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Caracterización molecular, bioquímica y biológica de cepas autóctonas de Bacilius thuringiensis para su uso como bioinsecticida contra la plaga del boj Cydalima perspectalis

La polilla del boj (Cydalima perspectalis) es una especie invasora de lepidóptero, responsable del reciente auge de los daños observados en los bojedales de la Comunidad Foral de Navarra (España). Frente a los inconvenientes de los productos químicos convencionales usados como método de control de la plaga, los bioplaguicidas basados en microorganismos entomopatógenos ofrecen una alternativa más duradera, ecológica y sostenible. En concreto, las proteínas cristalinas de B. thuringiensis han demostrado presentar actividad insecticida contra insectos de órdenes muy variados, incluyendo lepidópteros, coleópteros y dípteros. En el presente trabajo se determinó el contenido génico y proteico de dieciocho aislados navarros de Bt, mediante el uso de técnicas como PCR, PCR-RFLP, electroforesis en gel de acrilamida (SDS-PAGE) o secuenciación Sanger, así como herramientas bioinfórmaticas como BioEdit, Serial Cloner o BLAST. Asimismo, también se desarrollaron bioensayos de toxicidad de dos proteínas y dos de las cepas autóctonas frente a larvas neonatas de C. perspectalis, para evaluar su potencial insecticida. Se observó una diversidad génica notoria en los distintos aislados, incluyendo genes cry1, cry2 y vip3. Las proteínas Cry1Aa y Cry1Ac fueron activas frente a larvas neonatas de C. perspectalis, con unas CL50 de 5,63 μg/ml y 88,23 μg/ml respectivamente, y las cepas ensayadas registraron una mortalidad del 100 %, esclareciendo su potencial como bioinsecticida contra la polilla del boj en Navarra.

The box tree moth (Cydalima perspectalis) is an invasive lepidopteran species responsible for the upsurge of damaged box tree plantations in the Navarre region (Spain). In contrast to the main drawbacks of conventional chemicals used for pest control, biopesticides based on entomopathogenic microorganisms offer a long-lasting, environmentally friendly and sustainable alternative. Specifically, Bacillus thuringiensis (Bt) crystal proteins have exhibited insecticidal activity against a wide variety of insects, including Lepidoptera, Coleoptera and Diptera. The present work aimed to determine the gene and protein content of eighteen Bt isolates from Navarre using techniques such as PCR, PCR-RFLP, acrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) or Sanger sequencing, as well as bioinformatics tools including BioEdit, Serial Cloner or BLAST. Toxicity bioassays of proteins and native strains against neonate larvae of C. perspectalis were also carried out, in order to evaluate their insecticidal ability. A remarkable genetic diversity was observed in the different isolates, which showed mainly cry1, cry2 and vip3 genes. Cry1Aa and Cry1Ac proteins were found active against neonate larvae of C. perspectalis, with LC50 values of 5.63 μg/ml and 88.23 μg/ml respectively, and the tested strains recorded 100 % mortality. Thus, these tests shed light on the potential application of these indigenous isolates as bioinsecticides against the box tree moth in Navarra.