Caracterización molecular de cepas nativas de Bacillus spp. en suelo rizosférico en tres regiones del Perú

Caracterización molecular de cepas nativas de Bacillus spp. en suelo rizosférico en tres regiones del Perú (J. A. Quispe Llanos, M. A. Contreras Vásquez, D. A. Meza Huamán, N. Rojas Villa, P. D. Ormeño Vásquez, & J. R. Vicente Berrocal, Trans.). (2026). Revista De Investigación Cañetana, 4(2). https://doi.org/10.60091/ric.2025.v4n2.05

Share

Resumen

El género Bacillus spp. comprende bacterias ampliamente empleadas como agentes de control biológico frente a enfermedades postcosecha que afectan frutas y hortalizas durante las etapas de almacenamiento y transporte. Estas bacterias poseen capacidad antagonista contra diversos fitopatógenos, entre ellos Botrytis cinerea, causante de la pudrición gris en el tálamo ensanchado y Alternaria solani, causante de manchas necróticas en la hojas. En la presente investigación se efectuó la caracterización molecular de cepas pertenecientes al género Bacillus procedentes de tres localidades del Perú: Huaura, Chanchamayo y Cañete. Las muestras fueron obtenidas de suelos rizosféricos asociados a zonas agrícolas y posteriormente sometidas a procedimientos de aislamiento microbiológico, análisis molecular basado en el gen 16S ARNr y evaluación bioinformática. Como resultado, se obtuvieron 14 aislamientos bacterianos con porcentajes de identidad genética comprendidos entre 92,05 % y 100 %. La identificación molecular permitió determinar la presencia de 1 cepa de Bacillus cereus, 1 cepa de Bacillus paralicheniformis, 4 cepas de Bacillus licheniformis y 8 cepas de Bacillus subtilis. Finalmente, las relaciones evolutivas entre las cepas fueron establecidas mediante la elaboración de un árbol filogenético.

PDF

HTML

Referencias

Abdulsalam, R. A., Ijabadeniyi, O. A., Cason, E. D., & Sabiu, S. (2023). Characterization of Microbial Diversity of Two Tomato Cultivars through Targeted Next-Generation Sequencing 16S rRNA and ITS Techniques. Microorganisms, 11(9), 2337. https://doi.org/10.3390/microorganisms11092337

Aouadhi, C., Rouissi, Z., Kmiha, S., Mejri, S., & Maaroufi, A. (2016). Effect of sporulation conditions on the resistance of Bacillus sporothermodurans spores to nisin and heat. Food Microbiology, 54, 6-10. https://doi.org/10.1016/j.fm.2015.10.005

Cattani, F., Barth, V. C., Nasário, J. S. R., Ferreira, C. A. S., & Oliveira, S. D. (2016). Detection and quantification of viable Bacillus cereus group species in milk by propidium monoazide quantitative real-time PCR. Journal of Dairy Science, 99(4), 2617-2624. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10019

Chávez-Ambriz, L. A., Hernández-Morales, A., Cabrera-Luna, J. A., Luna-Martínez, L., & Pacheco-Aguilar, J. R. (2016). Aislados de Bacillus provenientes de la rizósfera de cactus incrementan la germinación y la floración en Mammillaria spp. (Cactaceae). Revista Argentina de Microbiología, 48(4), 333-341. https://doi.org/10.1016/j.ram.2016.09.001

Ciuffreda, L., Rodríguez-Pérez, H., & Flores, C. (2021). Nanopore sequencing and its application to the study of microbial communities. Computational and Structural Biotechnology Journal, 19, 1497-1511. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2021.02.020

Clark, D. P., Pazdernik, N. J., & McGehee, M. R. (2019). Chapter 6—Polymerase Chain Reaction. En D. P. Clark, N. J. Pazdernik, & M. R. McGehee (Eds.), Molecular Biology (Third Edition) (Third Edition, pp. 168-198). Academic Cell. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813288-3.00006-9

Du, Y., Ma, J., Yin, Z., Liu, K., Yao, G., Xu, W., Fan, L., Du, B., Ding, Y., & Wang, C. (2019). Comparative genomic analysis of Bacillus paralicheniformis MDJK30 with its closely related species reveals an evolutionary relationship between B. paralicheniformis and B. licheniformis. BMC Genomics, 20(1), 283. https://doi.org/10.1186/s12864-019-5646-9

Egamberdieva, D., Wirth, S. J., Shurigin, V. V., Hashem, A., & Abd_Allah, E. F. (2017). Endophytic Bacteria Improve Plant Growth, Symbiotic Performance of Chickpea (Cicer arietinum L.) and Induce Suppression of Root Rot Caused by Fusarium solani under Salt Stress. Frontiers in Microbiology, 8, 1887. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01887

Elegbeleye, J. A., & Buys, E. M. (2020). Molecular characterization and biofilm formation potential of Bacillus subtilis and Bacillus velezensis in extended shelf-life milk processing line. Journal of Dairy Science, 103(6), 4991-5002. https://doi.org/10.3168/jds.2019-17919

Erban, T., Nesvorna, M., Erbanova, M., & Hubert, J. (2009). Bacillus thuringiensis var. tenebrionis control of synanthropic mites (Acari: Acaridida) under laboratory conditions. Experimental and Applied Acarology, 49(4), 339-346. https://doi.org/10.1007/s10493-009-9265-z

FAO. (2015). Technical Platform on the Measurement and Reduction of Food Loss and Waste. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/platform-food-loss-waste/en/

Feria Zevallos, M. A., Castañeda, A., Toledo, O., Caballero, D., Cueva, M., & Cedeño, V. (2019). Caracterización molecular ómica de una cepa de Bacillus amyloliquefaciens aislada de la microbiota del paiche Arapaima gigas con actividad antagonista contra bacterias patógenas de peces. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 30(2), 908-922. https://doi.org/10.15381/rivep.v30i2.15407

Florido, G. M., Rondón, A. J., Pérez, M., Arteaga, F., Bocourt, R., Portilla, Y., Rodríguez, M., Pérez, Y., Beruvides, A., & Laurencio, M. (2017). Methodology for the isolation, identification and selection of Bacillus spp. Strains for the preparation of animal additives Metodología para el aislamiento, identificación y selección de cepas de Bacillus spp. Para la elaboración de aditivos zootécnicos. Cuban Journal of Agricultural Science, 51(2).

Galvis, F., & Carrillo, M. (2015). Identificación y Caracterización Molecular de Aislados de Burkholderia glumae: Agente Causante del Añublo Bacterial en el Cultivo de Arroz. Información tecnológica, 26(3), 33-40. https://doi.org/10.4067/S0718-07642015000300006

Galvis, F., & Moreno, L. (2014). Caracterizacion molecular mediante rep-PCR de asilados nativos de Bacillus thuringiensis, obtenidos de muestras de suelo. Agronomía Costarricense, 1(38), 223-229. https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0377-94242014000100016

Gao, H., Xu, X., Dai, Y., & He, H. (2016). Isolation, Identification and Characterization of Bacillus subtilis CF-3, a Bacterium from Fermented Bean Curd for Controlling Postharvest Diseases of Peach Fruit. Food Science and Technology Research, 22(3), 377-385. https://doi.org/10.3136/fstr.22.377

Huertas, D. (2013). Caracterizacion molecular de cepas de Bacillus thuringiensis con propiedades entomocidas, para vectores transmisores de enfermedades metaxénicas (dengue) [Tesis de doctorado, Universidad Nacional Mayor de San Marcos]. https://hdl.handle.net/20.500.12672/3513

Koilybayeva, M., Shynykul, Z., Ustenova, G., Abzaliyeva, S., Alimzhanova, M., Amirkhanova, A., Turgumbayeva, A., Mustafina, K., Yeleken, G., Raganina, K., & Kapsalyamova, E. (2023). Molecular Characterization of Some Bacillus Species from Vegetables and Evaluation of Their Antimicrobial and Antibiotic Potency. Molecules, 28(7), 3210. https://doi.org/10.3390/molecules28073210

Kumburu, H. H., Shayo, M., Van Zwetslaar, M., Njau, J., Kuchaka, D. J., Ignas, I. P., Wadugu, B., Kasworm, R., Masaki, L. J., Hallgren, M. B., Clausen, P. T. L. C., Mmbaga, B. T., Aarestrup, F. M., & Sonda, T. B. (2023). Nanopore sequencing technology for clinical diagnosis of infectious diseases where laboratory capacity is meager: A case report. Heliyon, 9(7), e17439. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17439

Larrea-Izurieta, I., Falconí Borja, C., & Arcos-Andrade, A. (2015). Aislamiento y caracterización de cepas de Bacillus spp. Con actividad contra Tetranychus urticae Koch en cultivos comerciales de rosas. Revista Colombiana de Biotecnología, 17(2), 140-148. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v17n2.54291

Lastochkina, O., Pusenkova, L., Yuldashev, R., Babaev, M., Garipova, S., Blagova, D., Khairullin, R., & Aliniaeifard, S. (2017). Effects of Bacillus subtilis on some physiological and biochemical parameters of Triticum aestivum L. (wheat) under salinity. Plant Physiology and Biochemistry, 121, 80-88. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.10.020

Liu, C., Yu, P., Yu, S., Wang, J., Guo, H., Zhang, Y., Zhang, J., Liao, X., Li, C., Wu, S., Gu, Q., Zeng, H., Zhang, Y., Wei, X., Zhang, J., Wu, Q., & Ding, Y. (2020). Assessment and molecular characterization of Bacillus cereus isolated from edible fungi in China. BMC Microbiology, 20(1), 310. https://doi.org/10.1186/s12866-020-01996-0

Lorenz, L., Lins, B., Barrett, J., Montgomery, A., Trapani, S., Schindler, A., Christie, G. E., Cresawn, S. G., & Temple, L. (2013). Genomic characterization of six novel Bacillus pumilus bacteriophages. Virology, 444(1-2), 374-383. https://doi.org/10.1016/j.virol.2013.07.004

Maksimov, I. V., Veselova, S. V., Nuzhnaya, T. V., Sarvarova, E. R., & Khairullin, R. M. (2015). Plant growth-promoting bacteria in regulation of plant resistance to stress factors. Russian Journal of Plant Physiology, 62(6), 715-726. https://doi.org/10.1134/S1021443715060114

Rahman, M. Z., Uematsu, S., Coffey, M. D., Uzuhashi, S., Suga, H., & Kageyama, K. (2014). Re-evaluation of Japanese Phytophthora isolates based on molecular phylogenetic analyses. Mycoscience, 55(4), 314-327. https://doi.org/10.1016/j.myc.2013.11.005

Rodríguez-Sahagún, A., Velasco-Jiménez, A., Castellanos-Hernández, O., Acevedo-Hernández, G., & Clarenc Aarland, R. (2020). Bacterias rizosféricas con beneficios potenciales en la agricultura. REVISTA TERRA LATINOAMERICANA, 38(2), 333-345. https://doi.org/10.28940/terra.v38i2.470

Rodríguez-Tolosaa, R., Cifuentes-Vega, R., & Hernández-Fernández, J. (2023). Caracterización de cepas nativas de Bacillus thuringiensis como método para predecir la susceptibilidad sobre insectos lepidópteros, dípteros y coleópteros plaga de la agricultura. Revista Mutis, 13(1), 1-34. https://doi.org/10.21789/22561498.1963

Romo-Barrera, C. M., Castrillón-Rivera, L. E., Palma-Ramos, A., Castañeda-Sánchez, J. I., & Luna-Herrera, J. (2021). Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis, Probiotics That Induce the Formation of Macrophage Extracellular Traps. Microorganisms, 9(10), 2027. https://doi.org/10.3390/microorganisms9102027

Rovira, A. G. P. (2014). Aislamiento y caracterización de cepas nativas de Bacillus thuringiensis con miras al desarrollo de un bioinsecticida [Tesis de licenciatura, Universidad ORT]. https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/handle/20.500.12008/1593

Suárez, L. Y., & Yañez, L. F. (2020). 16S rRNA as an applied tool in the molecular characterization of genera and species of bacteria. Respuestas, 25(1), 127-137. https://doi.org/10.22463/0122820X.2430

Tae, H., Karunasena, E., Bavarva, J. H., & Garner, H. R. (2014). Updating microbial genomic sequences: Improving accuracy & innovation. BioData Mining, 7(1), 25. https://doi.org/10.1186/1756-0381-7-25

Valdez-Nuñez, R. A., Ríos-Ruiz, W. F., Ormeño-Orrillo, E., Torres-Chávez, E. E., & Torres-Delgado, J. (2020). Caracterización genética de bacterias endofíticas de arroz (Oryza sativa L.) con actividad antimicrobiana contra Burkholderia glumae. Revista Argentina de Microbiología, 52(4), 315-327. https://doi.org/10.1016/j.ram.2019.12.002

Wei Wang, M. S. (2009). Phylogenetic relationships between Bacillus species and related genera inferred from 16s rDNA sequences. Brazilian Journal of Microbiology, 40(3), 505-521. https://doi.org/10.1590/S1517-83822009000300013

Ying, T., Wu, P., Gao, L., Wang, C., Zhang, T., Liu, S., & Huang, R. (2022). Isolation and characterization of a new strain of Bacillus amyloliquefaciens and its effect on strawberry preservation. LWT, 165, 113712. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113712

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.

Derechos de autor 2025 José Alejandro Quispe Llanos, Mayra Alejandra Contreras Vásquez, Diego Alonso Meza Huamán, Naysha Rojas Villa, Phillip David Ormeño Vásquez, Jossimar Raúl Vicente Berrocal (Autor/a)