01/01/2002 HORMONAS VEGETALES Compuesto orgánico, que en concentraciones muy bajas influye en diferentes procesos fisiológicos tales como el crecimiento, diferenciación y desarrollo. Las hormonas vegetales no cumplen estrictamente con el concepto clásico de hormona animal. Tres premisas básicas: 1. Sitio localizado de biosíntesis. 2. Transporte hasta células diana separadas espacialmente del lugar de biosíntesis. 3. Control de la respuesta fisiológica a través de cambios en los niveles endógenos de la hormona. Cualquier órgano de la planta tiene capacidad para sintetizar hormonas. Ápices meristemáticos de tallos y raíces Lugares principales de síntesis Primordios de órganos vegetativos y reproductivos Semillas en desarrollo La expresión de programas específicos de desarrollo (por ej. Senescencia) o la acción de factores de estrés pueden desencadenar la biosíntesis de algunas hormonas en órganos maduros. 1 01/01/2002 El transporte no es un componente esencial para la acción de las hormonas Análisis de fluídos de xilema y floema Presencia de hormonas Distribución por toda la planta Las hormonas pueden ejercer efectos en el lugar donde fueron sintetizadas. El transporte también puede intervenir, directa o indirectamente en la acción hormonal. Transporte polar de Auxinas Diferenciación de xilema Iniciación de raíces laterales La síntesis de ABA en ápices radicales en respuesta a estrés hídrico y su transporte por xilema es un ejemplo ilustrativo de comunicación química a larga distancia El concepto de células “diana” ó “blanco” en plantas es impreciso. Células de aleurona: tejido diana para GAs. Zona de abscisión: diana para auxinas y etileno. El control de la respuesta hormonal se lleva a cabo a través de cambios en la concentración y sensibilidad de los tejidos a las hormonas (Trewavas, 1982; 1983) 2 01/01/2002 Cadena de percepción y transducción de la señal hormonal. Receptores de hormonas vegetales 3 01/01/2002 Regulación de niveles endógenos Biosíntesis Catabolismo Feedback Transporte Compartimentalización Factores ambientales (luz, temperatura, gravedad ) Interacción con otras hormonas Sensibilidad de los tejidos Hormonas vegetales 4 01/01/2002 GIBERELINAS Precursor Giberelinas Enfermedad del Bakanae. Las plantas de la derecha están infectadas con el hongo Gibberella fujikuroi. 5 01/01/2002 GA25 GA14 GA16 GA8 6 01/01/2002 Giberelinas conjugadas Leguminosas Maduración de fruto en haba Durante la maduración de semilla y en semilla madura Plántulas de maíz Frutos en desarrollo de manzana Semillas maduras y frutos inmaduros de haba Cariopses maduros de cebada 7 01/01/2002 Biosíntesis de las giberelinas Etapas: Etapa 1: Reacciones de ciclización Etapa 2: Oxidaciones para formar el GA12- aldehído Etapa 3: Formación de todas las GAs a partir del GA12-aldehído 8 01/01/2002 9 01/01/2002 Sitio de síntesis de las giberelinas - Semillas inmaduras Síntesis en tejidos apicales - Hojas jóvenes - Raíces jóvenes - Yemas en activo crecimiento Gradiente de concentración desde rojo a azul Elongación de los entrenudos de tallo A) En plantas genéticamente enanas B) En gramíneas, actuando a nivel del meristema intercalar C) En especies que crecen en forma de roseta 10 01/01/2002 Fenotipos y genotipos de plantas de guisante que difieren en la longitud del entrenudo y el contenido de GAs y AIA en sus tejidos vegetativos. De izquierda a derecha: Mutante Nana (na): ultraenano que no posee GAs y muy bajo contenido de AIA; Mutante enano (Na le) contiene GA20, poco GA1 y bajo AIA; Mutante alto (Na Le), contiene GA1, y contenido medio de AIA; y Slender (la crys) un mutante ultra alto en el que no se han detectado GAs pero si alto contenido de AIA Interacción entre Giberelinas y Auxinas en tejidos vegetativos de guisante Promoción del crecimiento por el ápice caulinar -Biosíntesis de auxinas -Inducción de la síntesis de GAs por auxinas 11 01/01/2002 Elongación de los entrenudos de tallo Efecto de GA1 exógeno en plantas de trigo normal y mutantes enano (d1). Las giberelinas estimulan la elongación del tallo en los mutantes enanos, pero tiene poco efecto a ningún efecto en plántulas altas La biosíntesis de giberelinas pude ser regulada por el fotoperíodo Repollo, una planta de día largo, permanece como roseta en condiciones de días corto, pero puede ser inducida a crecer y florecer por aplicación de giberelinas 12 01/01/2002 La biosíntesis de giberelinas está altamente regulado por: FOTOPERIODO estratificación TEMPERATURA vernalización 13 01/01/2002 Promoción del crecimiento de frutos control tratada con GA Regulación de los niveles endógenos de las giberelinas Síntesis Frío Long. del día Transporte Inhibición por feedback GA1 Conjugación con azúcares Inactivación catabólica 14 01/01/2002 Mecanismos de acción de las giberelinas a nivel celular Estimulan la división celular en ápice Aumentan la plasticidad de la pared celular Disposición transversal de los microtúbulos Inducción de la expresión génica Regulan el transporte de Calcio Funciones de las giberelinas Promueven la elongación de los entrenudos de tallo Promueven el crecimiento de frutos. Frutos partenocárpicos Sustituyen los requerimientos de frío, días largos o luz roja Promueven la germinación de semillas En los cereales coordinan la movilización de reservas que sustentan el crecimiento inicial de las plántulas Regulan la transición entre el estado juvenil y maduro 15 01/01/2002 Camino de transducción de señal de las giberelinas 16