Tema 1 Concepto de Fisiologa Vegetal Objetivo Establecer

Tema 1 Concepto de Fisiología Vegetal

Objetivo Establecer una primera toma de contacto con la asignatura que se impartirá durante el curso

Contenido • 1. Introducción • 2. Algunas reseñas históricas en la relación hombre-planta • 3. Concepto de Fisiología Vegetal • 4. Relación de la Fisiología Vegetal con otras ciencias • 5. Situación actual • 6. Bibliografía

1. Introducción

Interés de la asignatura • Las plantas son básicas para la vida sobre el planeta y si se conoce su fisiología se comprenderá mejor su función en los ecosistemas y se podrá realizar un mejor uso por parte de la sociedad. • Un biólogo que conozca mejor la estructura y funcionamiento de los organismos, puede entender las características de las especies, de los ecosistemas, su armonía, su problemática y su importancia.

Aplicaciones de la Fisiología Vegetal • • • Biotecnología Producción de alimentos Energía Salud Conservación de los ecosistemas y especies vegetales

2. Algunas reseñas históricas en la relación hombre-planta

1ª Revolución verde: La revolución neolítica Domesticación: paso de silvestre a cultivada Siembra de granos cosechados Cosecha El descubrimiento hecho en la «Cueva de los murciélagos» de Méjico donde se encontraron restos de mazorcas de maíz correspondientes a estratos geológicos sucesivos que mostraban un aumento gradual de tamaño correlativo con la sucesión cronológica, revela que el hombre del Neolítico, haciendo uso de su inteligencia racional, aplicaba ya un proceso de selección en el maíz que cultivaba. Este proceso ocurre sin que el recolector-cazador tenga conciencia de hacerlo. -Selección automática-

• En la 2ª revolución verde, los métodos de la Mejora han sido los cruzamientos y la selección, complementados en ocasiones con técnicas de mutagénesis artificial. • El mejorador no sólo actúa sobre el proceso selectivo, sino que aplica también métodos de mutación y de hibridación artificiales, imitando y acelerando el proceso natural de creación de variabilidad, aumentando la eficacia de la manipulación genética. • Introduce además la idea de diseño genético, al combinar las técnicas de selección, que afectan simultáneamente a muchos genes, con la introducción selectiva de genes individuales, en sentido mendeliano, para conferir a las plantas propiedades estructurales o fisiológicas específicas

• En la 3ª revolución verde, la ingeniería genética permite el aislamiento de un gen, la caracterización y el manejo en el tubo de ensayo, así como su introducción en el genoma de un ser vivo. Existe diseño “a priori”. Se han producido y se están evaluando actualmente bananas transgénicas que contienen virus inactivados causantes del cólera, la hepatitis B y la diarrea. Mayor contenido nutricional y maduración tardía son características transgénicas de interés en los tomates. Mediante la inserción de dos genes del narciso y un gen de una especie bacteriana en plantas de arroz, investigadores suizos han producido arroz capaz de sintetizar betacaroteno, el precursor de la vitamina A. ARROZ DORADO

Historia TAXONOMÍA MORFOLOGÍA PATOLOGÍA ANATOMÍA BOTÁNICA GENÉTICA FISIOLOGÍA

3. Concepto de Fisiología Vegetal

• Etimológicamente, Fisiología Vegetal es el conocimiento (logos) físico de las plantas. Todo proceso de las plantas tiene una base físicomolecular. • La Fisiología Vegetal estudia los procesos que tienen lugar en las plantas. Estudia cómo funcionan las plantas y explica los fundamentos físicos de dicho funcionamiento sobre bases estructurales a diferentes niveles: molecular, celular, de tejidos, de órganos y de planta entera. Explica los mecanismos de crecimiento y desarrollo de las plantas y sus respuestas a los agentes externos.

Interesa cualquier tipo de organismo vegetal, pero generalmente se trabaja más con las plantas vasculares.

Preguntas a responder 1 -¿Cómo adquieren una forma particular? 2 - ¿Cómo se nutren? 3 -¿Cómo se desarrollan? 4 -¿Cómo se coordina el funcionamiento celular? 5 -¿Cómo perciben y responden al ambiente?

4. Relación con otras ciencias

La Fisiología Vegetal se relaciona con muchas otras disciplinas y hace que actualmente tenga muchos enfoques: -Genético -Bioquímico -Molecular -Ecológico -Matemático -Estructural

¿Dónde se estudia la fisiología de plantas? • Escuelas de Ciencias Agrícolas • Facultades de Ciencias Biológicas • Facultades de Ciencias de la Salud

5. Situación actual

• Plantas de interés agrícola. • Plantas de interés medicinal. • Ecosistemas terrestres y marinos.

Tendencias Para muchos autores, entre ellos M. J. Chrispeels (Plant Physiology, 1996), la fisiología vegetal como ciencia ya no debería de existir, puesto que involucra muchas otras disciplinas en interacción. Por eso se sugirió el término de Biología Vegetal (Plant Biology) como sustituto de Fisiología Vegetal.

Evidencias de la desaparición de la Fisiología Vegetal 1 - El Annual Review of Plant Physiology en 1988 pasó a llamarse Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. De esta manera se consideraba a la fisiología cómo algo bastante dependiente o inseparable de la biología molecular. Posteriormente esta misma publicación pasó a llamarse Annual Review of Plant Biology. 2 - La revista Australian Journal of Plant Physiology se llama actualmente Funcional Plant Biology. 3 - Muchas de las sociedades de Fisiología Vegetal de distintas partes del mundo han cambiado sus nombres o están en proceso de hacerlo.

Los retos de la agricultura en el siglo XXI • Aumento en la calidad y producción de alimentos • Alternativa al petróleo y derivados como fuentes de materias primas y de energía

Plantas resistentes Mejora de la calidad alimentaria -enfermedades -herbicidas -condiciones adversas -arroz con provitamina A -arroz con proteína transportadora de hierro -plantas de composición lipídica o aminoacídica adecuada Fitorremediación -tolerantes al Hg ¿Qué se espera de la Fisiología Vegetal? Mejora de la calidad tecnológica -frutas y hortalizas de larga duración (gen antisentido inhibidor de la poligalacturonasa) Alternativa a la I. petroquímica Síntesis de hidratos de C, Lípidos, etc. para fabricar plásticos, detergentes, biodegradables

A tener en cuenta: • Integración de los conocimientos adquiridos