Fitohormonas y regulación del crecimiento
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
Orlando Rivera Díaz
NUTRICIÓN VEGETAL
NUTRICIÓN VEGETAL
Macronutrientes: Elementos químicos necesarios en cantidades relativamente grandes
Hidrogen
o
H
Carbono
C
Oxigeno
O
Nitrógen
o
N
Fosforo
P
Calcio
Ca
Magnesio
Mg
Potasio
K
Azufre
S
NUTRICIÓN VEGETAL
Elementos químicos esenciales para las plantas
Principales constituyentes de las moléculas orgánicas)
Presente en la lamela media
Regula presión osmótica al interior de célula vegetal
Micronutrientes: elementos químicos necesarios en pequeñas cantidades
Cloro
Cl
Hierro
Fe
Boro
B
Mangan
eso
Mn
Sodio
Na
Zinc
Zn
Cobre
Cu
Níquel
Ni
NUTRICIÓN VEGETAL
Elementos químicos esenciales para las plantas
FITOHORMONAS
Las hormonas vegetales son compuestos orgánicos producidos en una parte de la panta y transportados a otra, donde suelen inducir respuestas fisiológicas
Cada fitohormona provoca muchas respuestas diferentes y los efectos de diferentes hormonas se sobrelapan, esto dificulta su estudio.
Pueden ser estimulantes a una determinada concentración, 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
Ácido Indolacético (AIA)
Descubierta por Charles Darwin (1881)
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
Auxinas: Una auxina es cualquier sustancia que
Membrana plasmática Pared celular Auxinas estimulan Proteína bombeadora de
H+ Expancin
as Molécula de celulosa Molécula de celulosa sufre alargamiento Expansión de la pared celular Alargamie nto celular Pared celular
FITOHORMONAS
Auxinas: Actúa sobre
Movimientos de curvatura de la planta en respuesta a un determinado estímulo.
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
FITOHORMONAS
Tallo
Raiz
Fototropismo
Tallo: Un exceso de auxina estimula el alargamiento celular (fototropismo positivo)
Raiz: Un exceso de auxina inhibe el alargamiento celular (fototropismo negativo) lu z Tallo Fototropism o (+) ↓auxina ↑alargamiento ↑ auxina ↑ alargamiento Auxina Raíz Fototropism o (-)
FITOHORMONAS
Auxinas: Tropismos
lu z
Geotropismo
Tipo de tropismo en el que la fuente de estimulo del movimiento es la fuerza de gravedad.
Tallo: geotropismo negativo
Raíz: geotropismo positivo
raiz tallo
La fuerza de gravedad origina que la auxina se acumule en la región inferior de la planta
Planta en posición horizontal Tallo ↑auxina ↑alargami ento Raiz ↓auxina ↑alargami ento
FITOHORMONAS
Por estímulo de la auxina, las raíces adventicias pueden surgir a partir de estacas
Desarrollo de raíz y tallo La raíz, es más sensible a la auxina que los tallos.
FITOHORMONAS
Auxinas: Enraizamiento
Dominancia Apical
La auxina producida en la yema apical del tallo ejerce inhibe las yemas laterales, manteniéndolas en estado de dormancia.
Si la yema apical se retira (poda) las yemas laterales pasan a desarrollarse y nuevos ramas se desarrollan.
FITOHORMONAS
El AIA producido en las semillas estimula el desarrollo de los frutos.
Cuando una auxina es aplicada en flores donde la fertilización no se dio, su ovario aumenta y se desarrolla un fruto sin semilla
FITOHORMONAS
Compuestos artificiales
FITOHORMONAS
Entre 1940 y 1950 se busca una sustancia que induzca la división de células vegetales en cultivos de tejidos.
FITOHORMONAS
Citoquinina s
Funciones en la planta
1.Estimula la división celular
2.Estimula la morfogénesis (diferenciación de los tejidos de la planta)
3.Estimula el alargamiento celular
4.Promueve el retardo del envejecimiento de la planta (senescencia)
5.Rompe la dominancia apical y promueve el desarrollo de yemas laterales
Auxina y citoquinina pueden ser utilizadas en conjunto para
promover la
diferenciación celular en vegetales y la formación de plantas enteras a partir de un conjunto de células (callo)
Callo Raices Tallos y Hojas
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
Única hormona vegetal de tipo gaseoso
Se produce en varias partes de la planta: nudos del tallo, en frutos maduros, y en tejidos senescentes, así como en hojas viejas.
Funciones en la planta
1. Promueve la germinación en plantas jóvenes. 2. Promueve la maduración de los frutos
3. Promueve el envejecimiento celular (senescencia) 4. Estimula la floración
5. Promueve la abscisión foliar (caída de las hojas)
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
En el cultivo de banana es común realizar la quema de desechos, pues hay liberación de etileno
Empleado en promover la maduración de los frutos
Promueve la caída de las hojas
FITOHORMONAS
Fisiólogo japonés E. Kurosawa, enfermedad del arroz llamada “Bakanae” o “planta boba”, en la cual las plántulas crecían extremadamente altas y espiraladas, y después caían
Hongo (Gibberella fujikoroi), producía una giberelina, sustancia causante de dichos síntomas.
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
Giberelina
Phaseolus vulgaris
(A) Mutante ultra-enano, no produce GAs.
(B) Mutante enano, sólo produce GA20.
(C)Planta normal, produce GA1.
Inducción del alargamiento de entrenudos en tallos al estimular la división y la elongación celular.
Sustitución de las necesidades de frío o de día largo requeridas por muchas especies para la floración.
Inducción de la partenocarpia en algunas especies frutales.
Eliminación de la dormición que presentan las yemas y semillas de numerosas especies.
Estimulan la producción de a-amilasa durante la germinación de los granos de cereales.
FITOHORMONAS
Descubierto en 1963, P.F Wareing (Inglaterra) trabajaba con una hormona que inducia la dormancia en brotes de plantas leñosas; F.T Addicott (USA), trabajaba con una hormona que promovía abscisión en frutos de algodón.
FITOHORMONAS
Sintesis: Se puede producir en la hoja, la raíz y el tallo, siendo trasportado por el floema. El nivel de ABA también es alto en semillas y frutos, mas no esta claro si es sintetizado en estas estructuras, o trasportado a ellas.
FITOHORMONAS
Estimula el cierre estomático (el estrés hídrico dispara la síntesis de ABA).
Inhibe el crecimiento del tallo pero no el de las raíces; en algunos casos puede incluso inducirlo.
Induce en las semillas la síntesis de proteínas de almacenamiento.
Inhibe el efecto de las giberelinas de inducir la producción a a-amilasa.
Induce y mantiene la latencia.
Induce la senescencia en hojas.
Induce la transcripción génica de inhibidores de proteasas en respuesta a heridas lo que explicaría su aparente papel en la defensa contra patógenos.
FITOHORMONAS
FITOHORMONAS
Interacciones entre las fitohormonas durante varias etapas del crecimiento vegetal
ACTIVIDADE S
FISIOLÓGICA S
FITOHORMONAS
Auxina Giberelina Citoquinina Etileno ABA Otros factores
Germinación de semillas
Promueve ¿ Promueve Inhibe Frio, luz
Crecimiento plántula Alargamiento, organogénesi s División celular, alargamiento celular División y diferenciaci ón celular. Organogéne sis Inhibe alargamie nto celular Dominancia apical Inhibe el desarrollo de yemas laterales Promueve el desarrollo de yemas laterales ¿
Floración Estimula en
algunas plantas ¿ Frio, fotoperiod o Desarrollo del fruto
Estimula estimula Promueve
maduració n Luz (formación de pigmentos ) Abscisión foliar
Inhibe Inhibe promueve ¿ Luz
Dormancia de semillas
Rompe la dormancia
