Metafitas_Fitohormonas CRÉDITOS

1. Metafitas_FitohormonasCRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: • Biología y Geología – 1Bachillerato • Autores del texto: Natividad Ferrer Marí, Miguel García Vicente, Manuel Medina Martínez. • Editorial: Bruño • Madrid, 2002 • ISBN 84-216-4329-0 • El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.

2. Las plantas y el medio ambienteFactores que controlan el desarrollo de la planta • Factores internos: genes y fitohormonas • Factores externos: luz, agua, temperatura, nutrientes, suelo (composición química y textura) • ===================== • Fitohormonas • Producidas en pequeñas cantidades en ciertas zonas de la planta • Transporte por Xma, Fma o por via parenquimática • Genes • Control del ADN a través de la expresión génica: • ADN  ARN  proteínas

3. Giberelinas estimulan síntesis de enzimas hidrolíticas de las moléculas del endospermo Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (I) Antes de germinación: dormición mantenida por ÁCIDO ABCÍSICO (antagonista de GIBERELINA) Endospermo ofrece resistencia a expansión de embrión Tegumentos inpermeables impiden entrada de agua, intercambio gaseoso y salida de la radícula Temperatura bajas inducen síntesis de GIBERELINA M! para crecimiento radícula y coleoptilo precisa energía de ATP obtenida de glucolisis

4. Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (II)Giberelinas (I) (p. 183) • Inducen la germinación (interrumpe período de latencia o dormición) • Estimulan elongación del tallo • Estimulan floración • Retardan maduración fruto (antagonista del etileno) • Inhiben senescencia en hojas • Estimula la M! en el cambium • Se producen en meristemos apicales, en hojas jóvenes y en embrión El ácido giberélico GA3 es un derivado lipídico

5. Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (II)Giberelinas (II) (p. 183) Se aplican diferentes concentraciones de GA en plantas de arroz de 4 días de edad. Luego se dejan crecer 5 días, con el resultado que se ve Efecto de las giberelinas sobre la elongación del tallo

6. La molécula del ABA es parecida a la de las giberelinas Las hormonas y la fase juvenilEl despertar de la semilla (III)Ácido abcísico (ABA) (p. 183) • Fitohormona del estrés (ayuda a combatir condiciones ambientales desfavorables: cierre de estomas cuando escasea agua) y de la senescencia • Antagonista de giberelinas en germinación (mantiene semilla en período de latencia) • Antagonista de citoquininas, giberelinas y auxina en abcisión hoja • Se produce en caliptra, tallo y hojas viejas (para su abcisión)

7. Las hormonas y la fase juvenilRespuestas a estímulos de gravedad y luzGeotropismo (I) • Tropismos: respuesta mecánica del vegetal ante estímulo externo • Geotropismo (gravitropismo): estatolitos (amiloplastos) en células del brote y de la caliptra • Geotropismo negativo del tallo: los estatolitos deben estar en la zona inferior de las células • Geotropismo positivo de la raíz: los estatolitos deben estar en zona inferior de las células Cuando cortamos la caliptra, la raíz no tiene geotropismo positivo

8. Las hormonas y la fase juvenilRespuestas a estímulos de gravedad y luzGeotropismo (II): La orientación de la plántula en desarrolloEl papel de las auxinas (I) Zona de acumulación de estatolitos y de auxinas Zona de elongación Geotropismo negativo y reorientación del tallo Efectos antagónicos de las auxinas en el brote y en la raíz Zona de acumulación de estatolitos y de auxina Se inhibe la elongación celular

9. Las hormonas y la fase juvenilTropismos y orientación de la plántula en desarrolloAuxinas (II) (ácido Indolacético –IAA) (p. 183) Es un derivado del aminoácido triptófano • Estimulan elongación celular • Intervienen en geotropismo y fototropismo, dominancia apical y formación de xilema y floema • Junto con giberelinas estimulan la M! en el cambium • Junto con giberelinas y citoquininas inhiben senescencia en hojas, flores y frutos y la abcisión de las hojas • A ciertas concentraciones estimula producción de etileno • Induce formación de raíces adventicias • Efectos diferentes de las auxinas en brote del tallo y en la raíz: • Brote del tallo: la elongación celular se produce en las zonas donde más se acumula la auxina • Ápice de la raíz: la elongación celular se produce en las zonas donde menos se acumula la auxina • Se producen en meristemos apicales del tallo, hojas jóvenes, semillas y polen.

10. Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:Efectos de las auxinas según su concentración • En una escala relativa de concentraciones: • Concentraciones de auxinas de entre 1 y 5 estimulan el crecimiento de la raíz y no tienen efecto en el crecimiento del tallo. • Concentraciones de auxinas de entre 5 y 9 producen una inhibición del crecimiento de la raíz y una estimulación del crecimiento del tallo • Concentraciones de auxinas de entre 9 y 13 no tienen efecto en el crecimiento de la raíz y producen una inhibición en el crecimiento del tallo • Por tanto, la tasa máxima de crecimiento en raíces se produce con una concentración de 5, y la tasa máxima de crecimiento en tallo con una concentración de 9.

11. Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:Auxinas (III), citoquininas y etileno Auxina estimula producción de etileno, que favorece la dominancia apical Ramas laterales menores por menor concentración de citoquinina y mayor de auxina A menor concentración de auxinas, menor de etileno y disminución de la dominancia apical  incremento en desarrollo ramas Ramas laterales mayores por mayor concentración de citoquinina y menor de auxina Raíces secundarias desarrolladas por baja concentración de auxina Relación biomasa fotosintética / biomasa raíces aumenta a medida que la planta crece

12. Las hormonas y la fase juvenilLa formación de las ramas y de las raíces secundarias:Citoquininas (p. 183) • Activan la M! • Antagonistas de auxinas en dominancia apical, pues estimulan desarrollo brotes laterales • Activan la floración, el crecimiento del brote y la fructificación • Retardan senescencia de hojas, flores y frutos • Factores defensivos ante virus • Se producen en las raíces, semillas, frutos y hojas Las citoquininas son derivados de purinas (adenina y guanina)

13. Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (I)La floración (I) • Se produce sólo cuando el vegetal alcanza un cierto desarrollo • Controlada por factores ambientales • Luz • Fotoperíodo: relación entre horas de oscuridad y de luz a lo largo de 24 horas • Fotoperiodicidad: Respuesta de la planta al fotoperiodo: • Plantas de día neutro: floración independiente del fotoperiodo. Maíz (Zea mays) • Plantas de día corto (= noche larga): floración con el acortamiento de los días; número de horas de oscuridad por encima de un determinado valor crítico (después de equinoccio de otoño). Ajonjera (Chondrilla juncea) • Plantas de día largo (= noche corta): floración con número de horas de oscuridad por debajo de un determinado valor crítico (solsticio de verano) • Temperatura • Temperatura adecuada necesaria, incluso a pesar de fotoperíodo adecuado

14. Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (I)La floración (II) La interrupción momentánea del período de oscuridad produce inhibición de floración en plantas de día corto (noche larga) y estimulación de la floración en plantas de día largo (noche corta)

15. Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (II)La fructificación • Auxinas • Polen libera auxina  ovario estimulado para formar pericarpio • Formación de frutos sin semillas • Etileno • Semillas del fruto  auxinas  etileno, que acelera maduración del fruto • Giberelinas y Citoquininas • Antagonistas del etileno, inhibidores de maduración del fruto • Temperatura • 5 ºC (se inhibe producción etileno: maduración retardada). Conservación de la fruta en cámaras frigoríficas. • >35 ºC: maduración defectuosa (producida en cámaras industriales  fruta con alteradas propiedades organolépticas).

16. Las plantas y el medio ambienteLa fase de madurez (III)La dormición o latencia en un ciclo anual Incremento en producción de ABA FITOCROMO Periodo de latencia Temperaturas bajas Yemas en dormición o reposo Escasez de agua Alargamiento de los días a partir del solsticio de invierno Acortamiento de los días a partir del solsticio de verano FITOCROMO Incremento en producción de giberelinas y citoquininas Yemas salen de la dormición

17. Gas a temperatura ambiente Estimula maduración frutos Induce abcisión de hojas, flores y frutos (antagonista de auxinas, citoquininas y giberelinas) Complementario de las auxinas en la dominancia apical Acelera la degradación de la clorofila (otoño) Se produce en hojas, brotes, raíces, flores y frutos H2C=CH2 Las plantas y el medio ambienteEtileno

18. Las plantas y el medio ambienteLa fase de senescencia ABA Hojas viejas o con estrés hídrico o térmico: disminuye producción de auxinas, giberelinas y citoquininas Incremento en producción de ABA y etileno  destrucción celular en zona de inserción del pecíolo con tallo Destrucción celular abre fisura  el pecíolo se desprende Hojas jóvenes: auxina, giberelinas y citoquininas inhiben abcisión

19. La acción equilibrada de las giberelinas, auxinas y citoquininas (que mantienen la planta en forma juvenil) con el etileno y el ABA (causantes de su senectud) coordina la maduración de los frutos y la caída de las hojas

20. Las plantas y el medio ambienteAplicaciones industriales de las fitohormonas • Auxinas (sintéticas) • Estimulación crecimiento raíces (reproducción vegetativa por esquejes) • Inhibidores de hierbas malas a altas concentraciones • Retraso en caída de los frutos maduros hasta momento recolección • Inhibición formación “ojos” (yemas axilares) en patatas almacenadas • Inhibición formación flores en plantas ornamentales • Citoquininas (sintéticas) • Prolongación vida útil de ciertos cultivos • Giberelinas • Activación crecimiento especies enanas • Activación de la floración y la fructificación tempranas • Aumento tamaño fruto sin fecundación (ausencia de semillas o “pepitas”) • Ácido abcísico (ABA) • Acelerar comienzo producción de los manzanos jóvenes • Etileno • Control de la maduración de los frutos recolectados verdes