Avanzada

Potencialización de streptomyces spp para control biológico de sigatoka negra con genes de prodigiosina y quitanasas de serratia marcescens

Cita: Guillén Navarro Griselda Karina(Responsable), Bello Mendoza Ricardo(Colaborador), Huerta Palacios Graciela(Colaborador). Potencialización de streptomyces spp para control biológico de sigatoka negra con genes de prodigiosina y quitanasas de serratia marcescens. 2009/11/25-2012/12/14.
InstituciónECOSUR, Centro de Ciencias Genómicas, UNAM

Periodo de realización: 2009/11/25 al 2012/12/14

Entidad financiadora: Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Tabasco

Tipo: Proyectos

Impacto: Hasta ahora los estudios de control biológico se habían enfocado a enfermedades de zonas templadas causadas por hongos y que tienen su origen en el suelo. Este proyecto sienta las bases para dirigir la investigación a enfermedades de importancia económica para el país, causadas por hongos del follaje y además de zonas tropicales. Los resultados obtenidos sugieren que posible generar en el mediano plazo una nueva herramienta de control biológico. Dado que existe la tendencia a retirar del mercado productos como mancozeb y clorotalonil (únicos fungicidas de contacto que se utilizan en plantaciones de banano), la nueva herramienta representaría una alternativa real para los productores que podrán sustituir o al menos reducir de manera importante las aplicaciones de fungicidas químicos. Es importante mencionar que cada año se aplican en el país 7,000 toneladas de ingrediente activo de estos productos. Sin olvidar el impacto ambiental, hay que recalcar que de no existir una alternativa de fungicidas de contacto, los productores no tendrán opciones para contender contra las enfermedades causadas por hongos, generándoles importantes pérdidas económicas.
Resumen: "La forma convencional del control de enfermedades tropicales como Sigatoka negra en banano y antracnosis en mango y papaya es la aplicación de agroquímicos de contacto y sistémicos. No obstante, su frecuente aplicación es una fuente de contaminación ambiental, además de que eventualmente podrían retirarse del mercado pues algunos de sus derivados han sido asociados a algunas formas de cáncer. En la búsqueda de alternativas, en ECOSUR se aisló y evaluó una cepa de Serratia marcescens (nativa del Soconusco, Chiapas) que resultó ser tan eficiente en el control de la Sigatoka negra, como los fungicidas mencionados. Sin embargo, existe el inconveniente de que S. marcescens pertenece al grupo de las enterobacterias, lo cual podría considerarse como una limitante para su uso extensivo en cultivos de exportación. En este proyecto se planteó la posibilidad de aprovechar los genes de esta bacteria (principalmente las que codifican a quitinasas) e introducirlos en una bacteria inocua como Streptomyces, también nativa de la región, con actividad antifúngica y que es habitante natural del filoplano, para desarrollar una alternativa para el control de enfermedades que atacan el follaje en cultivos tropicales. Se caracterizaron filogenéticamente con marcadores moleculares las cepas de S. marcescens B2 y de Streptomyces spp usadas en el proyecto. A través de la separación de fracciones proteicas por cromatografía de columna de gel y de intercambio iónico, se confirmó la presencia de cuatro proteínas con actividad quitinolítica en las cepas B12 y B13 de Streptomyces. A través de la clonación y sobreexpresión heteróloga de las quitinasas de S. marcescens (chiA, chiB, chiC, chb y CBP), se hizo la caracterización bioquímica de su actividad quitinolítica sobre quitina coloidal. Nuestros resultados sugieren por primera vez el efecto potenciador de CHB y CBP sobre la actividad de las quitinasas, así como la influencia modificadora de ChiA sobre las otras quitinasas. Estos resultados contribuyen en el conocimiento para entender el mecanismo de acción de las enzimas quitinolíticas producidas por la cepa B2. Se construyó un plásmido específico para la clonación de los genes chi de S. marcescens, y su expresión heteróloga en Streptomyces. Por otra parte se hicieron estudios preliminares para estudiar las interacciones intertróficas y determinar si además de su actividad antifúngica, las cepas parentales son capaces de establecer una interacción benéfica en plantas de banano cultivadas in Vitro y establecidas en sustrato estéril en macetas. El conocimiento generado sugiere que hay un buen potencial de las cepas para ser utilizadas en el control biológico de los hongos fitopatógenos. Sin embargo se requerirá de estudios dirigidos a establecer la eficiencia en campo y el desarrollo de la tecnología para su aplicación. Los productos obtenidos en este proyecto son un artículo publicado en revista indexada, un manuscrito a someter este mes y material para preparar al menos un artículo más; dos tesis de Doctorado en proceso y una de Licenciatura por concluir; un trabajo presentado en congreso internacional y dos nacionales, y una ponencia por invitación."

Información de ECOSUR

Imagen demo :b