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

MARTÍN ESPARIZ; MARIANO TORRES MANNO; CINTIA PRINCIPI; MARÍA LORENA ROLDÁN; ELENA ORELLANO; MARCELO MENDEZ; GUSTAVO CHACÓN; IVÁN A. PALANDRI; CHRISTIAN MAGNI; LUCAS DAURELIO

Rosario

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

SAMIGE

Lasrizobacterias promotoras del crecimiento vegetal tienen la capacidad de colonizar las raíces y/orizosferas de las plantas y actuar como biofertilizantes y/o biopesticidas.Debido a esto, las mismas surgieron como una alternativa tecnológica para unaexplotación agrícola sustentable, como reemplazo de los agroquímicos. Enel presente trabajo seestudiaron 11 cepas del género Bacillus con potencial actividad en la promoción del crecimiento vegetal. A estas cepas se les determinó susecuencia genómica y se realizaron las asignaciones de los genomas secuenciadosutilizando la plataforma RAST. Inicialmente, para determinar la identidadtaxonómica se realizó un análisis de secuencias de múltiples locus (MLSA) utilizandoBLAST, MEGA6 y un script de R ad hoc. Comoresultado se obtuvieron 9 genes conservados, los cuales fueron utilizados parainferir la historia filogenética de los aislamientos. De esta manera, sedeterminó que 8 corresponden a Bacillusamyloliquefaciens, uno a B. subtilis,uno a B. safensis y otro a B. cereus.Estos resultados fueron confirmados por un análisis de los valores de identidadpromedio nucleotídica (ANI). Además, se realizó una clasificación funcional delos aislamientos en función de las exoenzimas codificadas en sus genomas(quitinasas, amilasas, xilanasas, proteasas, lipasas,esterasas, celulasas, etc.). Para ello, se emplearon las anotaciones realizadaspor RAST, los programas de predicción de localización celular SignalP y TatP, yun script de R ad hoc. Estos análisis permitieron validar lasasignaciones realizadas por MLSA y además, clasificar a los aislamientos de laespecie B. amyloliquefaciens comopertenecientes 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 bacteriocinasasociadas a la promoción delcrecimiento vegetal. Estasvías fueron identificadas con antiSMASH, BLAST y un script en Rad hoc. Seobservó la presencia de 12 clústeres de genes previamente reportados y dosnuevos clústeres de síntesis de metabolitos secundarios. Para estudiar elposible rol de estos clústeres se llevaron a cabo estudios deactividad antifúngica contra los hongos del ComplejoDamping-off Rhizoctonia solaniy Fusarium graminearum, y el patógeno foliar Colletotrichum truncatum así comoensayos de producción de surfactantes y capacidad de formar biofilm. Seencontró una correlación entre el distinto perfil fenotípico con el número declusters y la identidad de los mismos. Losestudios realizados permitieron establecer la presencia o ausencia de losmecanismos de promoción de crecimiento vegetal en los aislamientos, agruparlasen función de los mismos y de esta manera realizar a futuro una selecciónracional de cepas con potenciales capacidades promotoras del crecimiento vegetal.