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HORMONAS VEGETALES AUXINAS S. XIX Charles Darwin: la punta del coleoptilo del grass canario percibía la luz. 1926 Frits Went: un promotor químico del crecimiento se encontraba en los coleoptilos de la avena. Transporte de auxinas Transporte polar: desde el ápice hacia abajo (basipétala) 1. Por difusión pasiva a través de la membrana 2. Transporte activo secundario de la forma disociada vía el simport 2H+-IAA- Transporte vía floema: hacia el ápice (acropétala) Transporte polar Elongación celular. Elongación del tallo y coleoptilos Incrementa la extesibilidad de la pared celular. Promueve la formación de raíces laterales. Retraza la caída de las hojas Regula el desarrollo del fruto. Induce a la diferenciación vascular. La auxina se produce en: Polen Endospermo Embrión (semillas en desarrollo) Reproducción asexual Ácido indol butírico (AIB) y ácido naftalenacético (ANA): reproducción asexual por estacas y esquejes. 2,4-D y ANA: cultivo de tejidos (formación de raíces y división celular). Cuajado de frutos 4-CPA y Naftoxiácetico: cuajado de frutos de tomate en temperaturas nocturnas bajas. Crecimiento del fruto 4-CPA: uvas sin semilla. Caída de frutos ANA: en manzano, pera, olivo. Induce la producción de etileno y causa el aborto del embrión lo que detiene el desarrollo del fruto e induce su caída. Retención de frutos ANA o 2,4-D: inhibir la producción de etileno en la zona de abscisión. Herbicidas 2,4-D, 3.5.6-TPA y Picloram: a altas concentraciones actúan como herbicidas. Otros Estimulación de flores femeninas en plantas dioicas. GIBERELINAS 1930 Se aislaron cristales del hongo Gibberella fujikori, en cultivos de arroz, los cuales eran compuestos de crecimiento activo. Altos niveles de giberelina se sintetizan en las semillas y bajos niveles en hojas jóvenes y en la parte superior del tallo. Las giberelinas son terpenoides (20 C) que derivan de cuatro unidades isoprenoides. Acetoacetil CoA + Ac. Mevalónico Giberelinas Acetil CoA Las giberelinas pueden conjugarse con azúcares y formar Giberelinas glucósido. HMG-CoA: 3-hidro-3-metil-glutaril-CoA DMAPP: dimetilalil pirofosfato Efecto de las giberelinas: Elongación de las plantas achaparradas. Estimula el crecimiento del tallo y la raíz. Modificación del estado juvenil. Inducción de flores femeninas. Promueven el desarrollo del polen y el crecimiento del tubo polínico. Fructificación y crecimiento de frutos. Inducción de la germinación. Producción de enzimas durante la germinación. Estimulación de la producción de -amilasa en cereales. Aplicación de GA3 Aplicaciones comerciales de las giberelinas Producción de frutos. Incrementa los rendimientos en caña de azúcar. Usado en el mejoramiento de plantas. Síntesis de inhibidores: ancymidol (A-rest) paclobutrazoles (Bonzi) CITOQUININAS 1950’s Descubrimiento de las citoquininas. 1940-1950 Folke Skoop et al, autoclavaron el ADN del esperma del arenque llamado KINETINA que promovía la división celular en un tejido vascular del tabaco. 1973 Letham aisló la ZEATINA del endospermo del maíz que tenía las propiedades de la kinetina. CITOQUININAS Kinetina (6-furfurilaminopurina: citoquinina sintética. Zeatina ((6-(4-hidroxi-3-metibut-trans-2-enilamino) purina:estimula la división celular en células maduras. Las citoquininas se sintetizan en la raíz y son transportadas por el tallo mediante la transpiración. Las citoquininas se pueden encontrar como moléculas libres (zeatina, dihidrozeatina) o pueden exisitr como bases nitrogenadas. Molécula libre meristemo de la raíz Nucleótido hojas, semillas, exudados por la raíz Estructura de las citoquininas Efectos de las citoquininas Regulan la división celular en tallos y raíces. Sobre-expresión de la citoquinin oxidasas en Arabidopsis Efectos de las citoquininas Regula el ciclo celular. Las auxinas y citoquininas regulan el ciclo celular, participan en la regulación de la actividad de la ciclina dependiente de quinasas (CDK). La relación auxinas:citoquininas regula la morfogénesis en el cultivo de tejidos. auxinas:citoquininas estimula la formación de raíces auxinas:citoquininas estimula la formación de tallos auxinas:citoquininas intermedia, el tejido crece como un tallo indiferenciado Efectos de las citoquininas Modifican la dominancia apical y promueve el crecimiento de brotes laterales. Promueve el movimiento de nutrientes. Promueve el desarrollo del cloroplasto. Promueve la expansión celular en hojas y cotiledones. Regula el crecimiento de tallos y hojas. Tumores genéticos en híbrido de Nicotiana langsdorffii x N. glauca Efectos de las citoquininas La sobreproducción de citoquininas está implicada en la formación de tumores genéticos. Efectos de las citoquininas Retarda la senescencia de las hojas. Metabolismo de las citoquininas Acido abscísico El ABA se ha encontrado en plantas vasculares y en musgos pero no en hepáticas. Algunos hongos los presentan como metabolito secundario. El ABA es sintetizado en casi todas las células que tengan cloroplastos y amiloplastos. El ABA es sintetizado de un intermediario de la xantofila. zeaxantina xantonina ABA El ABA puede ser inactivado por oxidación: ABA ácido hidrofaseico O por conjugación: ABA ABA--glucosa éster El ABA es traslocado por el floema y xilema pero es más abundante en el floema. El ABA puede ser sintetizado en las raíces y puede ser transportado vía xilema hacia el tallo. Girasol: bien regado 1-15 nM ABA estrés hídrico 3 M Efectos del ABA en el desarrollo y fisiología de la planta Desarrollo de la semilla: División celular Cesa la división celular y termina con la deshidratación y detención del desarrollo. Reposo de la semilla: Impuesta por la semilla a) Prevención de la absorción de agua. b) Mecanismo de compresión. c) Interferencia con el intercambio de gases. d) Retención de inhibidores. e) Producción de inhidores. Dormancia del embrión: Los cotiledones inhiben la germinación y el crecimiento. La presencia de inhibidores y ausencia de promotores. El ABA inhibe la germinación precoz y la viviparia. El ABA se acumula en los botones en dormancia. Inhibe la síntesis de enzimas activadas por el ácido giberélico (enzimas hidrolíticas). El ABA cierra los estomas en respuesta a un estrés hídrico. El ABA cierra los estomas en respuesta a un estrés hídrico. Incrementa la conductancia hidráulica (disminución del movimiento del agua a través del apoplasto y membranas) y el flujo de iones. Promueve el crecimiento radicular e inhibe el crecimiento del tallo a bajos potenciales hídricos. Estimula la abscisión de órganos. Está involucrado con la senescencia de la hoja. Cierre de estomas IP3: inositol trifosfato ETILENO 1901 Dimitri Neljuboww: los daños en los tejidos vegetales eran consecuencia aparente del gas del carbón y el etileno fue identificado como un componente activo del gas del carbón. 1910 H. Cousin: el etileno era un producto natural. Plátano > Naranja en el mismo contenedor Propiedades del etileno El etileno puede difundirse fácilmente a través de los espacios intercelulares. El etileno se oxida rápidamente. AOA: ácido aminooxiacético AVG: aminoethoxy-vinylglicine Biosíntesis del etileno en la zona de abscisión de la hoja Fase de mantenimiento. Fase de inducción de la caída de la hoja. Fase de caída. Síntesis de celulasa Efectos del etileno Maduración del fruto. Abscisión. Epinastia. Crecimiento de la plántula. Apertura del gancho plumular Ruptura de la dormancia en brotes y semillas. Promoción del crecimiento. Inducción del crecimiento de raíces. Floración. Senescencia de las flores y frutos.
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