Biologa de Plantas
Fitohormonas y regulacin del crecimiento
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
Orlando Rivera Daz
NUTRICIN VEGETALSuelo
NUTRICIN VEGETALSuelo
NUTRICIN VEGETALElementos qumicos esenciales para las plantas Macronutrientes: Elementos qumicos necesarios en cantidades relativamente grandes
Hidrogeno Carbono Oxigeno Nitrgeno Fosforo Calcio Magnesio Potasio Azufre
H C O N P Ca Mg K SPresente en la lamela media Componente de la clorofila Regula presin osmtica al interior de clula vegetal Principales constituyentes de las molculas orgnicas)
NUTRICIN VEGETALElementos qumicos esenciales para las plantas Micronutrientes: elementos qumicos necesarios en pequeas cantidades
Cloro Hierro Boro Manganeso Sodio Zinc Cobre Nquel
Cl Fe B MnActan como cofactores de las enzimas
Na Zn Cu Ni
FITOHORMONASLas hormonas vegetales son compuestos orgnicos producidos en una parte de la panta y transportados a otra, donde suelen inducir respuestas fisiolgicas Cada fitohormona provoca muchas respuestas diferentes y los efectos de diferentes hormonas se sobrelapan, esto dificulta su estudio. Pueden ser estimulantes a una determinada concentracin, e inhibidoras en otras concentraciones. Controlan el crecimiento y desarrollo vegetal en todos los estadios de la vida de una planta. Auxinas Citoquininas Etileno Giberelina cido Abscsico
FITOHORMONASAuxinascido Indolactico (AIA) Descubierta por Charles Darwin (1881)
FITOHORMONASAuxinas
FITOHORMONASAuxinas: 1920, Fritz Went, asla la hormona
FITOHORMONASAuxinas: 1920, Fritz Went, asla la hormona
FITOHORMONASAuxinas: Una auxina es cualquier sustancia que estimule la curvatura fototrpica en coleptilos, tallos, u otras estructuras vegetales
FITOHORMONASAuxinas: Acta sobre 1. Elongacin celular
Auxinas estimulan Pared celular Membrana plasmtica Pared celularExpansin de la pared celular
Protena bombeadora de H+
Expancinas
Molcula de celulosa
Molcula de celulosa sufre alargamiento
Alargamiento celular
FITOHORMONASAuxinas: TropismosMovimientos de curvatura de la planta en respuesta a un determinado estmulo. 1. Fototropismo: la fuente estimuladora de movimiento de la planta es la luz.
Cuando la planta es iluminada la auxina migra para el lado opuesto a la luz
FITOHORMONASAuxinas: Tropismos FototropismoTallo: Un exceso de auxina estimula el alargamiento celular (fototropismo positivo) Raiz: Un exceso de auxina inhibe el alargamiento celular (fototropismo negativo)auxina alargamiento luz
luz luz
TalloTallo Fototropismo (+)
Raizauxina alargamiento
Auxina
Raz Fototropismo (-)
FITOHORMONASAuxinas: Tropismos Geotropismo Tipo de tropismo en el que la fuente de estimulo del movimiento es la fuerza de gravedad. Tallo: geotropismo negativo Raz: geotropismo positivoPlanta en posicin horizontalRaiz auxina alargamiento Tallo auxina alargamiento
raiz
tallo
La fuerza de gravedad origina que la auxina se acumule en la regin inferior de la planta
FITOHORMONASAuxinas: Enraizamiento Por estmulo de la auxina, las races adventicias pueden surgir a partir de estacas Desarrollo de raz y tallo La raz, es ms sensible a la auxina que los tallos.Una concentracin que induzca el crecimiento ptimo del tallo, tiene efecto inhibidor sobre el crecimiento de la raz.
FITOHORMONASAuxinasDominancia Apical La auxina producida en la yema apical del tallo ejerce inhibe las yemas laterales, mantenindolas en estado de dormancia. Si la yema apical se retira (poda) las yemas laterales pasan a desarrollarse y nuevos ramas se desarrollan.
FITOHORMONASAuxinas El AIA producido en las semillas estimula el desarrollo de los frutos. Cuando una auxina es aplicada en flores donde la fertilizacin no se dio, su ovario aumenta y se desarrolla un fruto sin semilla
FITOHORMONASAuxinasCompuestos artificiales
FITOHORMONASCitoquininas Entre 1940 y 1950 se busca una sustancia que induzca la divisin de clulas vegetales en cultivos de tejidos.
Son similares a la adenina, que es un componente importante de los cidos nucleicos. Se producen en las races y se transportan va xilema para todas las partes del vegetal.
FITOHORMONASCitoquininasFunciones en la planta 1. 2. 3. 4. 5. Estimula la divisin celular Estimula la morfognesis (diferenciacin de los tejidos de la planta) Estimula el alargamiento celular Promueve el retardo del envejecimiento de la planta (senescencia) Rompe la dominancia apical y promueve el desarrollo de yemas laterales
Auxina y citoquinina pueden ser utilizadas en conjunto para promover la diferenciacin celular en vegetales y la formacin de plantas enteras a partir de un conjunto de clulas (callo) Callo Raices Tallos y Hojas
FITOHORMONASCitoquininas
FITOHORMONASEtilenonica hormona vegetal de tipo gaseoso Se produce en varias partes de la planta: nudos del tallo, en frutos maduros, y en tejidos senescentes, as como en hojas viejas. Funciones en la planta 1. 2. 3. 4. 5. Promueve la germinacin en plantas jvenes. Promueve la maduracin de los frutos Promueve el envejecimiento celular (senescencia) Estimula la floracin Promueve la abscisin foliar (cada de las hojas)
FITOHORMONASEtileno
FITOHORMONASEtileno: Cambios ocurridos durante la maduracion de los frutos
FITOHORMONASEtileno: Maduracin de los frutos
FITOHORMONASEtileno: papel en la abscisin
FITOHORMONASEtileno: El incremento en su concentracin produce acortamiento, engrosamiento, y tendencia al crecimiento horizontal (triple respuesta) del tallo a medida que la concentracin de la hormona aumenta
FITOHORMONASEtilenoEn el cultivo de banana es comn realizar la quema de desechos, pues hay liberacin de etileno
Empleado en promover la maduracin de los frutos
Promueve la cada de las hojas
FITOHORMONASGiberelinaFisilogo japons E. Kurosawa, enfermedad del arroz llamada Bakanae o planta boba, en la cual las plntulas crecan extremadamente altas y espiraladas, y despus caan Hongo (Gibberella fujikoroi), produca una giberelina, sustancia causante de dichos sntomas.
FITOHORMONASGiberelina
Phaseolus vulgaris (A) Mutante ultra-enano, no produce GAs. (B) Mutante enano, slo produce GA20. (C) Planta normal, produce GA1. (D) Planta mutante enana a la que se aaden GAs exgenas.
FITOHORMONASGiberelina: Acciones sobre la planta Induccin del alargamiento de entrenudos en tallos al estimular la divisin y la elongacin celular. Sustitucin de las necesidades de fro o de da largo requeridas por muchas especies para la floracin. Induccin de la partenocarpia en algunas especies frutales. Eliminacin de la dormicin que presentan las yemas y semillas de numerosas especies. Estimulan la produccin de a-amilasa durante la germinacin de los granos de cereales.
FITOHORMONASAcido Absicico: Descubierto en 1963, P.F Wareing (Inglaterra) trabajaba con una hormona que inducia la dormancia en brotes de plantas leosas; F.T Addicott (USA), trabajaba con una hormona que promova abscisin en frutos de algodn.
FITOHORMONASAcido Absicico: Sintesis: Se puede producir en la hoja, la raz y el tallo, siendo trasportado por el floema. El nivel de ABA tambin es alto en semillas y frutos, mas no esta claro si es sintetizado en estas estructuras, o trasportado a ellas.
FITOHORMONASAcido Absicico: Estimula el cierre estomtico (el estrs hdrico dispara la sntesis de ABA). Inhibe el crecimiento del tallo pero no el de las races; en algunos casos puede incluso inducirlo. Induce en las semillas la sntesis de protenas de almacenamiento. Inhibe el efecto de las giberelinas de inducir la produccin a a-amilasa. Induce y mantiene la latencia. Induce la senescencia en hojas. Induce la transcripcin gnica de inhibidores de proteasas en respuesta a heridas lo que explicara su aparente papel en la defensa contra patgenos.
FITOHORMONASInteracciones entre las fitohormonas durante varias etapas del crecimiento vegetalACTIVIDADES FISIOLGICAS Germinacin de semillas Crecimiento plntula Auxina Giberelina Promueve Alargamiento, organognesis Divisin celular, alargamiento celular FITOHORMONAS Citoquinina Etileno Promueve ABA Inhibe Otros factores Frio, luz
Dominancia apical
Inhibe el desarrollo de yemas laterales Estimula en algunas plantas estimula
Floracin Desarrollo del fruto Estimula
Divisin y Inhibe diferenciacin alargamiento celular. celular Organognesis Promueve el desarrollo de yemas laterales Promueve maduracin
Abscisin foliar Dormancia de semillas
Inhibe Rompe la dormancia
Inhibe
promueve
promueve
Frio, fotoperiodo Luz (formacin de pigmentos) Luz