Genómica Comparativa de cepas de Bacillus con propiedades promotoras del crecimiento vegetal

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

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología, XIV Congreso Argentino de Microbiología (SAMIGE); 2016

Sociedad Argentina de Microbiología General

Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal tienen la capacidad de colonizar las raíces y/o rizosferas de las plantas y actuar como biofertilizantes y/o biopesticidas. Debido a esto, las mismas surgieron como una alternativa tecnológica para una explotación agrícola sustentable, como reemplazo de los agroquímicos. En el presente trabajo se estudiaron 11 cepas del género Bacillus con potencial actividad en la promoción del crecimiento vegetal. A estas cepas se les determinó su secuencia genómica y se realizaron las asignaciones de los genomas secuenciados utilizando la plataforma RAST. Inicialmente, para determinar la identidad taxonómica se realizó un análisis de secuencias de múltiples locus (MLSA) utilizando BLAST, MEGA6 y un script de R ad hoc. Como resultado se obtuvieron 9 genes conservados, los cuales fueron utilizados para inferir la historia filogenética de los aislamientos. De esta manera, se determinó que 8 corresponden a Bacillus amyloliquefaciens, uno a B. subtilis, uno a B. safensis y otro a B. cereus. Estos resultados fueron confirmados por un análisis de los valores de identidad promedio nucleotídica (ANI). Además, se realizó una clasificación funcional de los aislamientos en función de las exoenzimas codificadas en sus genomas (quitinasas, amilasas, xilanasas, proteasas, lipasas, esterasas, celulasas, etc.). Para ello, se emplearon las anotaciones realizadas por RAST, los programas de predicción de localización celular SignalP y TatP, y un script de R ad hoc. Estos análisis permitieron validar las asignaciones realizadas por MLSA y además, clasificar a los aislamientos de la especie B. amyloliquefaciens como pertenecientes a la subespecie plantarum, la cual ha sido relacionada con la interacción con plantas.Posteriormente, en los genomas de las cepas en estudio se realizó la búsqueda de policétidos, lipopéptidos, antibióticos, sideróforos y bacteriocinas asociadas a la promoción del crecimiento vegetal. Estas vías fueron identificadas con antiSMASH, BLAST y un script en R ad hoc. Se observó la presencia de 12 clústeres de genes previamente reportados y dos nuevos clústeres de síntesis de metabolitos secundarios. Para estudiar el posible rol de estos clústeres se llevaron a cabo estudios de actividad antifúngica contra los hongos del Complejo Damping-off Rhizoctonia solani y Fusarium graminearum, y el patógeno foliar Colletotrichum truncatum así como ensayos de producción de surfactantes y capacidad de formar biofilm. Se encontró una correlación entre el distinto perfil fenotípico con el número de clusters y la identidad de los mismos. Los estudios realizados permitieron establecer la presencia o ausencia de los mecanismos de promoción de crecimiento vegetal en los aislamientos, agruparlas en función de los mismos y de esta manera realizar a futuro una selección racional de cepas con potenciales capacidades promotoras del crecimiento vegetal.