PCR and bioassays screening of Bacillus thuringiensis isolates from rice-fields of Rio Grande do Sul, specific to lepidopterans and coleopterans

Visando a selecão de seis grupos de genes cry de Bacillus thuringiensis (Bt), que codificam proteínas ativas para coleópteros e lepidópteros pragas do arroz, 46 isolados de Bt provenientes de amostras de solos das regiões orizícolas do Rio Grande do Sul (RS), foram testados por PCR. Os isolados de Bt foram crescidos em Agar Nutriente durante 12 h e submetidos a extracão de DNA total. Os fragmentos amplificados foram analisados em géis de agarose (1-1,5 per center). Os resultados referentes ao total de isolados selecionados mostraram que 56,51 per center foram potencialmente específicos a lepidópteros (cry1, cry2 e cry9) e 21,73 per center a coleópteros (cry3 e cry7/8), tendo sua distribuicão homogênea entre as regiões orizícolas do RS. Apenas os genes cry2 foram localizados somente na região Litoral. Nos bioensaios com lagartas de Spodoptera frugiperda o isolado Bt 2027-1 obteve a maior mortalidade corrigida (25 per center), o qual havia sido pré-selecionado pela presenca de genes cry9. Para a mesma espécie, os testes de toxicidade através de proteínas purificadas de Bt aizawai HD68 revelaram uma DL50 de 0,95 mg/larva. Dois isolados de Bt causaram 100 per center de mortalidade às larvas de Oryzophagus oryzae, tendo esses sido pré-selecionados pela presenca de genes cry3. Os resultados dos bioensaios confirmam a predicão da atividade de Bt por PCR, a qual deve estar diretamente relacionada aos genes cry que codificam as proteínas inseticidas específicas.

Distribuição de genes cry de Bacillus thuringiensis isolados de solos do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil / Distribution of cry genes of Bacillus thuringiensis isolated from soils of the State of Rio Grande do Sul, Brazil

A bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) caracteriza-se pela produçäo de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos, as quais säo codificadas por genes cry. Devido a esta característica, mais de 40.000 cepas de Bt foram isoladas e cerca de 190 genes cry, caracterizados. Como os dados sobre Bt säo limitados no Rio Grande do Sul, essa pesquisa objetivou avaliar a distribuiçäo de seis famílias de genes cry de Bt, desse estado, que codificam proteínas ativas contra insetos-praga. O perfil dos 46 isolados de solos do Rio Grande do Sul foi avaliado, por PCR com os primers que detectam os genes cry1, cry2, cry3, cry7 cry8 e cry9 e suas respectivas proteínas foram analisadas por SDS-PAGE a 10 por cento. A presença de genes cry9 foi detectada em 47,82 por cento dos isolados, seguido de cry3 (15,21 por cento), cry1 e cry7 (ambos com 6,52 por cento) e cry2 (2,17 por cento). Oito perfis genéticos foram identificados, sendo o perfil cry9 (39,13 por cento) o mais freqüente. A análise protéica de Bt identificou 14 famílias de proteínas Cry possivelmente codificadas por genes presentes nos isolados, além de proteínas desconhecidas que podem caracterizar novos genes cry. Esses isolados revelam a presença de genes que codificam proteínas específicas contra lepidópteros e coleópteros, as quais poderäo ser avaliadas quanto à toxicidade in vivo contra insetos-praga das plantas cultivadas