Identificación de bacterias fijadoras de nitrógeno asociadas al tracto digestivo de Dendroctonus spp

Abstract

RESUMEN:El papel de los microorganismos del tracto digestivo de insectos es poco conocido. Sin embargo, entre otras funciones, se sabe que pueden ayudar a la digestión de nutrientes. Los escarabajos descortezadores del género Dendroctonus, son de importancia ecológica debido a los daños que como una plaga provocan a los árboles que coloniza. Los escarabajos llevan a cabo la mayoría de su ciclo de vida en el floema de los árboles, un alimento con una muy baja concentración de nitrógeno, por lo que la asimilación de este macroelemento a través de bacterias simbióticas es importante para su desarrollo. La fijación de nitrógeno es un proceso que llevan a cabo exclusivamente los procariotes. En este trabajo se aislaron e identificaron bacterias diazotróficas a partir del tracto digestivo de Dendroctonus valens y Dendroctonus rhizophagus. Ejemplares de ambos insectos fueron colectados en diferentes localidades, se obtuvo el tracto digestivo y se hicieron cultivos de enriquecimiento en un medio líquido sin fuente de nitrógeno. Después de cuatro pases en el medio, se aislaron varias cepas con morfotipos coloniales diferentes en el mismo medio sólido. Posteriormente, a las cepas se les extrajo el DNA, se amplificó y secuenció el gen 16S rRNA, lo que permitió la identificación por aproximación filogenética. Asimismo, fragmentos de los genes nifD y nifH se amplificaron, se secuenciaron y se buscó su similitud filogenética. La prueba de reducción del acetileno se realizó con cultivos de las cepas de 24 h de crecimiento. Se aislaron 21 cepas del tracto digestivo de Drendoctonus spp., las cuales se identificaron como Pseudomonas sp., Rahnella aquatilis, Pantoea agglomerans, Stenotrophomonas maltophilia y Paenibacillus timonensis. Por otro lado, se amplificó el gen nifD de Panibacillus timonensis y Rahnella aquatilis. El fragmento del gen nifD de P. timonensis se relacionó filogenéticamente con Paenibacillus graminis. P. timonensis fue capaz de reducir el acetileno en el medio WATC4 con una capacidad de 6.74 nmoles de etileno/h. En conclusión se aislaron e identificaron 5 especies de bacterias potencialmente diazotróficas a partir del tracto digestivo de D. valens y D. rhizophagus. Las 5 cepas fueron capaces de crecer en un medio sólido sin fuente de nitrógeno. Los genes nifD de P. timonensis y R. aquatilis fueron amplificados, pero la actividad de reducción del acetileno sólo pudo ser demostrada en P. timonensis.