Persistencia de esporas Bacillus thuringiensis en hojas de fríjol, maiz y en el suelo agrícola
Enviado por syanez
Resumen
La ecología de Bacillus thuringiensis es un aspecto apenas explorado de esta género bacteriano, pero que puede influir en su uso más adecuado como bioinsecticida. Basado en lo anterior, el objetivo de este trabajo fue analizar la persitencia de esporas de B. thuringiensis en hojas de plantas de maíz, de fríjol y en el suelo. Para lo cual se diseñaron experimentos en donde se asperjaron esporas de B. thuringiensis (B.th-JM) aislado de un suelo, así como de las esporas de B. thuringiensis subespecie krustaki HD-1 obtenidas del producto comercial "Dipel" (Shell, Co.) en las hojas de maíz y de fríjol en invernadero, incluso un suelo esterilizado y no esterilizado.
Los resultados mostraron una breve persistencia de las esporas de B. th-JM y HD-1 en las hojas de maíz y de fríjol de entre 48 á 72 h después de su aspersión, debido probablemente a su sensibilidad a la radiación solar y desecación.
Resultados similares se obtuvieron con las esporas de B. th-JM y HD-1 introducidas tanto en el suelo no esteríl como en el esterilizado, en los cuales tampoco se detectaron esporas viables después de 48 h de su introducción, lo que indica que la materia orgánica del suelo esterilizado no favoreció la germinación de sus esporas, mientras que en el suelo no esterilizado la competencia nativa causó la rápida pérdida de viabilidad de las esporas. Lo anterior sugiere que en las hojas del maíz, del fríjol y el suelo no parecen ser nichos ecológicos apropiados para la persistencia de las esporas de B. thuringiensis y explica su dificultad para su asilamiento.
Palabras clave: Esporas, hojas, persistencia , suelo, B. thuringiensis.
Persistente of Bacillus thuringinsis spores on the leaves of maize, common bean and in soil.
The ecology of Bacillus thuringiensis is scarcely known, but this aspect could have impact on its use as a biopesticide. Therefore, the aim of this work has been to determine the survival of B. thuringiensis spores on the leaf of plants of maize, common bean and in soil. The experimental design consisted in spraying spores of B. th-JM isolated from soil as well as spores of B. th HD-1 from the product called "Dipel" (Shell, Co.) on plants under greenhouse conditions and in sterile and non sterile soils.
Results showed a poor survival of both types of B. thuringiensis spores on the phylloplane of plants, less than three days after applied due to its sensibility to sun radiation and desiccation. In the sterile sod the organic matter did not stimulate the spore survival, while in the nonsterile soil the native competition and predation caused the rapid loss of the spore viability. These data suggest that the leaves of maize, common bean and the soil are not an appropriate ecological niche for the survival of B. thuringiensis spores.
Key words: Spores, survival, phylloplane, soil, B. thuringiensis.
INTRODUCCIÓN y ANTECEDENTES.
La bacteria Gram positiva Bacillus thuringiensis es conocida por sintetizar simultáneamente con la espora, un cristal de proteína ó δ-endotoxina tóxica para insectos de los órdenes Lepidoptera (11), Coleoptera (15, 19) y Diptera (31), vectores de enfermedades humanas.
Poco se publica sobre la ecología de las células vegetativas y esporas de Bacillus en hojas de plantas (29, 32) y menos aún en relación a la persitencia de las esporas de B. thuringiensis (41, 50) y de su cristal en la naturaleza (51, 54). Aunque en las hojas de plantas forestales se reporto una persistencia de las esporas mayor de siete meses (27, 44, 57), sin embargo la experiencia en la aspersión del bioinsecticida en hojas de plantas no forestales indica una persistencia irregular de las esporas (42), causada por la acción germicida de la luz visible y UV (8, 26, 28, 52).
Se reporta que la susceptibilidad de las esporas de B. thuringiensis a la radiación solar y desecación, se asocia con los plásmidos que codifican para la síntesis de su cristal y de la composición química de la cubierta de sus esporas que no las protege de esta clase de factores ambientales (30, 36, 46, 48), lo que contrasta con la resistencia a la radiación y desecación de las esporas de otros miembros del género Bacillus: B. polimixa, B. licheniformes (11), B. subtilis (39) y B. cereus (46) que persisten en el filoplano de plantas por períodos de tiempo relativamente prolongados (37).
Otro factor que puede contribuir a la pobre viabilidad de las esporas de B. thuringiensis, es el tipo de hoja y sus exudados en los cuales se detectan inhibidores de la germinación de esporas de la bacteria (4, 10, 12). La viabilidad de las esporas de B. thuringiensis está limitada por la predación de los microorganismos epifíticos autóctonos (9, 6, 7, 20). No obstante, se considera que las esporas de la bacteria son responsables de su distribución universal (24, 25, 31), principalmente en el suelo (16, 34, 35), pues esporas de otras especies de Bacillus persistten y son competitivas en este hábitat, por ello se les considera nativas de estos ambientes (13, 16, 56). Se reportado que esporas de subespecies de B. thuringiensis de productos comerciales introducidas en suelos esterilizados, persisten irregularmente sin relación directa con el pH, tipo y concentración de materia orgánica (1, 2, 3, 47). En suelos no esterilizados, las esporas pueden perder rápidamente su viabilidad a causa de la actividad competitiva y predadora de los microorganismos nativos (34, 40, 45, 55) y se discute si el suelo es un reservorio y no el principal nicho ecológico para la persistencia de las esporas de B. thuringiensis (55, 56).
Por lo anterior, el propósito de este trabajo fue analizar la viabilidad o persistencia de esporas de B. thuringiensis en hojas jóvenes de maíz, de fríjol y en el suelo.
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