Las funciones de la luz en la vida de las plantas
ENERGÍA
Fotosíntesis
Información
Cantidad Calidad Dirección Periodicidad
Fotomorfogénesis: efecto de la luz sobre la morfología de la planta
(incluído fotoperiodismo)
Fotorreceptores transductores de la información
1)Fitocromos
2) criptocromos
3) fototropinas
Detección de la luz roja:
Fitocromos
Un fitocromo consiste de dos monómeros de una proteína asociada a un cromóforo
Cromóforo
Kinasa.
Familia de fotorreceptores: A,B,C, D, etc
Región C-terminal
Región NH2-terminal
Síntesis
Luz rojo-lejano (730 nm)
Luz roja (660 nm)
Conversión lenta en oscuridad (algunas plantas)
Respuestas
Destrucción enzimática
P
frActiva
P
rinactiva
Fotorreversibilidad del fitocromo
• El Pfr migra al núcleo donde activa factores de transcripción
La respuesta al fitocromo ocurre en el núcleo de la célula
oscuridad luz
Normal
Etiolada
Gancho apical
Efecto 1-de-etiolación de plántulas
1) Hipocótile muy largo
2) Cotiledones no se expanden 3) Gancho apical
La luz roja promueve des- etiolización:
crecimiento normal del tallo, desarrollo de raíces y
expansión foliar,
desarrollo de cloroplastos.
Des-etiolada
Valor adaptativo:
alcanzar la luz antes de que se agoten las
reservas
Efecto 1´-escape de la sombra
Esta respuesta incluye el incremento del crecimiento a lo largo (tallos y pecíolos)
Red absorbed by other plants.
Far red reflected from other plants or transmitted.
Far red enriched = understory
bajo la canopia= enriquecida por longitudes rojo lejano
Rojo
Rojo
lejano
reflejado
Reducir el escape de la sombra puede mejorar el rinde de los cultivos
Algunos investigadores han propuesto que la estimulación del crecimiento del tallo, como consecuencia de una baja R/RL, típicas de los cultivos con densidad comercial iría en detrimento de la translocación de recursos hacia la semilla
Aplicación del conocimiento del efecto de la luz sobre la fotomorfogénesis a la producción vegetal
(ejemplo)
Cubiertas fotoselectivas: permiten la reducción de la elongación del tallo
sin emplear químicos: reducir luz rojo lejano
Aplicación del conocimiento del efecto de la luz sobre la fotomorfogénesis a la producción vegetal
(ejemplo)
Lo que importa es la naturaleza del destello final
Efecto 2-Promoción de la germinación de algunas semillas
La acción del fitocromo es sinérgica con la acción de GAs sobre la
germinación (en elongación del tallo es antagónica)
Germinación de Plantago major
Pons 2000
R FR R FR
<R/FR >R/FR
El tiempo absoluto de iluminación no es lo importante.!!!
En algunas plantas, un solo ciclo de luz es suficiente, en otras se requieren varios ciclos
Efecto 3- control de la Floración
Fotoperíodo Respuesta
PDC (pc 15 hs) PDL (pc 14 hs)
F NF
NF F
F F
NF F
NF F
F NF
12
12 14
16
Bl
R-RL
La reversión del efecto de la luz roja por parte del rojo lejano Indica que un fitocromo está involucrado!Resumen de procesos regulados por el fitocromo:
•Alargamiento de pecíolos y entrenudos.
•Germinación de las semillas.
•Floración
•Formación de primordios foliares.
•Síntesis de clorofilas y antocianos.
•Crecimiento de hojas.
•Diferenciación de estomas.
•Distribución de fotoasimilados.
•Formación de tubérculos.
Luz azul: FOTOTROPINAS Y CRIPTOCROMO
Fototropinas/criptocromo promueven:
1) Fototropismo
2) movimiento de cloroplastos 3) apertura estomática
4) promueve la de-etiolación 5) control de la floración
6) control del ritmo circadiano
Ritmos circadianos (circa diem)
• L. circa = cerca; dies = día
Ritmo circadiano: ritmo endógeno que controla la actividad metabólica OSCILADOR
Re spu esta
Alternancia de fases de actividad alta y baja con una periodicidad de alrededor de 24 horas
•Fotonastias
•Apertura y cierre de estomas
•Apertura y cierre de flores
•Respiración
•Fotosíntesis
Ritmos circadianos endógenos en plantas
Folíolo
Hoja Pecíolo
•Fotonastias
Ritmos circadianos endógenos en plantas
Folíolo
Hoja Pecíolo