Reguladores químicos del crecimiento vegetal Auxinas Citocininas Giberelinas Etileno

1. Reguladores químicos del crecimiento vegetal Auxinas Citocininas Giberelinas Etileno ácido abscísico (ABA) Otras: poliaminas, jasmonatos, ácido salicílico, brasinosteroides, sistemina

2. Auxinas • El ácido indolacético (AIA) se sintetiza en meristemas, hojas jóvenes, y en frutos y semillas en desarrollo. • TRANSPORTE (basípeto en tallo, acrópeto en raíz) • XILEMA Y FLOEMA • TRANSPORTE POLAR por células parenquimáticas

3. El transporte de auxina es independiente de la gravedad Agar donor con auxina* Donor Término apical Ápice del vástago Receptor Hay transporte hacia bloque receptor Hipocótilo Segmento Inversión Donor Límite basal Receptor Transporte hacia bloque receptor bloqueado Plántula

4. Transporte polar: hipótesis quimiosmótica El AIA entra pasivamente (IAAH) or por contransporte activo de la forma aniónica (AIA–). Velocidad: > difusión < floema requiere energía metabólica!! NPA y TIBA herbicidas

5. FOTOTROPISMO • Charles y Francis Darwin 1881 "Debemos concluir, por tanto, ─ escribieron ─ que cuando las plántulas son expuestas libremente a una luz lateral se transmite cierta influencia desde la parte superior a la parte inferior, que obliga a la planta a curvarse."

7. Auxinas Charles y Francis Darwin 1881 FOTOTROPISMO "Debemos concluir, por tanto, ─ escribieron ─ que cuando las plántulas son expuestas libremente a una luz lateral se transmite cierta influencia desde la parte superior a la parte inferior, que obliga a la planta a curvarse."

8. Ápice del Coleoptile completamente dividido por una fina pieza de mica No hay distribución lateral de la auxina Coleoptile de maíz Bloque de agar Luz unilateral Ápice del Coleoptile parcialmente dividido por una fina pieza de mica Distribución lateral de la auxina No hay destrucción de auxina (Cholodny y Went, 1920) Evidencia de que: 1- la distribución de auxina es estimulada por luz unidireccional en coleoptiles de maiz y 2-la luz no destruye a la auxina

9. auxein, "aumentar” (griego) 1926, Frits W. Went

10. AIA mid-1930s Vía triptofano-dependiente de biosíntesis de ác. Indolacético (AIA)

11. El AIA también se sintetiza a partir de indol o indol-3-glicerol fosfato

12. auxinas sintéticas: herbicidas en horticultura y agricultura

13. Incrementa la extensibilidad de la pared celular: - crecimiento ácido. 3-5 minutos, alcanzando un máximo a los 30 minutos y finalizando al cabo de 1 a 3 horas • Turgencia! enzima de la pared celular que rompe los enlaces cruzados entre las cadenas de celulosa

14. la luz azul genera: 1-gradiente de auxina 2- gradiente de fosforilación de fototropinas (fotoreceptoras de membrana) Pero: Se desconoce la relación entre 1 y 2. • Transporte lateral de auxina (poca evidencia) • destrucciòn de AIA por la luz • Inactivación de genes de la síntesis de AIA?.

15. Posibles etapas en la acción de la auxina • Crecimiento ácido mediado por expansinas • Inducción de síntesis de enzimas hidrolíticas y componentes de la p.c. Mensajeros secundarios

16. Pared celular 1º 1-endo-ß (1-4)-D-glucanasa 2-xiloglucano-endotransglicosilasa(XET), Proteína estructural 3- expansinas

17. Posibles etapas en la acción de la auxina • Crecimiento ácido mediado por expansinas • Inducción de síntesis de enzimas hidrolíticas y componentes de la p.c. Mensajeros secundarios (Ca2+) Proteínas varias

18. Respuesta a las hormonas (general) AMPc Hopkins, 1999

19. dos efectos diferentes sobre la elongación celular: 1- efecto a corto tiempo, rápido (hipótesis ácida) 2- continuado, debido a la regulación de la expresión génica. Posibles etapas en la acción de la auxina

20. LA RESPUESTA A LAS AUXINAS EN LAS PLANTAS DEPENDEN DE LA CONCENTRACIÓN DE HORMONA Y DEL TIPO DE ÓRGANO TRATADO.

21. Gravitropismo positivo Gravitropismo negativo

23. Percepción de la gravedad por los estatocitos

24. Otros EFECTOS FISIOLÓGICOS Dominancia apical

25. Estimula el desarrollo de las raíces adventicias se acumula AIA en la parte inmediatamente superior al corte Esquejes de flor de Pascua (Ilex opaca). El extremo de los tallos se sumerge durante 5 segundos en soluciones conteniendo 50% de etanol y 0.01% (A) y 0.5% (B) de ácido naftalénacético, NAA (una auxina sintética). Luego fueron cultivados en vermiculita húmeda durante 2 semanas

27. Estimula el desarrollo del fruto (A) Fresa normal (Fragaria ananassa). (B) Fresa en la que se han extraído todos los frutos (aquenios). Si se hubiera aplicado una pasta conteniendo auxinas, el crecimiento de la fresa hubiera sido normal. (C) Fresa a la que se han extraído una tira horizontal de aquenios • Número de semillas fecundadas • Partenocarpia

28. Regulación del desarrollo de brotes o yemas florales parecido a flores tratadas con NPA la primera función de los genes pin1-1 podria ser regular el transporte polar de auxina en la inflorescencia

29. CITOCININAS Estimulan la división celular en presencia de auxinas

30. Derivados de la adenina Estructura básica de las citoquininas 1956 Skoog Miller y Letham en 1963 Quinetina Zeatina a partir de preparaciones autoclavadas de DNA

31. LUGAR DE SÍNTESIS: • ÁPICE DE RAÍZ • SEMILLAS EN DESARROLLO • CAMBIUM ACTIVO • HOJAS • FRUTOS • TUBÉRCULOS EN ACTIVO CRECIMIENTO TRANSPORTE XILEMA FLOEMA

32. LAS CITOCININAS MODIFICAN LA DOMINANCIA APICAL Y PROMUEVEN EL DESARROLLO DE YEMAS LATERALES Aplicando directamente citocininas a las yemas estas se desarrollan (pero por poco tiempo, para que sea contínuo el crecimiento se necesita AIA)

33. ESCOBAS DE BRUJAS: SE OBSSERVAN EN ÁRBOLES Y EN DICOTILEDÓNEAS ATACADAS POR HONGOS QUE PRODUCEN ALTAS CONCENTRACIONES DE CITOCININAS ALTERA LA DOMINANCIA APICAL DESARROLLO DE GRAN CANTIDAD DE RAMAS

34. Plantula a Plántula b Plántula c Sitio de aplicación de áplicación del Ácido 14C aminoisobutírico No tratada Tratada con quinetina No tratada H2O solamente Quinetina: se vuelve sumideo para el Ácido 14C minoisobutírico No tratada (sin radiactividad) CAPACIDAD DE MOVILIZAR NUTRIENTES Altera la relación fuente-sumidero

35. PREVENCIÓN DE LA SENESCENCIA CITOCININAS RETRASAN EL AMARILLAMIENTO DE LAS HOJAS CUANDO ENVEJECEN SI SE APLICAN A LA SUPERFICIE FOLIAR: ISLAS VERDES CON > CONCENTRACIÓN DE CITOCININAS • CAPACIDAD DE MOVILIZAR NUTRIENTES • REGULAR SÍNTESIS O ACTIVIDAD ENZIMÁTICA • PROTEGEN LAS MEMBRANAS

36. ORGANOGÉNESISLADESDIFERENCIACIÓNDEPENDE DE LA RELACIÓN AIA-CITOCININAS APLICADA A UN CALLO

37. Algunas bacterias patogenicas de plantas secretan citocininas libres

38. Agrobacterium tumefaciens

39. Algunas bacterias patogenicas de plantas secretan citocininas libres T_DNA: auxina Zeatina (ipt) opinas

41. Modos de acción: • Regulan la síntesis proteica. • Afectan las etapas post-transcripcionales en algunas especies. • Su presencia en los ARNt pueden regular la síntesis proteica