Identificação e caracterização de genes vip e cry coleóptero‑específicos em isolados de Bacillus thuringiensis

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

Seleção e caracterização de estirpes de Bacillus thuringiensis eficientes contra a Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae)

O objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar estirpes nativas de Bacillus thuringiensis tóxicas a Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae). Cento e seis estirpes pertencentes ao Banco de Bactérias de Invertebrados, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, foram testadas quanto à toxicidade a D. saccharalis, e, as mais tóxicas, caracterizadas por métodos bioquímicos e moleculares. Das 106 estirpes testadas, 16 causaram 100% de mortalidade em 24 horas. As três estirpes mais tóxicas apresentaram concentração letal média entre 8 e 43 ng cm-2. O perfil proteico das 16 estirpes mostrou a presença de proteínas de 130 e 65 kDa, e a caracterização molecular mostrou a presença dos genes tipo cry1 e cry2: cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac e cry2Aa. A concentração letal média de esporos e cristais obtidos a partir de estirpes recombinantes, que expressavam individualmente os genes cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac e cry2Aa, variou entre 222 e 610 ng cm-2, valores muito superiores aos das estirpes nativas mais tóxicas, que apresentavam possibilidade de expressão simultânea desses genes. Este resultado é indicativo de que há sinergia entre as toxinas. Há interação entre as toxinas de B. thuringiensis e seus receptores na broca-do-colmo da cana-de-açúcar.

Interação de proteínas Cry1 e Vip3A de Bacillus thuringiensis para controle de lepidópteros-praga

O objetivo deste trabalho foi avaliar a suscetibilidade das lagartas Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) às proteínas Cry1 e Vip3A, bem como determinar se há a interação entre essas proteínas no controle das duas espécies. Bioensaios com as proteínas isoladas e em combinações foram realizados, e as concentrações letais CL50 e CL90 foram estimadas para cada condição. As proteínas Cry1Aa, Cry1Ac e Vip3Af foram as mais efetivas no controle de A. gemmatalis, enquanto Cry1Ac, Vip3Aa e Vip3Af foram mais efetivas no de C. includens. As proteínas Cry1Ac e Cry1Ca causaram maior inibição do desenvolvimento das larvas sobreviventes à CL50, em ambas as espécies. Combinações entre Vip3A e Cry1 apresentam efeito sinérgico no controle das espécies e a combinação Vip3Aa+Cry1Ea destaca-se no controle de A. gemmatalis e C. includens. Essas proteínas combinadas são promissoras na construção de plantas piramidadas, para o controle simultâneo das pragas.

Common snook fed in alternate and continuous regimens with diet supplemented with Bacillus subtilis probiotic

The objective of this work was to evaluate the addition of Bacillus subtilis probiotic to the feed of common snook (Centropomus undecimalis) fingerlings, in alternate and continuous regimens. Six hundred and sixty fish, with average length of 5.90±0.88 cm and weight of 1.92±0.28 g, were stocked in 12 cages of 1.0 m3, with 55 fish each. The experimental design was completely randomized, with three treatments and four replicates. The treatments consisted of diet with the addition of probiotic, provided in alternate regimen for 7 days and in continuous regimen; besides a control without probiotic in the feed. Zootechnical performance, body composition, immune response, and blood parameters were evaluated. No significant differences were observed in zootechnical performance indexes and in body composition of fish treated with probiotic, when compared to the control. Fish from the alternate regimen showed an increment in respiratory burst and a lower total erythrocyte count than fish from the continuous regimen and the control. Fish from the continuous regimen did not differ from those of the control. The addition of Bacillus subtilis does not increase growth rates of common snook fingerlings; however, it has an immunostimulant action when supplied in alternate regimen.

Seleção e caracterização molecular de isolados de Bacillus thuringiensis para o controle de Spodoptera spp.

Resumo:O objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar molecularmente isolados de Bacillus thuringiensistóxicos a Spodoptera eridaniaeS. frugiperda. Trinta e quatro isolados foram submetidos ao bioensaio, dos quais três foram selecionados e usados para a estimativa da CL50. Os isolados selecionados não diferiram da linhagem padrão HD-1. Na caracterização molecular, identificou-se a presença dos genes cry1 e cry2, nos isolados BR37 e BR94, e dos genes cry4A, cry4B, cry10, cry11 e cyt1 no isolado BR58, o que confirmou o perfil proteico obtido de 130, 70 e 65 kDa. Foram identificados cristais bipiramidais e esféricos. O isolado BR58, apesar de não conter os genes relacionados à toxicidade a Lepidoptera, causa mortalidade em ambas as espécies

Controle de tortricídeos em macieira com duas formulações de Bacillus thuringiensis var. Kustaki em Fraiburgo-SC

Grapholita molesta e Bonagota cranaodes são duas importantes pragas de pomares de macieira controlada por inseticidas. O objetivo deste estudo foi testar duas formulações de Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk) para o controle desses tortricídeos. Parcelas de macieira 'Fuji' foram pulverizadas com Dipel PM e Dipel SC, nas concentrações de 100 ml por100 L de calda. A eficiência do Btk foi comparada com os inseticidas tebufenozide (Mimic 240 SC - 90 ml por 100 L) e clorpyrifos (Lorsban 480 BR - 150 ml por 100 L). Duas vezes por semana, eram avaliadas as capturas de pragas em armadilha do tipo Delta. As avaliações de danos nos frutos foram realizadas antes e na colheita, sendo classificados os frutos em função do agrupamento em cachopa e a sua localização na planta. Os tratamentos com Btk tiveram mais danos do que os químicos. Houve uma tendência de maiores danos na parte interna, próximo ao tronco das macieiras e o agrupamento dos frutos não influenciou na presença de danos. Ambas as formulações de Dipel foram eficientes quando comparados com Mimic e Lorsban.

Control of Guignardia citricarpa by Bacillus subtilis and Trichoderma spp.

The ability of isolates of Bacillus subtilis and Trichoderma spp. to control citrus black spot (CBS) was investigated in ´Natal´ sweet orange orchards. The first experiment was conducted during the 2001/2002 season and four isolates of B. subtilis (ACB-AP3, ACB-69, ACB-72 and ACB-77), applied every 28 days, alone or in combination were tested and compared with fungicide treatments. Two other experiments were carried out during the 2002/2003 season, where the same isolates of Bacillus and two isolates of Trichoderma (ACB-14 and ACB-40) were tested being applied every 28 days in the second experiment, and every 15 days in the third experiment. In the first experiment, the treatment with ACB-69 differed statistically from the control, but did not differ from other biological control agents or mixture of Bacillus isolates. In the second experiment, the treatments with ACB-69 and ACB-AP3 resulted in smaller disease index compared with the control treatment. However, this result was not repeated in the third experiment, where the isolates were applied every 15 days. Disease severity was high in both evaluated seasons and the fungicide treatment was the most effective for disease control.

Avaliação de microrganismos antagônicos, Saccharomyces cerevisiae e Bacillus subtilis para o controle de Penicillium digitatum

Os frutos cítricos são afetados por diversas doenças, especialmente as fúngicas, as quais afetam a produtividade e a qualidade, principalmente quando se visa ao mercado de frutas frescas, seja para o mercado interno, seja para a exportação. Dentre as doenças fúngicas que ocorrem na fase de pós-colheita, destaca-se o bolor verde, causado por Penicillium digitatum. As medidas de controle baseiam-se, principalmente, no tratamento de frutos com diferentes combinações de fungicidas no packing-house. Devido às restrições quanto à presença de resíduos de fungicidas em frutos de citros e ao crescente desenvolvimento de linhagens resistentes dos patógenos a tais fungicidas, torna-se necessária a busca de alternativas de controle, como o controle biológico. Portanto, este trabalho teve por objetivos: (i) verificar o efeito antagônico de agentes de controle biológico (ACBs), sendo 06 isolados de Saccharomyces cerevisiae e 13 isolados de Bacillus subtilis contra P. digitatum; (ii) estudar as interações in vitro entre ACBs e o fitopatógeno; (iii) verificar o efeito da integração dos antagonistas com bicarbonato de sódio e cera de carnaúba no controle do bolor verde. Os resultados mostraram que a maioria dos isolados bacterianos e todos os isolados de levedura inibiram o crescimento micelial do fitopatógeno. Somente um isolado de Bacillus subtilis (ACB-84) foi capaz de inibir a germinação de P. digitatum com 72% de inibição, enquanto ACB-K1 e ACB-CR1 (S. cerevisiae) foram os mais eficientes com inibições de 78 e 85,7%, respectivamente; a adição de sacarose (a 0,5%) favoreceu ainda mais a inibição da germinação dos conídios pelos isolados da levedura. Os resultados de controle in vivo mostraram a viabilidade de S. cerevisiae ACB-K1 e ACB-CR1 para o controle de P. digitatum, em frutos de lima-ácida 'Tahiti' e laranja 'Hamlin', respectivamente; a associação de bicarbonato de sódio com agentes de biocontrole não resultou em melhorias no controle curativo do bolor verde; cera de carnaúba (18% de SST) favoreceu a atividade antagonística de S. cerevisiae, e tal efeito dependeu da variedade dos frutos cítricos em estudo e do isolado da levedura utilizado para o biocontrole.

Dosimetria esporular: Bacillus subtilis TKJ6312 como biossensor de radiação solar biologicamente ativa

Since 2000, spore dosimetry and spectral photometry have been performed in parallel at the Southern Space Observatory, São Martinho da Serra (Southern Brazil). A comparative study involving data from Punta Arenas - Chile (53.2º S), São Martinho da Serra (29.5º S), Padang - Indonesia (0.9ºS), Brussels - Belgium (50.9º N) and Kiyotake - Japan (31.9º N) from 2000 to 2006 is presented. The Spore Inactivation Doses presented the higher values in summer (973 ± 73 for Punta Arenas and 4,369 ± 202 for São Martinho da Serra, as well 1,402 ± 170 and 3,400 ± 1,674 for Brussels and Kiyotake, respectively). The simplicity, robustness and high resistance of bacterial spores makes the biosensor an potential biological tool for UV-B monitoring.

Utilização de resíduos agroindustriais para a produção de proteases pelo termofílico Bacillus sp em fermentação submersa: otimização do meio de cultura usando a técnica de planejamento experimental

Thermophilic Bacillus sp. SMIA-2, produced protease when grown on apple pectic, whey protein and corn step liquor medium, whose concentration was varied from 3 to 10 gL-1, according to the central composite design 2³. The experiments were conducted in shaker, at 50 °C, 150 rpm and initial pH 6.5. The results revealed that the culture medium affected both, cell growth and enzyme production. After graphical and numerical optimization procedure, the enzyme production reached its maximum value at 30 h fermentation, reaching, approximately, 70 U protein mg-1, suggesting that this process was partially associated to the growth.

Biochemical characterisation of lipase from a new strain of Bacillus sp. ITP-001

Lipases are characterised mainly by catalytic versatility and application in different industrial segments. The aim of this study was to biochemically characterise a lipase from a new strain of Bacillus sp. ITP-001. The isoelectric point and molecular mass were 3.12 and 54 kDa, respectively. The optima lipase activity was 276 U g-1 at pH 7.0 and a temperature of 80 ºC, showing greater stability at pH 5.0 and 37 ºC. Enzymatic activity was stimulated by various ions and pyridine, and inhibited by Cu+ and ethanol. The values of Km and v max were 105.26 mmol and 0.116 mmol min-1 g-1, respectively determined by the Eadie-Scatchard method.

Biochemical properties of Bacillus sp. ITP-001 lipase immobilized with a sol gel process

This work presents biochemical characterization of a lipase from a new strain of Bacillus sp. ITP-001, immobilized using a sol gel process (IB). The results from the biochemical characterization of IB showed increased activity for hydrolysis, with 526.63 U g-1 at pH 5.0 and 80 ºC, and thermal stability at 37 ºC. Enzymatic activity was stimulated by ions such as EDTA, Fe+3, Mn+2, Zn+2, and Ca+2, and in various organic solvents. Kinetic parameters obtained for the IB were Km = 14.62 mM, and Vmax = 0.102 mM min-1 g-1. The results of biochemical characterization revealed the improved catalytic properties of IB.

Indução de resistência a doenças foliares em tomateiro por indutores biótico (Bacillus subtilis) e abiótico (Acibenzolar-S-Metil)

O objetivo deste trabalho foi investigar se doenças foliares do tomateiro (Lycopersicon esculentum) podem ser afetadas pela indução de resistência proporcionada pela aplicação de Bacillus subtilis, no solo e nas folhas e aplicação via foliar de acibenzolar-S-metil. A fim de investigar o modo de ação envolvido no controle foi avaliada a atividade de peroxidases nas folhas do tomateiro tratado com os indutores biótico e abiótico. Para se avaliar a severidade das doenças foliares foi avaliado o número de folhas de tomate com algum sintoma de doença e determinado o percentual de folhas doentes em relação ao total de folhas por planta. O aumento significativo da concentração de peroxidases nas plantas tratadas com os indutores, assim como a ausência de controle das doenças no tratamento com pulverização direta de B. subtilis nas folhas, são evidências que sugerem que o mecanismo de controle das doenças em questão está relacionado à resistência induzida.

Custo adaptativo da indução de resistência em feijoeiro mediada pela rizobactéria Bacillus cereus ou acibenzolar-S-metil: atividade de enzimas, síntese de fenóis e lignina e biomassa

Plantas que utilizam recursos para defesa na ausência de pragas ou patógenos, arcarão com custos energéticos que podem refletir na sua produtividade. Assim, teve-se por objetivo avaliar os custos adaptativos da indução de resistência, antes da chegada do patógeno, em feijoeiro induzido por um indutor biótico (Bacillus cereus) e um abiótico (acibenzolar-S-metil, ASM), em 2, 3 ou 4 aplicações distribuídas ao longo do ciclo da cultura. Avaliou-se o efeito protetor contra a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, além da atividade de peroxidase, quitinase, β-1,3-glucanase, síntese de lignina, fenóis e crescimento com base na matéria seca. Observou-se que os indutores protegeram a cultura contra X. axonopodis pv. phaseoli com base na redução da severidade. O ASM aumentou a atividade de peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, enquanto que o B. cereus aumentou apenas a peroxidase. O ASM aumentou a síntese de lignina e B. cereus não, enquanto que ASM diminuiu teor de fenóis e B. cereus não. O ASM reduziu a biomassa da planta, o que não ocorreu em plantas induzidas por B. cereus. Portanto, a resistência induzida por ASM apresenta elevado custo associado, enquanto que por B. cereus apresenta baixo custo, necessitando a indução de resistência ser melhor explorada e estudada para potencializar seu uso em feijoeiro.

Diversidad genética de aislamientos de Bacillus subtilis con potencial para el control biológico de Colletotrichum acutatum y Guignardia citricarpa

El sector citrícola enfrenta serios problemas representados por enfermedades en las flores y en frutos jóvenes que además de disminuir la productividad, devalúan los frutos por el aspecto que le dan a los mismos. Tales enfermedades están representadas, principalmente, por la mancha negra de los frutos cítricos (MNC) y por la caída prematura de los frutos cítricos (CPFC), donde la medida predominante de control es la pulverización con productos químicos. Entretanto, los costos financieros y ambientales de las aplicaciones con estés productos químicos, sumado a las crecientes restricciones de la presencia de residuos, están a exigir el estudio de nuevas alternativas de control. Entre estas, el control biológico surge como una alternativa importante. Estudios fueron anteriormente realizados, bajo condiciones de laboratorio y de campo, con el objetivo de determinar la potencialidad de aislados de Bacillus subtilis en el control de las enfermedades mencionadas arriba, puesto que, uno aislado, el ACB-69 fue el que presentó la mejor eficiencia de control. Frente a lo anteriormente expuesto y, sabiendo que, el conocimiento de la biodiversidad de los seres es importante para la determinación de sus funciones potenciales, el presente proyecto de investigación tuvo como objetivo estudiar la diversidad genética, a través de marcadores moleculares AFLP, de 32 aislamientos de B. subtilis con la finalidad de se encontrar, dentro los mismos, uno (o más aislados) que presentase mayor semejanza con el ACB-69 y que cuando testado, bajo condiciones naturales de ocurrencia de las enfermedades, si puede encontrar similar control. En función de los resultados experimentales obtenidos, se concluyo que: (a) los aislados de B. subtilis estudiados se agruparon en el filograma de distancia genética, independiente de la procedencia o del huésped; (b) los aislados ACB-69 y ACB-83, con potencial para el control de la caída prematura de los frutos cítricos, comparten la misma ancestralidad, lo que puede ser evaluado por la metodología aplicada; c) en términos biológicos, el aislado ACB-83 merece mas estudios cuanto a la viabilidad de control de las enfermedades caída prematura de los frutos cítricos y de la mancha negra, bajo condiciones de campo.