GAs y CCC-2015

UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Guía de Trabajos Prácticos Nº 1- AÑO 2015
Parte A. ACCIÓN DE GIBERELINA GA3 SOBRE EL CRECIMIENTO DE LAS
PLANTAS
Las giberelinas (GAs) son fitohormonas que poseen la propiedad de promover el
crecimiento de entrenudos de ejes caulinares. Las plantas genéticamente enanas
presentan alteraciones en los genes que codifican para enzimas involucradas en la
biosíntesis de GAs. Aproximadamente 116 compuestos de estructura química similar a
las GAs se han encontrado en plantas superiores, inferiores, hongos y bacterias.
En plantas superiores, las GAs ejercen distintas funciones bioquímicas; entre las más
estudiadas se incluye la promoción de la síntesis de enzimas amilolíticas en semillas de
gramíneas, con lo cual estimulan la germinación en este grupo de plantas. Su acción en
el alargamiento caulinar estaría ejercida a través de la orientación del crecimiento de las
células de los entrenudos. Además, provocan la ruptura del período de dormición en
yemas vegetativas de especies arbóreas; retardan la tuberización en papa como
consecuencia de que promueven el alargamiento de los estolones inhibiendo la
formación del tubérculo; reemplazan la necesidad de frío en especies que requieren
vernalización; y pueden también reemplazar total ó parcialmente los requerimientos
fotoperiódicos en plantas de día largo colocadas bajo condiciones no inductoras.
GA3, conocida como ácido giberélico se obtiene para fines comerciales como producto
del metabolismo del hongo Gibberella fujikuroi. La misma se ha encontrado nativa en
numerosas especies de plantas superiores. Actualmente, se considera que, junto con
GA1, GA4 y GA7 son las responsables del alargamiento caulinar en plantas superiores;
las restantes GAs son precursores ó bien podrían ejercer otras funciones ó ser productos
del catabolismo que las desactiva.
Las GAs pueden encontrarse conjugadas con azúcares, específicamente con glucosa, y
actuar como reserva utilizadas por la planta previa de-conjugación.
En síntesis, la acción particular que caracteriza a las GAs es estimular el alargamiento
caulinar en plantas genéticamente enanas. En el caso de esta experiencia, GA3
reemplaza la falta de giberelinas endógenas bioactivas (GA1, GA3, GA4 o GA7)
producido por un mecanismo de represión genética. El alargamiento caulinar se limita a
los tejidos jóvenes en activo crecimiento, centrándose su acción a nivel del meristema
sub-apical del ápice caulinar.
La respuesta a la acción de las GAs varía de acuerdo a la especie, a la influencia de
factores externos, y a la edad de la planta, entre otros. Normalmente, las GAs no
presentan acción dual en relación a su concentración como las auxinas; es decir, un
aumento de la concentración promueve el alargamiento caulinar y por encima de ciertas
concentraciones no tienen efecto. En papa y otras especies, las GAs tienden a producir
indirectamente una reducción en el número, longitud y peso de las raíces, posiblemente
por su efecto promotor sobre el crecimiento caulinar, que se transforma en "sumidero"
de hidratos de C, aminoácidos y de citocininas. Sin embargo, en plántulas de gramíneas,
ciertas concentraciones de GA3 estimulan el crecimiento de raíces.
Además de los procesos previamente mencionados, las GAs intervienen en el cuajado y
crecimiento de frutos, y en la inducción de la partenocarpia.
El presente trabajo práctico tiene por objetivo demostrar la acción de GA3 sobre el
crecimiento de plantas de poroto normales y enanas.
Objetivo
 Evaluar la acción de las GAs en el crecimiento de entrenudos de tallo de plantas de
poroto.
Materiales
Cuatro macetas de 20 cm de diámetro por grupo de trabajo, conteniendo cada una 10
plántulas de poroto.
Solución GA3 100 ppm. Para preparar esta solución se deben pesar 5 mg de GA3 y
diluirlos en 1 ml de alcohol. Una vez disueltos enrasar a 50 ml con agua destilada y
agregar tween 20 (detergente no sulfonado) al 0.01% (7 gotas x litro).
Solución testigo: agua con tween 20 al 0.01%
Pipetas de 1 ml
Metodología
Dividir las macetas en 4 variantes:
1) Planta normal testigo, tratada con solución testigo
2) Planta normal tratada con GA3
3) Planta enana testigo, tratada con solución testigo
4) Planta enana tratada con GA3
La aplicación de las respectivas soluciones se efectuará por el método de la micro-gota,
depositando 0.1 ml de las mismas sobre la lámina de la primera hoja verdadera y
esparciendo uniformemente con cuidado, frotando la lámina foliar con la pipeta.
Repetir los tratamientos semanalmente (7, 15, 21, 28 y 35 días) y registrar: número de
entrenudos, longitud del primer entrenudo y altura total de dos plantas seleccionadas al
inicio de la experiencia. Calcular el promedio para cada variable.
Graficar:
1. Número de entrenudos vs tiempo (días)
2. Longitud del primer entrenudo (cm) vs tiempo (días)
3. Altura total (cm) vs tiempo (días)
Nota: En el mismo gráfico incluir los datos de planta normal y enana.
Parte B. ACCIÓN DE LOS RETARDANTES DEL CRECIMIENTO SOBRE
LAS PLANTAS
Los retardantes del crecimiento o enanizantes son reguladores sintéticos no relacionados
químicamente con las fitohormonas que detienen el alargamiento celular en los
meristemas sub-apicales e intercalares de los ejes caulinares. En general, regulan la
altura de las plantas sin causar efectos sobre la formación de órganos. En especies
herbáceas disminuyen la relación parte aérea/parte radical. Su acción consiste en la
interrupción de la vía metabólica de síntesis de GAs o en la interconversión de éstas a
sus formas activas (GA1, GA3, GA4 o GA7, responsables del alargamiento internodal).
El efecto fisiológico más característico de estos reguladores es provocar enanismo de
plantas. Además, intervienen en procesos tales como: incremento de macollaje, adelanto
de floración en ciertas plantas ornamentales, estímulo de la tuberización, etc. En
muchos casos, al alterar la relación parte aérea/parte radical inducen mayor resistencia
frente a situaciones de estrés tales como sequía, heladas, altas temperaturas y salinidad.
Actualmente, estos compuestos se clasifican de acuerdo al paso de la biosíntesis de GAs
que bloquean: a) compuestos que inhiben la ciclización de geranilgeranil pirofosfato y
copalil pirofosfato a kaureno; b) compuestos con un heterociclo conteniendo N que
inhiben la oxidación del kaureno a ácido kaurenoico; c) las ciclo hexantrionas que
inhiben la hidroxilación de GAs propiamente dichas, tal como la 3-hidroxilación de
GA20 (inactiva) a GA1 (activa).
Los retardantes más comunes bloquean el primer paso: AMO 1618, FOSFON D, CCC y
el ALAR ó B9.
El retardante que se utilizará en este práctico es el CCC, análogo de la colina, también
conocido como CYCOCEL. Químicamente es cloruro de 2-cloroetil- trimetilamonio y
su actividad depende de la presencia del grupo amonio trimetilado por lo que la
remoción de este grupo anula la actividad del compuesto.
En la práctica agronómica, el uso de retardantes de crecimiento depende del grado de
toxicidad y del número de especies que reaccionan frente a ellos. Algunos poseen un
alto poder residual en los suelos, siendo por lo general mayor a un año. El CCC por
ejemplo, no provoca toxicidad y muestra una persistencia relativamente prolongada en
las plantas tratadas, lo cual significa que es lentamente metabolizado en los tejidos. Este
compuesto penetra en la planta principalmente vía radical.
Objetivo
 Demostrar la acción del CCC sobre el crecimiento de plantas de poroto normal, y la
respuesta de las mismas a la aplicación simultánea de CCC + GA3.
Materiales
Tres macetas de 20 cm de diámetro por grupo de trabajo, conteniendo cada una 10
plántulas de poroto normales.
Solución de CCC 2500 ppm conteniendo tween 20 al 0.01%. El CCC está formulado en
una concentración de 750.000 ppm, por lo tanto para preparar la solución de 2500 ppm
se deben tomar 16.6 ml de CCC y diluir en 5 litros de agua destilada.
Solución testigo: agua corriente
Vaso plástico
Procedimiento
Dividir las macetas en 3 variantes:
1) Planta normal testigo, tratada con solución testigo
2) Planta normal tratada con CCC
3) Planta normal tratada con CCC+ GA3
El tratamiento con CCC se realizará mediante absorción radical con la solución
correspondiente (25 ml). Repetir los tratamientos semanalmente (7, 15, 21, 28 y 35
días). Para la variante 3 (CCC+ GA3) el mismo día que se realiza la tercera aplicación
de CCC (21 días) se hará la aplicación de GA3 por el método de la micro-gota foliar,
colocando sobre cada hoja del primer par, 0.1 ml de GA3 y esparciendo con pipeta.
Registrar: número de entrenudos, longitud del primer entrenudo y altura total de dos
plantas seleccionadas al inicio de la experiencia. Calcular el promedio para cada
variable.
Graficar en el mismo gráfico realizado para la parte A:
1. Número de entrenudos vs tiempo (días)
2. Longitud del primer entrenudo (cm) vs tiempo (días)
3. Altura total (cm) vs tiempo (días)