimas hidrolíticas que pudieran contribuir a la virulencia ó ser de utilidad industrial y, c) probar la efectividad del formulado producido hacia larvas de Spodoptera frugiperda tanto en dieta balanceada como en plantines de Zea mays. Se utilizó la bacteria Bt RT (16S rDNA número de acceso EF638795). El cultivo se desarrolló a 30°C, en un fermentador Infors Labfors 3 con un volumen de trabajo de 3 l, utilizando un medio de cultivo desarrollado a partir de residuos agroindustriales (melaza, glicerol, suero lácteo, vinaza, etc) denominado M5; también se produjo la bacteria en medio Luria-Bertani. Se estimó la producción de delta-endotoxinas cada 24 h durante 5 días por el método de solubilización de proteínas en condiciones alcalinas y midiendo por la técnica de Bradford. Para detectar las actividades hidrolíticas al 5to día se sembraron 10 µl de sobrenadante de cultivo en pocillos realizados en agar 1,5%, pH7, conteniendo los diferentes sustratos: almidón, carboximetilcelulosa, leche en polvo, xilano de bagazo, pectina, quitina coloidal. Se incubó durante 24 h a 30ºC. Los halos de hidrólisis se revelaron con vapores de iodo. El producto obtenido en ambos medios se probó con larvas de estadío III de Sf biotipo maíz, con dieta balanceada y plantines de Zea mays en cámara climática. Se analizaron los siguientes lotes: a) plantas sin infectar (control 1), b) plantas infectadas (control 2), c) plantas rociadas con medio de cultivo estéril e infectadas (control 3), d) plantas tratadas con Bt. A los 7 días de colocadas las larvas, se detuvo el experimento y se calculó la mortalidad. También se evaluó el peso seco de la parte aérea de las plantas de los 4 lotes. A los 5 días se alcanzó una concentración estimada de delta-endotoxina de 155,67 mg/L en LB y de 664,32 mg/L en M5. En cuanto a las actividades hidrolíticas, los radios (mm) de los halos observados al 5 día fueron los siguientes: para amilasa (LB: 0; M5: 2,23), carboximetilcelulosa (LB: 0,47; M5: 7,97), proteasa (LB: 1,12; M5: 5,29), quitinasa (LB: 0,50; M5: 8,86), y xilanasa (LB: 0,00; M5: 6,21). No se detectó actividad en ambos medios para lipasa y pectinasa. Con respecto a la mortalidad obtenida con el formulado M5 fue de 100% tanto en dieta como en plantines, mientras que con el medio LB fue 61,40% y 58,33%, respectivamente. No se observaron diferencias significativas entre peso seco de la parte aérea de las plantas sin infectar (control 1) y el de aquellas tratadas con Bt. Tampoco se detectaron diferencias significativas entre el lote b y c. Agradecimientos: CIUNT 26/D409, PIP 297.