Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Sanidad Vegetal / Los nemátodos entomopatógenos (NEP) son considerados como una solución efectiva en el control de plagas del suelo, ya que son capaces de desplazarse en este hábitat para encontrar y parasitar al insecto hospedero. En este estudio se determinó la capacidad infectiva de Steinernema sp. aislamiento Licán Ray, en suelos de textura arenosa, franca y arcillosa, bajo condiciones de laboratorio. Primero se determinó la concentración adecuada en la arena experimental, por lo que se aplicaron concentraciones de 10, 50 y 100 JI cm-2. Posteriormente se midió el desplazamiento de los NEP, tanto vertical como horizontal, en arenas experimentales de 30/50/70 y 10/20/30/40 cm, respectivamente, utilizando como hospedero larvas de Galleria mellonella (L.). En los tres ensayos se midió la mortalidad al día 3, 6 y 9 después de la aplicación de los NEP. Todas las concentraciones de NEP provocaron 100% de mortalidad en todos los suelos, excepto en suelo arcilloso, donde se observó menor eficacia al utilizar la menor concentración. La velocidad de infección fue mayor cuando se aplicaron 50 y 100 JI cm-2 en las tres texturas. La capacidad de los NEP de desplazarse verticalmente e infectar al hospedero a 30 cm fue de 100% en todos los suelos, tardando más horas en infectar larvas en suelo arenoso. A 50 y 70 cm la mortalidad disminuyó, manteniendo el suelo franco la mayor eficacia. Al desplazarse horizontalmente, se observó diferencias a partir de los 30 cm en todos los suelos, siendo el NEP más eficiente en suelo franco y menos eficiente en suelo arenoso. Los resultados del presente estudio sugieren que Steinernema sp. tiene la capacidad de desplazarse tanto vertical como horizontalmente, pero su eficiencia en atacar al hospedero depende de la textura del suelo en que se encuentren. / Entomopathogenic nematodes (EPN) are considered an effective solution for the control of soil pests due to their capacity of moving in this habitat to find and parasitize the insect host. This study evaluated the infectivity of Steinernema sp. strain Licán Ray in sandy, loam and clay textured soils, under laboratory conditions. Firstly, concentrations of 10, 50 and 100 JI cm-2 were evaluated to establish the appropriate concentration of EPN in the experimental sand. Second, the displacement capacity of the EPN both vertically and horizontally was evaluated in experimental arenas at 30/50/70 and 10/20/30/40 cm, respectively, using Galleria mellonella (L.) larvae as host. In all three trials host mortality was evaluated at day 3, 6 and 9 after application of EPN. The results show that all EPN concentrations used caused 100% mortality in all soils, except for clay soil, where the efficacy decreased with the lowest concentration. The velocity of infection was highest with 50 to 100 cm-2 JI in all soil textures. The EPN capacity of vertically displacement and infection of the host at 30 cm was 100% in all textured soils, taking longer to infect larvae in sandy soil. At 50 and 70 cm mortality decreased, showing the loam soil the highest efficacy. When moving horizontally, differences were observed from 30 cm up in all textured soils, being EPN most efficient in loam and least efficient in sandy soil. These results suggest that Steinernema sp. has the capacity to displace in the soil, both horizontally and vertically, but their efficiency in attacking the host depends on the texture of the soil.

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica área de especialización en Bioquímica Ambiental y Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / El valle de Aconcagua es una de las principales zonas agrícolas ubicada en la región de Valparaíso, Chile. La minería del cobre y el empleo de agroquímicos que contienen cobre, ha provocado un incremento en la concentración de este metal en este sector. La presencia de cobre en los suelos disminuye la biomasa y la actividad metabólica bacteriana provocando un menor rendimiento de los procesos biogeoquímicos en los que las bacterias participan. Esto conlleva a una pérdida de la fertilidad de los suelos agrícolas y daños en el ecosistema. En esta tesis se postula que la presencia de cobre en altas concentraciones en los suelos agrícolas de la región de Valparaíso provoca una disminución en la diversidad de las comunidades bacterianas y un incremento de bacterias tolerantes al metal. Para esto se analizaron suelos del valle de Aconcagua que presentaron altas concentraciones de cobre (379, 520 y 784 mg/kg) y un suelo sin contaminación con cobre (control) correspondiente al valle de Casablanca (20 mg/kg). Se determinó el número de bacterias heterótrofas y bacterias tolerantes a cobre (0,8 mM) mediante técnicas de cultivo. Se caracterizaron las cepas bacterianas más tolerantes a este metal. Se determinó la diversidad y riqueza de las comunidades bacterianas de los suelos del valle de Aconcagua y Casablanca mediante la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE). Los resultados obtenidos indican que el número de bacterias heterótrofas fue similar en los suelos analizados. Sin embargo, el número de bacterias heterótrofas tolerantes a cobre fue significativamente mayor en los suelos contaminados que en el suelo control. De las 92 cepas aisladas cinco presentaron alta tolerancia a cobre (CMI entre 3,1 - 4,7 mM). Las cinco cepas seleccionadas, C21, O4, O12, A32 y A55 presentaron el gen copA que codifica la enzima oxidasa multicobre que confiere resistencia a cobre. O12, A32 y A55 exhibieron resistencia a 17 mM de níquel y presentaron el gen nccA que codifica una de las proteínas que forma parte de la bomba de eflujo que otorga resistencia a níquel. Los aislados C21 y O4 presentaron tolerancia a cromato (4,3 mM). Las cepas O12 y A32 presentaron plásmidos que podrían estar involucrados en la resistencia a metales pesados. La velocidad de crecimiento de la cepa O12 por la presencia de cobre (0,8 y 2,4 mM) no fue afectada. Por otra parte, la riqueza y el índice de diversidad (H) no mostraron diferencias significativas entre las comunidades de los suelos contaminados y el control (p>0,05). La tolerancia a altas concentraciones de metales pesados de las cepas aisladas de los suelos con alto contenido de cobre indica que la presencia de este metal en los suelos ejerce una presión selectiva en las comunidades bacterianas. Esta presión selectiva tiene como consecuencia un aumento en la tolerancia a cobre en las comunidades bacterianas. / The Aconcagua valley, located in the Valparaiso region, is one of the main agricultural areas of Chile. Copper mining and the massive use of copper agrochemicals has led to an increase of copper concentration in soils. Copper reduces biomass and bacterial metabolic activity in soils. Therefore, copper reduces agricultural soils fertility and causes ecosystem damage. This thesis postulates that copper at high concentrations in agricultural soils decreases the bacterial community diversity and increases copper-tolerant bacteria. Soils from the Aconcagua valley with high concentrations of copper (379, 520 y 784 mg/kg) and a soil from the Casablanca valley (20 mg/kg) were analyzed. Heterotrophic bacteria and copper-tolerant bacteria from soils were determined by culture-dependent techniques. Copper resistant bacteria were isolated. Strains with high copper-tolerance were further characterized. The diversity and abundance of bacterial communities in Aconcagua and Casablanca valleys soils were determined by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The number of heterotrophic bacteria was similar in all soils. The number of copper-tolerant heterotrophic bacteria was significantly higher in copper-contaminated soils than in control soils. 92 bacterial strains were isolated. Five strains, C21, O4, O12, A32, and A55, showed high resistance to copper (MIC 3.1 - 4.7 mM). These 5 strains possess the copA gene that encodes CopA, a protein related to copper resistance. The strains O12, A32 and A55 showed tolerance to nickel (17 mM) and possessed the nccA gene that encodes the protein NccA confering resistance to this metal. Strains C21 and O4 were tolerant to chromate (4.3 Mm). Plasmids ware detected in isolates O12 and A32, which may encode heavy metal resistance genes. The growth rate of strain O12 was not affected by the presence of copper (0,8 mM and 2,4 mM). The richness and diversity index (H) indicated no significant differences between communities from copper-contaminated soils and control soil (<0,05). The copper tolerant strains isolated from contaminated soils suggest selective pressure of copper to bacterial communities. The selective pressure of copper increased copper tolerance of bacterial communities.