Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/7948
Título: Characterization of strain A19 belonging to the species Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) isolated from soil of a protected wetland reserve in Switzerland
Autor: Cabral, Inês Amendoeira, 1988-
Orientador: Tonolla, Mauro
Carolino, M. Manuela, 1954-
Palavras-chave: Endotoxinas
Pesticidas
Luta biológica
Mosquitos
Teses de mestrado - 2012
Data de Defesa: 2012
Resumo: Bolle di Magadino is a natural wetland reserve, located in Southern Switzerland, with international importance due to its particular fauna and flora. Here the floodwater mosquitoes are problematic, mainly for tourism; therefore, since 1988 have been carried out treatments with the biopesticide VectoBac-G®, whose active components are endotoxins and viable spores of Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), strain AM 65-52 (referred as Vec8 throughout this thesis). During a previous project, a new strain of Bti, named A19, was isolated from Bolle di Magadino natural reserve. This thesis aimed to characterize this strain through physiological, toxicological and molecular approaches; and assess the possibility to apply A19 strain as autochthonous control agent against mosquitoes. The A19 strain growth profile was obtained through a growth curve, showing to be similar to the Vec8 Bti reference strain. The A19 strain biochemical profile was obtained by using the API galleries, Vitek ID-GP cards and serotyping. Concerning the serotyping, A19 strain was classified as “un-testable”. The morphology was characterized at macro and microscopic levels, and some unique features on A19 strain were detected relatively to the Bti reference strains (Vec8, Bioflash, Bti4 e IP4444), as bigger colonies and absence of flagella. During the toxicological test its toxicity against mosquito larvae was confirmed and registered as equivalent to the Bti reference strains, through a bioassay. Furthermore, A19 strain showed to produce a bigger amount of toxin per spore than the Bti reference strains, which, for a biopesticide, can be an advantage at economic and environmental levels. The spore-phase total proteins’ profile of A19 strain obtained through a SDS-PAGE, was similar to the profiles obtained for Bti reference strains. Three missing proteins were detected on the A19 strain’s 2-D PAGE vegetative cell total proteins’ profile, when compared with the Bti reference strains. From a dendrogram, based on the vegetative cell total proteins’ profile, obtained by the MALDI-ToF MS technique, Vec8 strain showed to be the Bti reference strain more similar to A19 strain. However, there are morphological and molecular evidences that support the autochthonous condition of A19 strain. The A19 strain cry and cyt genes were detected, as well as the 16S ribosomal subunit encoding region, through a PCR followed by an electrophoresis run in agarose gel. A19 strain showed to have potential to be used as biopesticide, and to have advantages at economical and environmental level, comparatively to the Bti reference strains.
Bolle di Magadino é uma reserva natural de zonas húmidas, localizada no sul da Suíça, com importância a nível internacional devido à sua fauna e flora únicas. Aqui, os mosquitos representam um problema, principalmente para o turismo; por isso, desde 1988 têm sido realizados tratamentos com o biopesticida VectoBac-G®, cujos componentes ativos são endotoxinas e esporos viáveis de Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), estirpe AM 65-52 (referida como Vec8 ao longo desta tese). Durante um projeto anterior uma nova estirpe de Bti, nomeada A19, foi isolada na reserva natural Bolle di Magadino. O objetivo deste trabalho é caraterizar esta estirpe através de abordagens fisiológicas, toxicológicas e moleculares, e avaliar a possibilidade de aplicar a estirpe A19 como agente autóctone para controlo da população de mosquitos. O perfil de crescimento da estirpe A19, conseguido através da construção de uma curva de crescimento, apresentou-se semelhante ao perfil obtido para a estirpe de referência Vec8. O perfil bioquímico da estirpe A19 foi obtido através de galerias API, do cartão Vitek ID-GP e serotipagem. Considerando a serotipagem, a estirpe A19 foi classificada como “un-testable”. A caracterização morfológica foi conseguida a nível macro e microscópico, e foram detectadas características únicas da estirpe A19 relativamente às estirpes de Bti de referência (Vec8, Bioflash, Bti4 e IP4444), como colónias maiores e ausência de flagelos. Durante o teste toxicológico, a sua toxicidade contra larvas de mosquito foi confirmada, e registada como equivalente às estirpes de Bti de referência. Para além disso, a estirpe A19 mostrou produzir uma maior quantidade de toxina por esporo, relativamente às estirpes de Bti de referência, o que pode ser vantajoso a nível económico e ambiental, como biopesticida. O perfil de proteínas da fase esporulativa obtido através de SDS-PAGE foi semelhante aos perfis obtidos para as estirpes de Bti de referência. Foi detetada a ausência de 3 proteínas no perfil 2-D PAGE de proteínas totais da fase celular vegetativa, comparativamente com as estirpes de Bti de referência. A partir de um dendrograma baseado em perfis de proteínas totais da fase celular vegetativa obtidos pela técnica MALDI-ToF MS, a estirpe de referência Vec8 foi a mais próxima da estirpe A19. No entanto existem evidências a nível morfológico e molecular que suportam a condição autóctone da estirpe A19. Os genes cry e cyt, assim como a região codificante da subunidade ribossomal 16S, foram amplificados através de PCR, e detetados através de uma eletroforese em gel de agarose. A estirpe A19 mostrou ter potencial para ser utilizada como biopesticide, e apresentou vantagens a nível económico e ambiental.
Descrição: Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2012
URI: http://hdl.handle.net/10451/7948
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