Bioprospección de bacteriófagos líticos contra bacterias patógenas causantes de marchitez bacteriana en cultivos selectos de tomate riñón en Tungurahua. Articulado al proyecto de investigación aprobado mediante Resolución Nro. UTA-CONIN-2023-0294-R.
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Date
2025-02
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología
Abstract
Bacterial wilt is one of the most serious plant diseases worldwide, caused by the presence of pathogenic bacteria in soil and plants. It mainly affects the Solanaceae family, including tomato crops, causing large economic losses due to the destruction of crops. In this study, bacteria present in crops with bacterial wilt symptoms of tomato crops in Tungurahua were isolated, identified and characterized. Biochemical and morphological tests were performed to rule out strains of no interest in the study. A MALDI-ToF analysis was then performed in order to identify the pathogen strains causing the disease. K. cowanii and C. flaccumfaciens were found to be the main plant pathogenic bacteria in the area. Additionally, 20 bacteriophages present in soil samples with different types of morphology were isolated and purified, only against K. cowanii, due to the absence of bacteriophages for C. flaccumfaciens. By performing the drop test with different bacterial hosts, it was shown that the isolated bacteriophages have a high specific lytic capacity for K. cowanii and do not present any risk against beneficial bacteria. Bioprospecting of the bacteriophages found suggests their use as a potential biological control agent against important phytopathogenic diseases such as bacterial wilt. The results obtained highlight the use of bacteriophages as a sustainable alternative benefiting the agricultural systems of the province of Tungurahua.
Description
La marchitez bacteriana es una de las fitopatologías más graves a nivel mundial, causada por la presencia de bacterias patógenas en el suelo y en las plantas. Afecta principalmente a la familia de las Solanáceas, entre ellos, a los cultivos de tomate rinón, llegando a ocasionar grandes pérdidas económicas por la destrucción total de los cultivos. En el presente estudio se aisló, identificó y caracterizó bacterias presentes en los cultivos con sintomatología de marchitez bacteriana de tomate riñón en Tungurahua. Se realizaron pruebas bioquímicas y morfológicas para descartar cepas sin interés en el estudio. Posteriormente, se realizó un análisis por MALDI-ToF con la finalidad de identificar a las cepas patógenas causantes de la enfermedad. Se encontró que Kosakonia cowanii y Curtobacterium flaccumfaciens son las principales bacterias fitopatógenas en la zona de estudio. Adicionalmente, se aisló y purificó 20 bacteriófagos presentes en muestras de suelo con diferentes tipos de morfología, únicamente en contra de K. cowanii, debido a la inexistencia de bacteriófagos para C. flaccumfaciens. Mediante la realización de la prueba de la gota con diversos hospedadores se evidenció que los bacteriófagos aislados poseen una alta capacidad lítica específica para K. cowanii y no presentan riesgo alguno frente a bacterias benéficas. La bioprospección de los bacteriófagos encontrados sugiere su uso como potencial agente de control biológico frente a enfermedades fitopatógenas importantes como la marchitez bacteriana. Los resultados obtenidos destacan la utilización de los bacteriófagos como una alternativa sostenible beneficiando a los sistemas agrícolas de la provincia de Tungurahua.
Keywords
BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA, AGRICULTURA SOSTENIBLE, FITOPATOLOGÍA, BIOCONTROL, BACTERIÓFAGOS, RALSTONIA SOLANACEARUM, TOMATE RIÑÓN