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Potencialización de Streptomyces spp para control biológico de Sigatoka negra con genes de prodigiosina y
quitinasas de Serratia marcescens.
Graciela Huerta-Palacios, Michael Dunn, Francisco Holguín-Meléndez, Martha Gutiérrez-Román,
Karina Guillén-Navarro,
Sigatoka Negra por Micosphaerella fijiensis
en BananoMoniliasis por
Moniliophthora roreri
Antracnosis por Colletotrichum spp en mango Ataulfo
Enfermedades en frutales tropicales causadas por
hongos fitopatógenos
Manchas
necróticas
en hojas
Conidios tipo
Pseudocercospora
Espermogonio en
hojasEspermacios
Ascosporas y ascas
en hojas
Ascosporas
Lesiones sobre
hojas
Manchado
severo y
necrosis
Patrón
de
pizcas
Planta de banano
sanaPlanta de banano
enferma
Ciclo de vida de Mycosphaerella fijiensis en banano
Ascospora Conidio
Esporodoquios del hongo en hojas
Germinación y penetración
de esporas a través de
estomas de la hoja
ciclo anual
Antagonistas bacterianos
Serratia marcescens 5Composta de pasto
pangola, Papaya
Streptomyces spp 5Cacao, Mango,
Palma Africana,
Xanthomonas 2 Cacao
Aff Ralstonia 2 Cacao
Aff Burkholderia 4 Mango
Total de cepas 18
Colección de cepas antagónicas del cepario
del Laboratorio de Fitopatología de ECOSUR
Antagonistas fúngicos
Trichoderma spp 23
Cacao, Mango,
Aguacate, composta de
P, Papaya
Levaduras9
Rambután
Penicillium 8 Mango
Calcarisporium 1 Lluvia de oro
Pythium 1 Mango
Genicularia 1 Aguacate
Beauveria 1 Coleóptero en banano
Total de cepas 44
M
i
c
o
p
a
r
a
s
i
t
i
s
m
o
A
n
t
i
b
i
o
s
i
s
Experim
ento
con 5
repeticio
nes
p=
0.0
000,
Inte
rvalo
de c
onfia
nza 0
.99.
Efecto antagónico contra Colletotrichum gloeosporioides
C-60
C-67
C-222
B2
3 6 12 24 30
-20
0
20
40
60
80
100
120
B5
3 6 12 24 30
B6
3 6 12 24 30
B6B
3 6 12 24 30
B7
3 6 12 24 30
B10
3 6 12 24 30
B12
3 6 12 24 30
B13
3 6 12 24 30
Testigo
3 6 12 24 30
S. marcescens* * *
B2
B3
B4
B5 B
6-A
B6-B
B7 B10
B12
B13
B14
B15
AC
T
A1
A4 A14
A16
A17
A18
A19
A20
Cepa Antagónica
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
% R
educción en crecimiento m
icelial
S. marcescens * Streptomyces spp
* * * *
Efecto en
crecimiento
micelial
Efecto
sobre
esporas
Manchas
necróticas
en hojas
Conidios tipo
Pseudocercospora
Espermogonio en
hojasEspermacios
Ascosporas y ascas
en hojas
Ascosporas
Lesiones sobre
hojas
Manchado
severo y
necrosis
Patrón
de
pizcas
Planta de banano
sanaPlanta de banano
enferma
Ciclo de vida de Mycosphaerella fijiensis en banano
Ascospora Conidio
Esporodoquios del hongo en hojas
Germinación y penetración
de esporas a través de
estomas de la hoja
ciclo anual
Efecto Antagónico de
bacterias
OBJETIVO GENERAL
Potenciar la actividad antifúngica de Streptomyces
contra Mycosphaerella fijiensis y Paracercospora
fijiensis, causante de Sigatoka negra en banano (Musa
spp AAA), utilizando genes de Serratia marcescens.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Clonar los genes de prodigiosina y quitinasas de
Serratia marcescens para potenciar la actividad
antifúngica de Streptomyces spp.
Evaluar la producción de prodigiosina y quitinasas
de la cepa modificada y parentales.
Evaluar la efectividad biológica de la cepa
modificada contra Colletotrichum spp.,
Mycosphaerella fijiensis y Paracercospora fijiensis
Germinación y formación de apresorio en testigo
Inhibición de apresorios por S. marcescens
Efecto de prodigiosina, antibiótico de S. marcescens
Desintegración de conidios por Streptomyces
Interacciones antagónicas de microorganismos nativos
contra Colletotrichum gloeosporioides
mV
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
200.00
220.00
240.00
260.00
280.00
300.00
320.00
340.00
Minutes
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00
N- acetilglucosamina
NAG
Diacetilchitobiosa
(GlcNAc)2Extracto StpB13
42 hrs de reacción
Mezcla de reacción: BSA + buffer fosfato + quitina coloidal + Extracto proteico
de sobrenadante de cultivo
mV
-10.00
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
Minutes
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00
N-acetilglucosamina
NAG
Diacetilchitobiosa
(GlcNAc)2Triacetil
chitotriosa
(GlcNAc)3
?
Extracto SmB2
42 hrs
Productos de la acción del extracto de SmB2 y StpB13 sobre quitina coloidalHPLC
chiA
chiB
chiC
chb
CBP21
QuitinasasSerratia marcescens
ch
iA
ch
iB
ch
iC
Proteina expresada
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
FRACCIÓN
AC
TIV
IDA
D R
EL
AT
IVA
44 KDa
Actividad quitinolítica en las fracciones obtenidas
por columna de gel, Sephadex G-300. Elución con
buffer Tris-HCl pH 7.0, flujo de 2 ml/min, gradiente
de KCl de 0 a 1 M. Actividad quitinolítica a 37 °C
con PNG 10 mM en buffer de citrato 0.1 M, pH 6.0 .
Se indica actividad relativa por unidad de proteína
total.
Caracterización de quitinasas de Streptomyces sp. B12
ProdigiosinaCluster pig
Quitinasas
chiA
chiB
chiC
Replicable en E. coliStreptomyces spp.
ConjugativoIntegrativo
Análisis de interacciones de cepas antagónicas con
organismos nativos asociados a Musa sp. AAA
MicroorganismosBacterias
Actinomicetos
Arquea
Hongos
Otros org. no blanco
Nemátodos
Microartrópodos
Abejas
FOMIX-Chiapas: CHIS030601
FOMIX-Tabasco: TAB-2009-C18-121338.