BRASINOESTEROIDES.

1. UNIVERSIDAD DE COSTA RICA. ESCUELA DE AGRONOMÍA. AF-5408 LUIS CARLOS ARRIETA LARA. A80652. BRASINOESTEROIDES. II-2011

2. Generalidades. • En 1968 Marumo y colaboradores descubrieron, en un extracto metanólico de una planta conocida como "isunoki" (Distyliumracemosum). Tres fracciones con atractiva actividad promotora del crecimiento vegetal. • Nombradas como A1, A2 y B . • Tiempo más tarde el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, descubrió un extracto lipoidal, obtenido a partir de polen de nabo (Brassicanapus).

3. Sustancia que se denominó Brasinólida. • No se han encontrado brasinoesteroides en las raíces, sin embargo se han encontrado en pequeñas concentraciones en las partes aéreas. • También se han encontrado en polen y semillas inmaduras. • Fuente natural más rica en esta clase de reguladores. • Problemas generados en los cultivos hicieron posible la introducción de análogos de BR, obtenidos vía sintética.

4. Estructura Química. • Polihidroxifenolesde naturaleza esteroidal. • Los cuales poseen un oxígeno en el átomo de carbono C-3 y otros adicionales en C-2, C-6, C-22 y C-23 Figura I. Estructura química del Brasinólido (BL).

5. Hasta la fecha se han encontrado más de 50 BR los cuales han sido caracterizados y aislados, siendo los más abundantes la brasinólida y la castasterona. Figura 2. Estructura de la castasterona

6. MODO DE ACCIÓN • Potentes reguladores del crecimiento vegetal. • Provocan el aumento del rendimiento de las cosechas. • Confirieren resistencia a las plantas contra factores medioambientales adversos.

7. No existe una propuesta sobre su mecanismo de acción. • Se entiende que, como en todas las uniones ligando-receptor, las interacciones débiles no covalentes juegan un papel determinante en la formación del complejo hormona-receptor. • Toda la ruta biosintética se puede dividir en dos grandes secciones llamadas ruta de oxidación temprana y ruta de oxidación tardía.

8. La primera sección que abarca la formación de esteroles. • EscualenoCampesterol • La segunda sección en la que mediante 11 reacciones adicionales. • CampesterolBrasinolida

9. Dentro de la Ruta Biosintéticadeben Producirse Ciertos Cambios Importantes: • La formación del grupo oxo en la posición C-6. • La adición de los grupos hidroxilo en las posiciones C-22 y C-23. • La formación del sistema diol en los carbonos 2 y 3 del anillo A. • La oxidación Baeyer-Villager en el anillo B

10. Proteína receptora denominada BRI1, presentaba ciertos dominios ricos en el aminoácido Leucina (LRR). • Reconocimiento de las señales extracelulares que ocurrían en la superficie de la célula. • BR se pueden unir directa o indirectamente a la proteína BRI1. • Relación dominio extra celular LRR - receptor BRI1 confiere cierta resistencia a las enfermedades.

11. Dominio citoplasmático que posee actividad quinasa, indispensable para la transmisión de la señal hacia el interior celular.- Sitios potenciales de la fosforilación con serina y treonina.- Permiten la activación de la quinasa a través de la homodimerización del receptor BRI1. Existe una segunda proteína quinasa con dominios ricos en Leucina y que se relaciona con la percepción de los BR a la cual llamaron BAK1.

12. Se desconoce en sí el mecanismo de activación del complejo receptor BRI1, sin embargo existen dos hipótesis: • 1- Sugiere la heterodimerización BRI1-BAK1 inducida por los BR • 2- Que los monómeros de BRI1 interactúan para formar homodímeros y que no se requiere de inicialmente de BAK1 para que el receptor reconozca al ligando.

13. Efecto de los BR en Plantas Sujetas a Distintos Tipos de Estrés. BRASINOESTEROIDES. ESTRÉS ABIÓTICO. ESTRÉS BIÓTICO Estrés Oxidativo. Hídrico. Salino. Hongos, Bacterias y Virus. -Estimula síntesis de ABA y Etileno. -Estimula síntesis de proteínas de defensa. -Aumento de la actividad de enzimas: catalasa. -Aumento de la tasa fotosintética neta. Aplicaciones de Pesticidas. Estrés Osmótico (Sequía, Salinidad, Frío) -Aumenta la asimilación de CO2. -Aumenta la tasa fotosintética neta. -Aumenta el nivel de ABA y prolina.

14. Estrés por Metales Pesados -Aumento de la tasa fotosintética neta. -Estimula el metabolismo de Nitrógeno. Estrés Térmico -Aumenta el nivel de proteína de shock térmico. Fuente: Bajguz. A; Hayat. S/Plant Physiology and Biochemestry 47 (2009):1-8

15. Efecto según cultivo. • Lechuga: 25% de incremento (peso hojas/planta). • Habas: 45% de incremento (peso semillas/planta). • Papa: incrementa tamaño de tubérculo y resistencia a enfermedades. • - Incrementos similares en rendimiento de trigo, cebada, arroz. • Elongación de epicótilos en soja (Glycinemax). • -Efecto de concentraciones crecientes de BR en la inclinación de la lámina de hoja de arroz.

16. Efecto In vitro. • Mecanismo para la propagación por embriogénesis somática. • Mejor aclimatizacióny mayor rendimiento de los minitubérculos de papa. • La aplicaciónde bajas concentraciones del Brasinoesteroides lograron mejorar la resistencia al estrés de la aclimatizaciónin situ. • Eficaz complemento del 2,4 D (2 mg.l-1) en cuanto a la inducción de callos de arroz .

17. Modo de Uso. • Brasinólide 0,1% • - Al aplicar a las plantas mejoran el crecimiento de las raíces, existe una mejor germinación de la semilla • Brasinólide 0,9% • -Deben ser disueltos en alcohol. No está destinado para el uso normal de la jardinería. • Se puede utilizar también para: • 1. Promover el crecimiento de la planta para aumentar la producción. • 2. Aumentar la proporción de frutales y aumentar la unidad de peso. • 3. Mejorar la resistencia de la planta a la sequía y frío. • 4. Mejorar la inmunidad de la planta. • 5. Utilizados en el cultivo de tejidos, regulan la diferenciación de los tejidos.

18. Ejemplos de aplicaciones. Estudio que evaluaba el rendimiento de un cultivo de tomate (Lycopersiconesculentum), Las semillas de cada tratamiento fueron imbibidas previo a la siembra en el semillero con una solución de las sustancia a evaluar. BR: MH-5, Biobras-6 y Biobras-16 aplicados en el medio de cultivo semisólido de enraizamiento en varias concentraciones con el fin de evaluar caracteres morfológicos y fisiológicos en un cultivo de papa In Vitro.

19. GRACIAS!!!