FITOHORMONAS El desarrollo normal de una planta depende

FITOHORMONAS El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores externos: luz, nutrientes, agua y temperatura e internos: hormonas. Una definición global del termino hormona es considerar bajo este nombre a cualquier producto químico, de naturaleza orgánica, que sirve de mensajero y que, producido en una parte de la planta, tiene como "blanco" otra parte de ella MECANISMO DE ACCION FITOHORMONA Pared Celular Membrana Plasmática Proteina

MECANISMO GENERAL DE ACCION HORMONAL PERCEPCION La hormona se une a su receptor. El receptor cambia de conformación y pasa a su estado activo TRANSDUCCION Reacciones Segundos Mensajeros INDUCCION DE RESPUESTA Activación de Procesos celulares ( ARNm, expresión génica, activación de enzimas, síntesis de proteínas, etc) Transducción: procesos mediante los cuales las células transforman una señal extracelular a una respuesta Segundos Mensajeros: Calcio, Iniositol trifosfato (IP 3), protones

HORMONAS VEGETALES La respuesta hormonal depende de la especie, la parte o tejido del vegetal, el estado de desarrollo, la concentración, la interacción entre hormonas y factores ambientales Existen mecanismos de regulación hormonal que las mantienen en estado inactivo o producen su degradación Ej: control de biosíntesis, Conjugación, oxidaciones, incorporación de grupos hidroxilos, almacenamiento. Pueden ser reversibles o no.

AUXINAS (La Hormona del crecimiento vegetal) 1. Naturaleza Química Naturales: ácido indolacético (AIA), Ácido fenilacético, ácido indolbutirico (AIB) Sintéticas: 2, 4 D, Dicamba, Picloran 2. - Síntesis Triptofano Triptamina ácido Indol pirúvico AIA 3. - Lugar de síntesis y localización: se sintetiza en meristemas apicales de tallos, hojas jóvenes y frutos y semillas en desarrollo. Se le encuentra por toda la planta. A nivel celular: en cloroplastos (1/3) y citosol (2/3)

4. -Transporte: Polar (unidireccional, basipetamente) principalmente a través del tejido parénquimatico vascular

Mecanismo de accion (Teoría ácida del crecimiento)

5. - EFECTOS FISIOLOGICOS • Induce elongación en tallos (Teoría ácida del crecimiento) • Promueve dominancia apical • Involucrado en las respuestas tróficas

5. - EFECTOS FISIOLOGICOS • Promueve formación de raíces adventicias • Promueve diferenciación vascular • Regula el desarrollo de yemas florales y frutos • Induce partenocarpia • Inhibe la abscisión de órganos

6. - Usos Comerciales de las Auxinas • Inducción de la floración en Bromelias (ANA) • Aclareo de frutos • Propagación vegetativa: enraizamiento de estacas • Herbicidas (2, 4 D, Tordon, Dicamba) • Producción de frutos partenocarpicos (melón, tomates, pepinos, berenjena)

GIBERELINAS (Reguladores de la altura de la planta) 1. - Tipos: Dipertenos tetraciclicos ácidos (terpenoides). Más de 110 representantes , todos químicamente relacionados. Naturales: AG 1, AG 3, AG 4, AG 7 Sintéticas: AG 3 2. - Síntesis: A partir del ácido mevalonico AG 12 (oxidación o hidroxilación) todas AGs Las reacciones de oxidación dependen del ATP y del Mg y Mn 3. - Localización: Semillas (endospermo, cotiledones, escutelo) y frutos en desarrollo, hojas jóvenes de brotes en elongación, ápices radicales, nudos de tallos, algunas partes de la flor (estambres)

GIBERELINAS 4. - Transporte: Ocurre por todo el sistema vascular, intenso intercambio entre xilema y floema. Por el floema es pasivo. No polar 5. Efectos fisiológicos • Alargamiento de plantas en roseta • Modificación de la juvenilidad • Inducción de producción de flores masculinas • Cuajado y crecimiento de frutos (alargamiento de pedúnculos, retardo de senescencia, partenocarpia)

GIBERELINAS 5. Efectos fisiológicos • Control de la germinación en cereales Modo de acción • Promueve germinación de semillas y yemas en latencia al sustituir requerimientos ambientales ( luz, frío, fotoperiodo, etc) • Promueve floración en plantas de días largos

GIBERELINAS 6. - Usos comerciales • Producción de frutos: Producción de uvas sin semillas y racimos menos compactos, retardo de senescencia en cítricas, frutos partenocarpicos (fresas, tomate, duraznos, manzanas, peras), aclareo (uva, durazno) • Incremento de flores masculinas en pepino y espinaca (aumento de producción) • Aumento de producción en caña de azúcar el estimular la elongación de entrenudos • Mejoramiento genético de plantas • Interrupción de latencia en semillas de papa • Estimulación de la floración en crisantemos

ANTIGIBERELICOS Amo-1618, Cycocel (CCC), Phosphon-D, Ancymidol (ARest), Alar (B-9), Paclobutrazol Usos Comerciales de las antigiberelinas • Prevenir el “acamamiento” en cerelaes • Producción de plantas de flores en recipientes (arrocetadas o de cortos entrenudos) • Mejorar el color y producir frutos más firmes

CITOCININAS 1. - Tipos (Reguladores de la división celular) Naturales: Zeatina, Ribosilzeatina Sintéticas: Benciladenina (BA), Bencilaminopurina (BAP), tidiazurón, cinetina 2. - Síntesis: A partir de la adenina. Modificaciones de las bases puricas. Precursores: adenina, adenosina y ácido mevalónico 3. - Localización: ápices de raíces, semillas inmaduras, hojas jóvenes, frutos en desarrollo. Asociaciones de plantas con bacterias, insectos y nematodos. 4. - Transporte: Pasivo por xilema y floema. Cuando se aplican exógenamente son bastante inmóviles

CITOCININAS 5. - Efectos Fisiológicos • División celular en tallos y raíces • Morfogénesis en cultivos de tejidos • in vitro A/C= Brotes; A/C= Raíces; A=C: Callo • Retarda senescencia (acumulación y transporte de nutrientes dirigida; suprime genes específicos, prevención de formación de enzimas hidrolíticas) • Promueve desarrollo de yemas laterales (inhibe dominancia apical promovida por la auxina) • Estimula desarrollo de cloroplastos • Promueven expansión celular en hojas y cotiledones

CITOCININAS 6. - Usos Comerciales • Propagación de plantas in vitro • Retardo de senescencia en cultivos de hojas: esparragos, brocoli, celery • Incremento de la ramificación en cultivos frutícolas y ornamentales

ETILENO (La hormona gaseosa) 1. - Síntesis Metionina SAM ACC sintasa ACC oxidasa Etileno SAM: S. adenosilmetionina ACC: acido 1 -aminociclopropano 1 -carboxilico 2. - Localización y transporte Se le encuentra en todas las partes de las plantas tasa de producción depende del tipo de tejido y desarrollo. Su síntesis ocurre principalmente meristemáticas y nodales; y es estimulada ambientales, mecánicos, patógenos e insectos superiores. La del estado de en regiones por estreses El transporte es por difusión a través de espacios intercelulares

ETILENO 3. - Efectos Fisiológicos • Respuesta triple al Etileno: reducción de elongación, crecimiento radial (engrosamiento) y orientación horizontal de tallos (ageotropismo) • Epinastia • Formación del “gancho” plumular en plantulas • Ruptura de latencia de semillas y yemas en algunas especies ( Germinación en maní y grelación en papa). • Inducción de floración en algunas especies • Promueve senescencia • Promueve abscisión de órganos vegetales • Promueve maduración de frutos • Desarrollo de adaptaciones morfológicas a estreses (raíces adventicias, lenticelas, pelos absorbentes) • Regula, junto con el ácido jasmónico, la activación de genes de defensa • Altera el trasporte de auxina

ETILENO Eventos que Promueven la síntesis de etileno: Maduración frutos, senescencia de flores, altas concentraciones de auxinas, daños por frío, sequía, anegamiento, heridas, patógenos (hongos, bacterias), el ABA, altas concentraciones de O 2. Inhibe síntesis de etileno: Cobalto, anaerobiosis (el CO 2), temperaturas mayores a 35°C IMPLICACIONES POSCOSECHA: Para disminuir la tasa de maduración y senescencia de frutos se utiliza: • Inhibidores de síntesis de etileno o de su acción (Ag+ , como Nitrato de plata (Ag. NO 3) o Tiosulfato de plata • Almacenamiento en atmósferas controladas (Baja concentración de O 2, y Alta concentración de CO 2 ) • Almacenamiento a bajas presiones (empacado al vacio). Extracción del etileno y O 2 • Sistemas trampas: Permanganato de Potasio (KMn. O 4)

ETILENO 5. - Usos Comerciales * Inducción de floración y sincronización de fructificación en piña (en forma de ethrel o Ethephon) • Inducción floral en algunas bromelias y orquídeas • Produce Maduración de frutos (manzana, musaceas, tomate) • Produce Decoloración de la piel en cítricas (degrennig) • Induce Brotación de yemas sobre madera vieja en Vid. • Induce Brotación (grelación) en papa y otros tubérculos • Induce Defoliación en algodón (hojas y capullos)

Alta producción de AIA en la hoja Baja producción de AIA en la hoja Y Alta de Etileno Producción de enzimas hidrolíticas en respuesta al etileno abscisión

ACIDO ABSCISICO (Hormona de maduración de la semilla y antiestrés) 1. - Síntesis Se sintetiza vía metabolismo de terpenoides a partir de intermediarios carotenoides (violaxantina y neoxantina precursores). La síntesis es activada por cambios en el desarrollo y ambientales 2. - Localización y transporte: Se sintetiza en casi todas las células con cloroplastos u otros plastidios como amiloplastos. Se le localiza en todos los órganos de la planta. El transporte ocurre vía xilema y floema, más abundante por este último.

l 3. - Efectos Fisiológicos l Promueve latencia en semillas y yemas Promueve tolerancia a la desecación en el embrión Promueve la acumulación de proteínas de almacenamiento durante la embriogénesis Inhibe la germinación precoz y la viviparidad (involucrado en la maduración de semillas) Induce cierre estomático e incrementa la conductividad hidráulica en raíz bajo condiciones de estrés hídrico Inhibe crecimiento del tallo y promueve el crecimiento de la raiz cuando el potencial hídrico es bajo Estimula senescencia (acelera maduración y envejecimiento) Provoca la despolarización de la membrana l l l l

EFECTOS FISIOLOGICOS: RELACIONADOS CON EL ESTRÉS HIDRICO: - Reduce la Transpiración : CIERRE ESTOMATICO - Síntesis de Proteínas de Resistencia a la Desecación 2. CONTROL SEMILLAS: DEL DESARROLLO EMBRIONARIO EN Durante la latencia del embrión: ABA reprime genes de la germinación y promueve la síntesis de proteínas de tolerancia a la desecación 3. INVOLUCRADO EN LA ABSCISION: Estimula la síntesis de etileno 4. INHIBE EL DESARROLLO VEGETATIVO: Latencia de Yemas (en días cortos se acumula ABA).

BRASINOESTEROIDES 1. - Síntesis : A partir de 2 esteroides denominados Campesterol y campestanol 2. - Localización Brotes, granos de polen, semillas inmaduras, agallas causadas por insectos 3. - Efectos Fisiológicos • Promueve elongación celular • Inhibe crecimiento de raíces • Promueve diferenciación del xilema • Retarda senescencia foliar y de cloroplastos • Involucrado en la expresión de genes regulados por la luz • Desarrollo floral (alargamiento del tubo polínico) • Agente protector de estrés (salino)

ACIDO JASMONICO (Hormona del estrés y respuestas de defensa) 1. - Síntesis A partir de. L Ácido Linolénico 2. - Localización Brotes, raíces y frutos 3. - Efectos Fisiológicos: sus niveles aumentan en respuesta al daño causado por herbívoros, desarrollando defensas como la producción de “inhibidores de proteinasas” Otros • Induce la transcripción de genes en el metabolismo de defensa en las plantas (diferentes patógenos) • Promueve maduración de frutos (estimula producción de etileno) • Promueve senescencia y abscisión de hojas • Inhibe crecimiento celular • Promueve la tuberización en papa

ACIDO SALICILICO (defensa contra patógenos) l l Derivado del ácido benzoíco: sus niveles aumentan luego de una infección Involucrado en mecanismos de defensa de la planta (SAR, resistencia sistémica adquirida)= desarrollo de resistencia prolongada luego de la infección por patógenos Activación de genes para: l Repuesta hipersensible l Biosíntesis de enzimas hidrolíticas, fitoalexinas, lignina.

Poliaminas: Putrescina, Espermidina y Espermina l l l Segundos mensajeros Intervienen en la senescencia (inhiben) y respuestas al estrés (antioxidante) Intervienen en la morfogénesis y la división celular.

l l Los efectos de las hormonas vegetales son variados. l Dependiendo de la concentración en que se encuentre producen efectos dispares, beneficiosos o perjudiciales para el interés del agricultor. Factores como el elevado precio, la dificultad de aplicación, etc. limitan mucho la utilización práctica de las hormonas vegetales. l l Aplicaciones Agrícolas más importantes: l Retardantes del crecimiento. Antigiberelinas l Enraizamiento de estaquillas. Auxinas El ácido abscísico inhiben el enraizamiento. l

l l l l l Desarrollo de frutos partenocárpicos. Las auxinas y las giberelinas inducen la partenocarpia en frutos. Aclareo químico. El IAA se emplea en el aclareo químico de flores y frutos de diversas especies frutales (manzano, peral, melocotonero, . . . ) Control de la madurez de los frutos. El etileno. Aplicaciones de ethephon aceleran la maduración de algunas especies hortícolas cultivadas en invernadero (tomate, pimiento, melón, . . . ) Retraso de la senescencia. La bencilaminopurina (BAP), el 2, 4 -D, el CCC, etc. retrasan la senescencia de especies hortícolas como la coliflor, col, lechuga, Alteración del tamaño, color y forma de los frutos. Las giberelinas, la BAP, el 2, 4 -D, etc. alargan los racimos de uvas.

Cultivo de tejidos. Las auxinas y citocininas se emplean en el cultivo de tejidos vegetales in vitro. Herbicidas. Las auxinas sintéticas 2, 4 -D, 2, 4, 5 -T, etc. , se usan con esta finalidad Control de plagas El ácido jasmónico y el ácido salicílico promueven la resistencia al ataque de patógenos Eliminación de la latencia de yemas y semillas. Las giberelinas. Control de la brotación de yemas. Auxinas y etileno