Hormonas Vegetales 1y2+otros 3h715r

Hormonas vegetales

REGULADORES DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS 1. NATURALES: 1. HORMONAS Conocidas: Auxinas.-Ac.3 indol acético............... AIA Giberelinas.- Ac. Giberélico.............. AG, G Kinetinas.- Zeatin (a) Ac. Abscísico................................... ABA Etileno.............................................. C2H4 Probables: Probables Antesinas............ (auxinas + cinetinas) Florígeno............. (auxinas + giberelinas) Vernalina............. (frio: giberelinas) Dormin(a)............ (dormancia: balance Es. e Inh.) Etilen Clorhidrina Posibles: Rizocalina..............raiz Caulocalina............tallo

REGULADORES DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS 1. NATURALES: 2. COFACTORES Vitaminas: B1 Tiamina B2 Rivoflavina B6 Piridoxina Piridoxal Piridoxamina C: Ac. Ascórbico K Inositol Ac. Nicotínico: NIACINA Ac. Pantoténico

REGULADORES DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS 1. NATURALES: 3. INHIBIDORES * Fenólicos =Derivados Benzoicos –Ac. Salicílico - Ac.Gálico -Ac. Cinámico =Lactonas –Cumarina - Escapoletina =Piridinas –Ac. Picolínico - Ac. Fusarínico =Quinonas y Flavonoides –Juglona - Narinjenina * Abscisina: Ac. Abscísico (ABA)

REGULADORES DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS 2. SINTÉTICOS: 1. HOMONAS Auxinas AIB, Ac. Indol Butírico

ANA, Ac. ( y ) Naftaleno Acético AIP, Ac. Indol Propiónico 2,4-D, Ac, 2, 4 Diclorofenoxiacético 2,4-5T, Ac.2,4-5 Triclorofenoxiacético MA, Ac.2-metil,4 clorofenoxiacético

Cinetinas 6 furfurilaminopurina Benzyladenina

REGULADORES DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS 2. SINTÉTICOS: 2. INHIBIDORES *Carbamatos *Diclorofenoles *Dimetil aminas de Ac. Orgánicos *Derivados del Ac. Fluoreno carboxilico (morfactinas) *Antiaauxinas – Hidracida maleíca (HM) - Ac. Tri Yodo Benzoico (TIBA) - Cloroetanol * Antigiberelinas –Amofos1618 - Fosfon D - Cycocel o Cloruro de Clorocolina o Triclorocolina (CCC) * y otros más

HORMONA, fitorregulador que tiene acción en un lugar de la planta y que por si solo puede determinar fenómenos de crecimiento y desarrollo. Son compuestos orgánicos no nutrientes que actúan a muy bajas concentraciones (mgL) y pueden acelerar, rertardar o inhibir determinado proceso fisiológico.

COFACTORES, tienen acción catalítica y reguladora del metabolismo, actúan a manera de coenzima y por si solos NO pueden determianr el crecimiento y desarrollo.

INHIBIDORES, fitorregulador que frena o contrarrestra la acción hormonal. Ej Las Lactonas, inhiben germinacion de semillas y el alargamiento celular.

Ritmos ó Ciclos Circadianos Circa=aproximado; dies=día Reloj oscilante Reloj Fisiológico Reloj Biológico medición de cambios por periódos de luz/oscuridad y el rango es de 18-21 hrs. * Floración: PDL (PNC), PDC (PNL), PDN (PNN) * Fotonastia Mimosa pudica * Movimientos de Sueño en hojas * Apertura y Cierre - Estomas, - Flores

El crecimiento y desarrollo normal, depende de la interacción de factores externos: luz, temperatura, humedad, agua, suelo, nutrientes entre otros, y de factores internos o propios: edad, tamaño, estado fisiológico y nivel hormonal. Las hormonas se han definido como compuestos orgánicos, no nutrientes que actúan a muy bajas concentraciones (muy por debajo de la de otros compuestos: nutrientes, vitaminas) y que regulan procesos fisiológicos, y que en dosis altas los afectarían. Regulan procesos de correlación, es decir que, recibido el estímulo en un órgano, lo amplifican, traducen y

Interactúan entre ellas por distintos mecanismos: Sinergismo: la acción de una determinada sustancia se ve favorecida por la presencia de otra. Antagonismo: la presencia de una sustancia evita la acción de otra. Balance cuantitativo: la acción de una determinada sustancia depende de la concentración de otra Tienen además, dos características distintivas de las hormonas animales, a) ejercen efectos pleiotrópicos, actuando en numerosos procesos fisiológicos y b) su síntesis no se relaciona con una glándula, sino que están presentes en casi

Las hormonas vegetales se denominan fitohormonas y se producen en las células y no forman glándulas. Controlan el crecimiento y desarrollo del vegetal. Existen hormonas que: activan los procesos de crecimiento, floración, yemas apicales, crecimiento celular en los meristemos, formación de raíces en los esquejes (auxinas); auxinas que hacen germinar las semillas e inducen a la formación de flores y frutos (giberelinas); giberelinas que retardan la caída de la hoja y el envejecimiento e inducen a la diferenciación celular y formación de nuevos tejidos (citoquininas); citoquininas que provocan el cierre de los estomas cuando hay sequía o inhibe el crecimiento del vegetal en momentos de crisis, produciendo una especie de letargo (ácido

AUXINAS Síntesis apices fisiológicos Fotooxidacion a 450 nm Inactiva por luz UV 280 nm Inhibida por Rayos Gamma y Rayos X Inhibida por falta de oxígeno Transporte polar 10-12 cm/hora en floema 10°C, triplica transporte Ca antagonico con AIA en procesos de lignificacion K sinérgico con AIA en crecimiento de meeristemos 10-7 mg/L división celular 10-6 mg/L aumenta en 100% contenido de agua tejido jóven, mayor AIA que AiA oxidasa tejido adulto, mayor AIA oxidasa que AIA Control de AG/AIA

AUXINAS

Elongación celular en 2 órganos diferentes (tallo y raíz) versus concentración de

AUXINAS

Efecto de una auxina en el arraigamiento de plan

AUXINAS

Mecanismo de acción de las auxinas a nivel de la pared celular

AUXINAS Fisiología: - Dominancia apical - Formación raíces adventicias z.periciclo (+ cinetinas) - Replica ADN (Mitosis) - Regula Fototropismo, Geotropismo - Incrementa diferenc yema vegetativa en reproductiva - Incrementa Alargamiento y permeabilidad celular - Incrementa Respiracionen cel.act.crec. (Aumenta ADP) - Incrementa plasticidad celular - Incrementa biosíntesis de Celulosa - Favorece Frutos Partenocárpicos - Favorece crecimiento y desarrollo de fruto - Regula caída organos - Diferenciacion de Xilema y Floema - Favorece Hidrólisis de almidón

GIBERELINAS

Efecto del tratamiento con giberelinas en los racimos

GIBERELINAS

Durante la germinación de la semilla, el embrión produce giberelinas que actúan estimulando a la capa de aleurona a producir enzimas hidrolíticas

GIBERELINAS 1926 Kurosawa, descubre hongo ascomiceto que producía enfermedad del “Tumbado de la caña” (bakane) en arroz y maiz, Gibberella fujikuroi = Fusarium monoliforme. 1938 Yabuta y Sumiki, aislaron sustancia que provocaba hipercrecimiento y la denominada GIBERELINA 1955 Stodola y col (USA) y Borrows (Inglaterra) aislaron compuesto que denominaron ACIDO GIBERELICO FISIOLOGIA Su efecto se ve stimulado por la luz difunde por floema provoca síntesis de ARNm Inhibe actividad de AIA oxidasa, AIA

GIBERELINAS FISIOLOGIA Promueve alargamiento celular Modifica enanismo genético (Col 3m: Hiperalargamiento) Favorece síntesis de ARNm Inhibe AIA oxidasa Favorece germinacion semillas: biosíntesis  amilasa Favorece crecimiento del fruto Activa difusión AIA difusible en ápice de tallo Promueve la formacion de frutos partenocárpicos Favorece crecimiento de yema en dormancia (suple vernalina) Inhibe formacion meristemas(raíces y yemas) Útil en viticultura y plantio de apio Benéfico malteado de cebada: garantiza óptima germianción

GIBERELINAS Alargamiento en plántulas causado por el hongo Gibberella

CITOCININAS

Organogénesis en kiwi, In vitro, las citocininas promueven la formación de brotes. En estos tres tubos, la proporción de auxinas decrece y la de citocininas aumenta en el medio de cultivo, de derecha a

CITOCININAS

Acción de las citocininas sobre el crecimiento de cotiledones de plantas del género Xanthium. La citocinina sintética Benciladenina es más efectiva en este caso, que las citocininas naturales Zeatina y

CINETINAS (Kynetin,Citocinina,Citocina,Cinetina,Quinetina,Citoquinina) Aisladas: 1955 Skoog.......DNA de esperma de Arenque: Cinetina 1955 Miller.......DNA de levaduras: Kinetina 1964 Letham....Maíz: ZEATIN(A) Abundan en: - Endospermos líquidos: agua de coco, leche de choclo - Células en división: plátanos verdes, fruto de nuez - Plántulas - Frutillos de los frutos agregados

CINETINAS FISIOLOGIA - División celular: CITOCINESIS - Agrandamiento celular - Neoformación de órganos (crecimiento y desarrollo de brotes) - Inciación y crecimiento de raíces - Acúmulo de sustancias nitrogenadas - Síntesis de Proteínas a partir de aa - Retarda Pérdida Proteínas previniendo pérdida de ADN - Estimula crecimiento de la hoja, de yemas y de vástagos - Promueve Síntesis de Clorofilas - Retarda SENESCENCIA de hojas - Induce diferenciación de tejidos - Acción semejante a luz roja, promueve germinación de semillas pequeñas - Inhibe producción de Etileno

ETILENO

Efecto del Etileno sobre la maduración de la fruta. fruta En cada tratamiento, un plátano fue guardado en una bolsa plástica junto a : 1) una naranja madura, 2) un vaso que libera Etileno y 3) solo. La maduración resulta proporcional a la cantidad de Etileno en la bolsa.

El Etileno promueve la caída de las hojas en otoño. En la base de las hojas se forma una capa de células de paredes delgadas y débiles (capa de abscición), que posibilita la separación del pecíolo y el tallo de la planta.

ETILENO - Facilita ruptura tegumento en germinacion semillas e incrementa su producción - Favorece ruptura de latencia Primaria y Secundaria - Fomenta desarrollo de aerenquima en raiz - Incrementa número de flores femeninas - Promueve alargamiento entrenudo en plantas acuáticas - Participa en mecanismos de cierre de estomas - Provoca epinastia en hojas - Favorce enrollamiento de zarcillos - Facilita la secreción de latex - Interviene con otros reguladores en formación de raíces adventicias y pelos abosorbentes - Interviene en maduración de frutos - Participa en la senescencia -Inhibe: floración, fotosíntesis, Mov de hojas, Desarrollo de raiz

ACIDO ABSCÍSICO (ABA) -(dormina/abscisina), es un inhibidor del crecimiento - La concentración en las plantas 0.01 y 1 mg/L, sin embargo, en plantas marchitas puede incrementarse hasta 40 veces. -Traslado tanto por xilema como por floema Efectos Fisiológicos - Provoca el cierre estomático en plantas sometidas a stress hídrico. - Induce rusticidad a bajas temperaturas, la sequía y al exceso de sal - Inhibe el crecimiento celular - Estimula la entrada de K+ a la raíz y la absorción de agua - Causa la dormición de semillas (rosa, duraznero, gramíneas) - Provoca la abscisión de hojas, flores y frutos - Promueve floración en plantas de días cortos - Aplicaciones en la Agricultura: desfoliante en algodón *Antagónico con las giberelinas en la síntesis de alfa amilasa sin afectar el resto de compuesto enzimáticos

Otros Reguladores: POLIAMINAS (putrescina, espermidina, espermina y cadaverina) - Esencial para completar los ciclos de división celular, diferenciación vascular - Retrasa senescencia en tejidos (degradación de clorofilas, de ácidos nucleicos) - antioxidante y estabilizadora de las membranas - Diferenciación de embrioides en cultivo de tejidos

ACIDO JASMÓNICO - Promueve senescencia. - Actúa como defensa a ataques de insectos y patógenos. - Modulan múltiples aspectos: maduración de frutos, viabilidad del polen, crecimiento de la raíz, curvatura de los zarcillos.

ÁCIDO SALICÍLICO - Induce floración. - Proporciona resistencia a patógenos y a la producción de proteínas relacionadas a la patogénesis

BRASINOESTEROIDES y TURGORINAS Los brasinoesteroides (BR) son polihidroxifenoles. el brasinolido es el más activo y el primero en aislarse en 1979 de Brasica napus. Se los aisló de semillas, frutos, tallos, hojas y brotes jóvenes (+60) Las turgorinas son derivados del ácido galico o catequico.

Brasinoesteroides y turgorinas - Estimulan la elongación y división celular en segmentos de tallos. - Promueve el crecimiento - Inhiben el crecimiento radicular - Estimulan el graviotropismo (geotropismo) - Inducen diferenciación del xilema - Retrasan la abscisión de hojas - Aumentan resistencia al stress. - Regulan los movimientos originados por turgencia celular tienen un efecto antagonista con el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento.

CRECIMIENTO Y DESARROLLO

BRASINOESTEROIDES

BRASINOESTEROIDES Los Brasinoesteroides son potentes reguladores del crecimiento vegetal de naturaleza esteroide, siendo la Brasinolida el primer compuesto aislado a partir de una fuente natural, en 1979. La elucidación de la estructura de la brasinólida se determinó por espectroscopía y cristalografía de rayos X.

Brasinólida

Debido a su intrigada actividad fisiológica en las plantas y sus usos agrícolas potenciales, en la actualidad muchos esfuerzos están siendo realizados en descubrimiento, análisis, extración, aislamiento, síntesis, biosíntesis, metabolismo, actividad fisiológica y aplicaciones prácticas en la agricultura.

Efectos Fisiológicos  Promueve la elongación de tejidos vegetales.  En cultivo de tejidos, en presencia de auxinas y citoquininas, estimula el crecimiento de callos induciendo el alargamiento y la división celular.  Acelera la desdiferenciación de protoplastos y la regeneración de la pared celular.  Hiperpolariza el potencial eléctrico de transmembrana.  Influye en el gravitropismo.  Retrasa la abscisión de hojas en citricos.  Regula la diferenciación de elementos traquearios.

 Estimula la Fisiológicos translocación de Efectos asimilatos.  Influye o dirige procesos de movilización dentro de las plantas.  Estimula la actividad fotosintética acelerando la fijación de CO2  Incrementa la biosíntesis de proteínas y el contenido de azúcares reductores.  Estimula la elongación del tubo polínico.

BRASINOESTEROIDES: INFLUENCIA EN EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO.

Los Brasinoesteroides (Brs) son reguladores del crecimiento que tienen actividad biológica a muy bajas concentraciones (generalmente 0,1-0,001 ppm). Se reporta, que entre otros efecto, ellos estimulan el crecimiento, aumentan el rendimiento, incrementan la biomasa, disminuyen los efectos del estrés causado por la falta de nutrientes, elevan la tolerancia a la salinidad, y a las bajas temperaturas e

Mitchel et al(1970) encontraron que cuando las brasinas fueron aplicadas en concentraciones de 10 g por planta, estas indujeron la elongación marcada del segundo y tercer entrenudo en plantas intactas de frijol, el segundo creció como promedio 15 mm a los 4 días después del tratamiento mientras que el control creció solo 12 mm. Las brasinas típicamente causaron elongación de todas las partes de las plantas de frijol e incrementaron la longitud del tallo, la espiga y las raíces, el peso de la vaina y la cantidad de yemas.

Los brasinoesteroides tienen un amplio espectro de acción biológica: 1. Induce la elongación en: * epicótilos de chícharo * segmento apical de chícharo enano * en epicotilos de frijol * en segmento de epicotilos de frijol Azuki 2. Estimulación del crecimiento de raíces y hojas de trigo (similares resultados fueron obtenidos en arroz, cebada, lechuga y apio.

Se conoce que los brasinoesteroides promueven marcadamente el crecimiento de posturas, altura de la planta, grosor del tallo, longitud de la raíz principal, masa seca por planta, contenido de clorofila, área foliar y fotosíntesis. Efectos notables han sido observados sobre la promoción de la elongación del tallo y otros tejidos vegetativos en una gran variedad de plantas a muy bajas concentraciones y en la regulación de la diferenciación de elementos traquearios en células aisladas del mesófilo de Zinnia elegans.

En cuanto al efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento de la raíz Roddick y Guan (1991) plantean que los Brs no han sido todavía definitivamente identificados en las raíces y los estudios de la respuesta de este órgano a las aplicaciones exógenas de Brs son variables. En el caso del tratamiento a raíces cortadas se observa una reducción en el crecimiento, sin embargo en cortes y plántulas donde el tallo está presente, tiene lugar la promoción del crecimiento especialmente cuando el tratamiento es realizado en la parte aérea. Por otro lado,

Además de su influencia en el crecimiento, los Brs usualmente influyen sobre otros aspectos de desarrollo de las plantas. En particular, su efecto sobre la reproducción, maduración, senescencia, en el gravitropismo, en el retraso de la abscisión de las hojas de citrus y explantes de frutos.

Diferentes autores observaron un fuerte sinergismo entre auxinas y Brs. Esto demostró ser dependiente de la secuencia de tratamiento a las plantas y este apareció solo en casos donde el tratamiento con Brs precedió al auxínico. Observaron, además que los inhibidores típicos para auxínas, tal como el ácido (pclorofenoxi) isobutírico, suprimió la acción de los Brs y la influencia asociada de ambas hormonas.

Evidencias del sinergismo entre los Brs y las auxínas se observaron en estudios de producción de etileno en segmentos de hipocotilos de frijol etiolado. El efecto combinado de Brasinólida y el ácido indol acético (AIA) causó la producción de 43,6 nl/h de etileno, en el control el valor fue de 0,41 nl/h y en los tratamientos por separado fueron de 10.5 nl/h para brasinólida y 17 nl/h para AIA.

La acción cooperada de la brasinólida con giberelina A3 ha sido estudiada por Gregory y Mandava, 1982. Ellos observaron que el tratamiento a plántulas jóvenes de frijol con ambos promotores separadamente resultó en una elongación del epicotilo, pero la brasinólida mostró efecto a menor concentración y tuvo mayor elongación (mayor del 100%). Las dos hormonas actuaron de un modo aditivo. Se ha reportado que los Brs afectan en alguna magnitud los niveles endógenos de giberelinas. Se encontró que los Brs cambian