Diversidad de razas colombianas de Bacillus thurigiensis con actividad insecticida contra insectos Díptera y Lepidóptera

Diversidad de razas colombianas de Bacillus thurigiensis con actividad insecticida contra insectos Díptera y Lepidóptera.
G. Armengol1, M.C. Escobar, M.E. Maldonado2 and S. Orduz3
Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB) Medellín, Colombia.
Con el objetivo de contribuir al conocimiento de la distribución y la diversidad de B. thuringiensis en diferentes regiones naturales deColombia, se tomaron un total 30 muestras de suelo y se caracterizaron 445 aislamientos de Bacillus thuringiensis, de las cuales 43 fueron activas contra S. frugiperda y 25 contra C. quinquefaciatus. El gen cry se determinó por PCR, encontrándose que el 10,6% de los aislamientos contenían el gen Cry1. Las muestras con mayor número de aislamientos proceden de la Región de San Andrés y de la RegiónAndina, lo cual es debido al origen geográfico de alta diversidad.
Palabras clave: Genes cry, diversidad, aislamiento.
Bacillus thuringiensis son bacterias Gram-positivas formadoras de esporas que sintetizan una amplia diversidad de proteínas cristal (Cry y Cyt) durante la fase de esporulación, algunas de estas son tóxicas para un amplio rango de insectos (Johnson et al. 1998; Schnepf et al. 1998),por ejemplo, Cry1 y Cry9 tienen efecto contra insectos del orden Lepidóptera; Cry3, Cry7 y Cry8 son tóxicos para algunas especies de Coleóptera; Cry4 y Cry11 tienen alta actividad contra Díptera. Las proteínas Cry1I tienen actividad dual contra Lepidóptera y Coleóptera (Tailor et al. 1992); Cry1B es tóxica para Lepidóptera, Coleóptera y Díptera (Zhong et al. 2000); y Cry2 puede tener actividadcontra Lepidóptera y/o Díptera (Donovan et al. 1998), además, las proteínas Cyt tienen actividad hemolítica y mosquitocida.
Muchas colecciones de razas de B. thuringiensis de diferentes regiones del mundo han sido caracterizadas recientemente, estas razas han sido aisladas de diversos microhábitats como suelos, hojas de plantas, insectos muertos y granos almacenados, también de ambientes acuáticoscomo sedimentos marinos, manglares y agua fresca. La caracterización de estas colecciones ha revelado la gran variabilidad y diversidad de B. thuringiensis en la naturaleza (Ben-Dov et al. 1997; Bravo et al. 1998; Kim 2000; Maeda et al. 2001; Maduell et al. 2002), a pesar de esto, un significativo número de insectos que causan pérdidas en la agricultura no son sensibles a las toxinas de B.thuringiensis disponibles comercialmente, además se han reportado algunos insectos resistentes a dichas toxinas (Ferré et al. 1995). El objetivo del trabajo fue contribuir al conocimiento de la distribución y la diversidad de B. thuringiensis en diferentes regiones naturales de Colombia.
Las muestras de suelo fueron colectadas en varias áreas geográficas de Colombia, a una profundidad de 5 cm, convariaciones de altura desde el nivel del mar hasta 3.500 msnm, la temperatura entre 16o C y 30o C y precipitaciones entre 50 y 4000 mm anuales. Dos muestras se obtuvieron de la región del Caribe, diez muestras procedían de la isla de San Andrés, una muestra de la región del río Amazonas y una más de la Región del Pacífico, nueve muestras fueron colectadas de la región Andina y finalmente 7 muestrasfueron colectadas de la región del Río Orinoco, ninguna de las zonas de muestreo fue tratada previamente con insecticidas a base de B. thuringiensis.
Para las cepas bacterianas se suspendieron 0.5 gramos de suelo en 5 ml en caldo de cultivo Luria-Bertani (LB), las diluciones se calentaron a 80ºC durante 10 min en un baño de agua y una alícuota de 100-μL se inoculó en agar de LB; después de 48 horaslos cultivos bacterianos se observaron y las colonias compatibles con la morfología de B. thuringiensis (Orduz et al. 1992), fueron seleccionadas y cultivadas en un medio líquido M-1 (Orduz et al. 1996). Los aislamientos B. thuringiensis que fueron confirmados por observación al microscopio, fueron conservados en tiras de papel de filtro estéril en ampollas de vidrio a -20oC. Los aislamientos se...