Isolation of Bacillus thuringiensis strains that contain Dipteran-specific cry genes from Ilha Bela (São Paulo, Brazil) soil samples

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Diversity of cry genes and genetic characterization of Bacillus thuringiensis isolated from Brazil

Two hundred and eighteen Bacillus thuringiensis isolates from Brazil were characterized by the presence of crystal protein genes by PCR with primers specific to different cry and cyt genes. Among these isolates, 95 were selected according to their geographic origin for genetic characterization with the 16S rRNA gene, RAPD, and plasmid profile. Isolates containing cryl genes were the most abundant (48%) followed by the cry11 and cyt (7%) and cry8 genes (2%). Finally, 40.3% of the isolates did not produce any PCR product. The plasmid profile and RAPD analysis showed a remarkable diversity among the isolates of B. thuringiensis not observed in the 16S rRNA gene. These results suggest that the genetic diversity of B. thuringiensis species results from the influence of different ecological factors and spatial separation between strains generated by the conquest of different habitats.

Identificação de genes cry de Bacillus thuringiensis no controle de Sphenophorus levis, o bicudo da cana-de-açúcar

A bactéria B. thuringiensis caracteriza-se pela produção de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos, as quais são codificadas por genes cry. Este trabalho foi realizado com objetivo de selecionar isolados de B. thuringiensis, por meio da caracterização morfológica e molecular, identificando as diferentes subclasses dos genes cry3 e cry35 e determinar a patogenicidade contra Sphenophorus levis, uma das mais importantes pragas da cultura da cana-de-açúcar. Foram utilizados 1163 isolados de B. thuringiensis e com a observação em microscópio com contraste de fases foram confirmadas como pertencentes à espécie de B. thuringiensis. O material genético foi purificado pela matriz de troca iônica Instagene Matrix e submetido a PCR com iniciadores gerais cry3 e cry35 identificando-se 30 isolados contendo genes com potencial para o controle de coleópteros, os quais juntamente com as linhagens-padrão de B. thuringiensis var. tenebrionis, B. thuringiensis var. morrissone e B. thuringiensis var. tolworthi foram utilizados para a realização do bioensaio. Através de análise discriminante alocaram-se os isolados em quatro grupos quanto à toxicidade de B. thuringiensis. Os grupos ficaram assim definidos: um grupo que promovem até 10% de mortalidade contendo as testemunhas e duas linhagens;um grupo que causou 39% de mortalidade contendo três linhagens padrão e dez isolados; um grupo com 52% de mortalidade contendo treze isolados e um grupo com 70% de mortalidade contendo cinco isolados, os quais devem ser considerados promissores no controle biológico de S. levis.

Identificação, caracterização e teste de toxicidade contra nematóides de novos genes cry de Bacillus thuringiensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Diversidade de Bacillus thuringiensis e seus genes cry e vip em amostras metagenômicas de DNA extraído do solo com cultivo de cana-de-açúcar e solo de floresta nativa em estações climáticas diferentes

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Expression of the sigma35 and cry2AB genes involved in Bacillus thuringiensis virulence

Muitos genes estão envolvidos nos mecanismos de esporulação da bactéria Bacillus thuringiensis. A regulação e expressão desses genes resultam em uma produção massiva da proteína Cry, responsável pela morte das larvas de muitos insetos. Neste trabalho monitorou-se a expressão de genes de Bacillus thuringiensis, ao longo de três fases de seu desenvolvimento. Foram construídos macroarrays de DNA dos genes selecionados, cujas seqüências estão disponibilizadas no GenBank. Estes genes foram hibridizados com cDNAs obtidos de B. thuringiensis kurstaki HD-1. As sondas de cDNA foram sintetizadas a partir da transcrição reversa do RNA da bactéria, extraído durante as fases de crescimento logarítmico, estacionária e esporulativa, marcadas com 33PadCTP. A expressão diferencial encontrada foi significativa para dois genes de B.thuringiensis, um relacionado aos fatores sigma (sigma35) e outro ao gene cry (cry2Ab). Detectaram-se diferenças entre as médias de expressão do fator sigma e do gene cry2Ab. Os valores máximos de expressão diferencial foram obtidos para o gene codificador do fator sigma35 na fase log e na fase esporulativa. Na análise de médias observou-se expressão do gene cry2Ab apenas na fase log; no entanto, de forma bem mais baixa quando comparado com a expressão de sigma35, nas três fases.

Identificação e caracterização de um gene cry recombinante de Bacillus thuringiensis var. londrina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização de novos isolados de Bacillus thuringiensis para o controle de importantes insetos-praga da agricultura

A bactéria Bacillus thuringiensis Berliner produz um corpo de inclusão paraesporal (cristal) de natureza proteica, formado durante a esporulação, que atua de forma eficiente no controle de insetos-praga de culturas economicamente importantes. Esse cristal é constituído de proteínas Cry, que são codificadas pelos genes cry; um isolado pode ser caracterizado pelo conteúdo de genes cry que apresenta. Visando caracterizar novos isolados no combate de insetos-praga pertencentes às ordens Lepidoptera e Coleoptera, 76 isolados bacterianos foram analisados molecularmente e tiveram seu potencial de controle avaliado por meio de bioensaios com larvas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), Sphenophorus levis Vaurie e Tenebrio molitor Linnaeus. As análises moleculares indicaram 11 isolados (14,5% da coleção), contendo genes lepidóptero-específicos e 17 (22,37%) com genes coleóptero-específicos. As análises de patogenicidade revelaram dois isolados com alto potencial de controle para lagartas de S. frugiperda, um para larvas de S. levis e seis prejudiciais ao desenvolvimento das larvas de T. molitor. Esses isolados de B. thuringiensis podem ser promissores no controle biológico das referidas pragas.

Bacillus Thuringiensis mutant increase activity against Apodoptera Frugiperda larvae

Bacillus thuringiensis is a Gram-positive bacterium which main characteristic is the production of Cry proteins, that is toxic to some insects. These proteins, when ingested by susceptible insects, become active causing their death. In nature, it is possible to found B. thuringiensis strains which produce these proteins, but they differ in productivity (some of these isolates are more productive then others), and as to the toxicity levels of the produced proteins. Two B. thuringiensis strains that were highly effective against Spodoptera frugiperda larvae were chosen to verifying genetic mutation implication on Cry proteins productivity. One strain with a prolific spores production, while the other one only produced small amounts of spores. A genomic mutant library of these two isolates was, separately, constructed by genome Tn-5 transposon random insertion. Data analysis showed that mutation had a direct effect on the spores production, inducing an increase as well as a decrease in the production, according to the different strain observed. These results indicate, for the first time, that it is possible to use the described technique with B. thuringiensis, as well as the possibility to genetically breeding this bacteria. Another possibility introduced here is the possibility to do functional genetic studies mediated by mutagenesis in this bacterium.

Expression of a new Bacillus thuringiensis Cry1Ia gene in Escherichia coli with strong activity against cotton pests

The control of cotton pests may be accomplished using Bacillus thuringiensis Cry proteins. For this purpose, the objective of this work was to evaluate the insecticidal activity of a new Cry1Ia protein against neonatal larvae of Spodoptera frugiperda and Anthonomus grandis. The complete cry1Ia gene, previously obtained by PCR with oligonucleotide primers based on the sequenced gene, was cloned into the vector pET28a(+), introduced into Escherichia coli BL21(DE3) and expressed by induction with IPTG. The expression of the Cry1Ia protein was confirmed with molecular weight of approximately 81 kDa. The results demonstrated the efficiency of the bacterial system for the expression of B. thuringiensis Cry1Ia protein, which was subsequently used in quantitative bioassays against S. frugiperda and A. grandis larvae, resulting in an extremely toxic protein for both species. This characteristic is exceptionally important for obtaining transgenic cotton plants resistant to these pests.

Caracterização de isolados de Bacillus thuringiensis patogênicos à Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Seleção e caracterização de isolados de Bacillus thuringiensis para o controle de Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepdoptera: Geometridae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da expressão gênica em isolados de Bacillus thuringiensis por PCR tempo real visando o controle de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) de diferentes populações brasileiras

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização molecular e seleção de isolados de Bacillus thuringiensis com potencial inseticida para Sphenophorus levis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bacillus thuringiensis: diversidade gênica, estrutura genética de populações e eficiência no controle de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)