Resumen Este estudio tuvo como objetivo aislar, caracterizar e identificar bacterias de control biológico que poseen actividad antifúngica de amplio espectro de la filosfera de diferentes cultivos, incluidos el maíz, el trigo y la papa, así como evaluar su actividad en la promoción del crecimiento. En este estudio, 14/113 bacterias de control biológico mostraron actividad antifúngica. Los aislamientos bacterianos M11 y M33 (de maíz), del total de 113, fueron reseleccionados debido a su fuerte actividad antifúngica de amplio espectro (más del 50%) después de su evaluación contra cuatro hongos fitopatógenos que afectan cultivos de alta importancia económica, entre ellos, Alternaría alternata, Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum y Fusarium verticillioides. Los aislamientos se evaluaron, adicionalmente, para determinar los rasgos que promueven el crecimiento de las plantas, es decir, producción de ácido indolacético, solubilización de fosfato, producción de celulasa, compuestos orgánicos volátiles microbianos, cianuro de hidrógeno y sideróforos. Las 14 cepas aisladas mostraron resultados positivos para la producción de la hormona ácido indolacético y la enzima celulasa; 10 cepas fueron positivas para la producción de cianuro de hidrógeno. Además, se observó producción de sideróforos en el caso de 7 cepas, mientras que 5 pudieron solubilizar fosfato inorgánico. Los compuestos orgánicos volátiles microbianos solo fueron sintetizados por los aislamientos M11 y M33, que fueron identificados como Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus subtilis, respectivamente, mediante secuenciación del gen ARNr 16S. El estudio de supervivencia mostró que las bacterias de control biológico, es decir, B. amyloliquefaciens y B. subtilis, tienen la capacidad de sobrevivir sobre un sustrato a base de melasa, por un período de tres meses.

Abstract Agricultural crops suffer many diseases, including fungal and bacterial infections, causing significant yield losses. The identification and characterisation of pathogenesis-related protein genes, such as chitinases, can lead to reduction in pathogen growth, thereby increasing tolerance against fungal pathogens. In the present study, the chitinase I gene was isolated from the genomic DNA of Barley (Hordeum vulgare L.) cultivar, Haider-93. The isolated DNA was used as template for the amplification of the ∼935 bp full-length chitinase I gene. Based on the sequence of the amplified gene fragment, class I barley chitinase shares 93% amino acid sequence homology with class II wheat chitinase. Interestingly, barley class I chitinase and class II chitinase do not share sequence homology. Furthermore, the amplified fragment was expressed in Escherichia coli Rosetta strain under the control of T7 promoter in pET 30a vector. Recombinant chitinase protein of 35 kDa exhibited highest expression at 0.5 mM concentration of IPTG. Expressed recombinant protein of 35 kDa was purified to homogeneity with affinity chromatography. Following purification, a Western blot assay for recombinant chitinase protein measuring 35 kDa was developed with His-tag specific antibodies. The purified recombinant chitinase protein was demonstrated to inhibit significantly the important phytopathogenic fungi Alternaria solani, Fusarium spp, Rhizoctonia solani and Verticillium dahliae compared to the control at concentrations of 80 µg and 200 µg.