Actividad antifungica e identificacion molecular de cepas nativas de Bacillus subtilis

• Autores: Esaú Ruiz Sánchez, Miguel Ángel Mejía Bautista, Alejandra Serrato-Díaz, Arturo Reyes Ramírez, Yokiushirdhilgilmara Estrada-Girón, Alberto Julián Valencia Botín
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 50, Nº. 2, 2016, págs. 133-148
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Antifungal activity and molecular identification of native strains of Bacillus subtilis
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• Resumen
  • español

    La bioprospección de bacteria antagónicas, como agentes de control biológico para el manejo de hongos fitopatógenos, es una actividad preponderante para reducir el uso de fungicidas químicos. La bacteria Bacillus subtilis ha mostrado una excelente capacidad para inhibir el crecimiento y esporulación de una gama amplia de hongos fitopatógenos. Las características bioquímicas para diferenciar entre subespecies de B. subtilis varían a nivel regional. En esta investigación se aislaron cepas de Bacillus de la Península de Yucatán en México y se evaluaron sus actividades antagónicas por confrontación directa en un diseño completamente al azar. Para identificar las cepas más activas se realizó una caracterización molecular. Para una identificación precisa se secuenciaron parte de los genes 16S rRNA, gyrA y rpoB y se compararon con los depositados en el GenBank. Las cepas más activas CBCC2, CBMT2, CBMN22, CBRF24, CBCK36, CBCK47 y CBMT51 causaron la inhibición del crecimiento micelial de 32 a 78 % en Alternaria alternata, Helminthosporium rostratum y Curvularia lunata en pruebas de confrontación directa; asimismo, los filtrados de cultivos libres de células de estas cepas Bacillus mostraron diferencias significativas (p≤0.05) en el grado de inhibición de germinación conidial de los hongos fitopatógenos. La amplificación, secuenciación y comparación de los genes 16S rRNA, gyrA y rpoB mostraron que las cepas tenían una identidad de 95 a 100 % con Bacillus subtilis subsp. inaquosorum y B. subtilis subsp. subtilis. El gen gyrA mostró la tasa evolutiva más alta al usar el análisis de la relación filogenética con las cepas estudiadas.

  • English

    The bioprospection for antagonistic bacteria, as biological control agents to manage plant pathogenic fungi, is a preponderant activity to reduce the use of chemical fungicides. The bacterium Bacillus subtilis has shown an excellent capacity to inhibit the growth and sporulation of a wide variety of plant pathogenic fungi. The phenotypic and biochemical characteristics to differentiate among subspecies of B. subtilis vary at the regional level. In this research, Bacillus strains were isolated from the Yucatan Peninsula in Mexico and their antagonistic activities were assessed by direct confrontation in a completely randomized design. To identify the most active strains, molecular characterization was performed. For an accurate identification, partial 16S rRNA, gyrA and rpoB genes were sequenced and compared with those deposited in the GenBank. The most active strains CBCC2, CBMT2, CBMN22, CBRF24, CBCK36, CBCK47, and CBMT51 caused 32 to 78 % inhibition of mycelial growth in Alternaria alternata, Helminthosporium rostratum and Curvularia lunata in direct confrontation tests; likewise the cell-free culture filtrates of these Bacillus strains showed significant differences (p≤0.05) in the degree of inhibition of conidial germination of the plant pathogenic fungi. The amplification, sequencing and comparison of 16S rRNA, gyrA and rpoB genes showed that the strains had 95 to 100 % identity with Bacillus subtilis subsp. inaquosorum and B. subtilis subsp. subtilis. The gyrA gene showed the highest evolutionary rate using the analysis of phylogenetic relationship within the strains studied.