Hormonas que intervienen en el crecimiento y desarrollo de las plantas

Hormonas que intervienen en el crecimiento y desarrollo de las plantas

1. Auxinas

   • Las auxinas fueron las primeras hormonas descubiertas en plantas.
   • El primer indicio de su existencia se derivó de estudios relacionados con los tropismos.
   • Las auxinas pueden ser transportadas por el floema de forma apolar
   • Efectos fisiológicos de las auxinas
     • Regulan el fototropismo, el gravitospismo y el tigmotropismo mediante la redistribución lateral de la auxina
     • Provocan la elongación celular mediante el incremento de la extensibilidad de la pared celular
     • Estimulan el crecimiento de los tallos y los coleóptilos
     • Inhiben el crecimiento de la raíz y estimulan la formación de raíces secundarias
     • Inducen la formación de raíces adventicias a partir de esquejes
     • Causan dominancia apical
     • Retardan la abscisión de los órganos
     • Inducen el desarrollo floral
     • Contribuyen a la regulación del desarrollo del fruto
     • Inducen la diferenciación vascula

2. Biosíntesis, transporte y metabolismo

   • El AIA es la principal forma de auxina natural sintetizada en plantas
     • dentro de la familia de las auxinas hay sustancias bastante diferentes al AIA
       • También hay auxinas sintéticas
         • Por ejemplo
           • el ácido 2-4-diclorofenoxiacético (2,4-D), con aplicaciones comerciales
             • Sus caracterisiticas principal con celulas de auxinas son el
               • Ph neutro
                 • que contiene carga negativa demasiado fuerte en un carboxilo
   • El AIA se sintetiza principalmente en el ápice de las yemas, y se transporta polarmente hacia la raíz a través de las células parenquimáticas asociadas al tejido vascular

3. Mecanismos de acción

   • Las auxinas promueven el crecimiento principalmente por aumento de la expansión celula
     • las auxinas estimularían la actividad H+ -ATPasa del plasmalema y provocarían el bombeo de protones hacia la pared celular
       • Se han detectado muchos genes cuya expresión se modifica por auxinas.
         • , genes de repuesta a gravitropismo
         • genes reguladores del ciclo celular
         • proteínas moduladas por calcio de unión al ADN

4. Aplicaciones comerciales

   • El enraizado de esquejes
   • Como herbicidas
   • El retraso en la caída y el cuajado de los frutos o la modificación de su aspecto
   • a estimulación de la floración

5. Giberelinas

   • Las giberelinas son terpenoides de 19 o 20 átomos de carbono
     • estructura química está constituida por un anillo ent-giberelano
       • Su aplicación estimula el crecimiento en plantas mutantes deficientes en su producción, que suelen tener fenotipos enanos
         • Biosíntesis, transporte y metabolismo
           • La síntesis de giberelinas se lleva a cabo a través de la vía de los terpenoides y tiene lugar en los plastidios y en el citoplasma
             • La síntesis de GAs está controlada por el fotoperíodo y la temperatura, y es inducida por auxinas
               • El transporte de GAs es floemático. La síntesis se lleva a cabo en ciertos tejidos
                 • órganos reproductores
                 • ápices de tallos
                 • flores
                 • raíces
                 • entrenudos
                 • semillas inmaduras
                 • Frutos
           • Efectos fisiológicos de las giberelinas
             • Inducción del crecimiento del tallo
             • Inducción de la germinación de semillas (pérdida de dormición y movilización del endospermo)
             • Promoción de la producción de frutos
             • Regulación de la transición entre la fase juvenil y adulta
             • Inducción de la floración y determinación sexual de la flor
             • Mecanismos de acción
               • La estimulación del crecimiento por GAs es debido a la estimulación de la elongación y la división celular
                 • El incremento de flexibilidad en la pared celular por estimulación de la enzima xiloglucano endotransglicolasa
                   • las giberelinas estimulan la transición entre la replicación de ADN y la división celular, acelerando así el ciclo celular
               • Aplicaciones comerciales
                 • Las GAs tienen diversas aplicaciones comerciales relacionadas con los efectos que tienen sobre el crecimiento de los tallos o la formación de frutos
                   • El aumento de la producción de azúcar en la caña de azúcar
                   • La aceleración del proceso de producción de malta de cebada.
                   • El aumento del tamaño de las manzanas
                   • La aplicación de GAs en uvas sin semillas provoca un aumento del tamaño de la uva al aumentar el espacio entre granos por estiramiento de la branca.
                   • En los cítricos, las GAs retrasan la senescencia del fruto, lo que permite un mayor tiempo del fruto en el árbol, alargando la temporada de cosecha

6. Citoquininas

   • Son el grupo de hormonas menos conocido hasta el moment
     • No ser han obtenido mutantes con defectos en citoquininas, y se desconocen por tanto, los genes responsables de su síntesis.
       • La esencialidad de estas hormonas puede hacer que las mutaciones en sus genes de síntesis sean letales
         • En estudios llevados a cabos en células aisladas de tabaco, se observó que las auxinas sólo podían estimular un alargamiento celular y era imprescindible la presencia de “quinetina” para inducir la división celular
           • La primera citoquinina purificada fue la “zeatina”, que es la más abundante en plantas
             • Biosíntesis, transporte y metabolismo
               • Las citoquininas naturales son purinas substituidas
                 • Son derivados de la adenina con un substituyente
                   • isoprenoide
                   • aromático
                   • el nitrógeno amínico de la posición 6
               • Efectos fisiológicos de las citoquininas
                 • En la mayoría de estos procesos en que están implicada, las citoquininas participan junto con otras hormonas, especialmente auxinas
                   • de la división celular, las citoquininas están implicadas, entre otros procesos
                     • Diferenciación de las células indeterminadas de agallas y callos a órganos dependiente del cociente citoquinina/auxina
                     • Desarrollo de cloroplastos por inducción de síntesis de sus componentes de forma sinérgica con la luz.
                     • Proliferación de yemas axilares (disminución de la dominancia apical), por una razón elevada citoquinina/auxina.
                     • Retraso de senescencia foliar por represión de genes promotores de la misma.
                 • Mecanismos de acción
                   • Las citoquininas aumentan la abundancia de muchos ARNm y la síntesis de numerosas proteínas, como las cloroplásticas
                   • . Así, los mecanismos de acción de las citoquininas son bastante desconocidos
                     • Además, se han identificado varias proteinas que se unen 189 WAM. FCF-UNAP a citoquininas y podrían ser receptores o transportadores, pero todavía no se ha podido demostrar su función biológica.
                   • Aplicaciones comerciales
                     • Las citoquininas se utilizan comúnmente en biotecnología para regenerar plantas a partir de callo
                       • La generación de plantas trangénicas para estudio de diversos procesos y la propagación de plantas transgénicas a nivel industrial
                         • La disminución de la dominancia apical por aplicación de citoquininas se utiliza para incrementan la ramificación en árboles frutícolas o plantas ornamentales.

7. Ácido abscísico

   • n. Se trata de un sesquiterpeno obtenido a partir de carotenoides
     • Biosíntesis, transporte y metabolismo
       • La estructura química del ABA (C15H20O4) determina su actividad fisiológica
         • La síntesis de ABA tiene lugar en todas aquellas células que contienen cloroplastos o amiloplastos y se encuentra en todas las células vegetales.
           • El ABA se puede inactivar irreversiblemente por hidroxilación, dando lugar al ácido faseico y dihidrofaseico (DPA), o reversiblemente por conjugación con monosacáridos
             • El transporte de ABA se realiza tanto a través del floema como del xilem
               • Efectos fisiológicos del ABA
                 • Induce la acumulación de proteínas de reserva durante la embriogénesis
                 • Inhibe el viviparismo o germinación precoz en el fruto.
                 • Induce tolerancia a la desecación de los embriones, promoviendo la síntesis de proteínas que favorecen la resistencia a la desecación.
                 • Junto con las giberelinas, controla la dormición de las semillas que poseen esta característica (además de agua, necesitan un estímulo para germinar).
               • Mecanismos de acción
                 • Los efectos del ABA a corto plazo, como el caso del cierre estomático o a largo plazo, como la maduración de las semillas, tienen distintos mecanismos de acción.
                   • En efectos a largo plazo, como la adaptación a bajas temperaturas, la tolerancia a la salinidad o la maduración de las semillas, el ABA regula la expresión génica de muchos enzimas

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