Regulao Hormonal do Desenvolvimento VegetalDesenvolvimento de PlantasAna Hortncia Fonsca CastroAmauri Alves de Alvarenga

INTRODUO Nveis de Controle do Desenvolvimento: Gentico; Ambiental; Hormonal;

CONTROLE HORMONALFitohormnio X Regulador de Crescimento;

Classes de Reguladores de Crescimento: Auxinas; Giberelinas; Citocininas; Etileno; Inibidores; Outros RC; Salicilatos, Brassinosterides, cido Jasmnico

AUXINAS Histrico Darwin (1880): coleptile de alpiste; A Fora do Movimento em Plantas Boysen-Jensen (1913): coleptile de aveia; Paal (1919): sinal de natureza qumica; Went (1926): Teste da Curvatura do Coleptile de Aveia

AUXINAS Natureza Qumicaa) Auxinas Indlicas (naturais): Naturais: AIA, indol aceto-aldedo, indol aceto-pirvico, indol acetonitrila, indol aceto-asprtico; Sintticas: AIA, AIB (alta atividade fisiolgica, mais estvel, mais barato);

AUXINASb) Auxinas no indlicas (sintticas): c. naftaleno actico (ANA): ou ; 2,4-D e 2,4,5-T (cloradas); Locais de ocorrncia e transporte: regies meristemticas de caules e razes, flores, sementes, frutos, folhas jovens; Transporte: via floema (baspeto ou acrpeto);

AUXINAS Transporte polar (baspeto): Modelo quimiosmtico de transporte do AIA: pH externo mais cido e potencial eletroqumico externo mais positivo gasto de E (hidrlise do ATP); Velocidade de transporte: 1 cm/h (AIA); Inibidores do transporte de auxinas: cido naftilftalmico (NPA) e cido 2,3,5-triodobenzico (TIBA) - substs. anti-auxnicas;

AUXINAS Anlise e Quantificaoa) Mtodos biolgicos: Teste de Went: 0,02 a 0,2 mg/l; Teste do cresc/o do coleptile; b) Testes fsico-qumicos: Cromatografia em papel e em camada fina; *HPLC; GS+MS;

AUXINAS Auxinas conjugadas: fisiologicamente inativas; Funes:a) armazenamento de auxinas;b) fonte reserva (germinao);c) controle dos nveis endgenos;d) proteo (degradao enzimtica e fsica- luz); Ex: indol acetilaspartato, indol acetil 2-mioinositol, indol acetil 2-mioinositol arabinosdeo;

AUXINAS Metabolismo Sntesea) Via Triptofano (maioria das sps.);b) Via Triptamina (em algumas sps.); DegradaoAIA c. oxidol 3-actico 3-metileno oxindol Fotodegradao

AB

AUXINAS[ ] de EquilbrioBiossnteseCompartalizaoConjugaoTransporteBiodegradao

AUXINAS Efeitos Fisiolgicos Alongamento celular; Induz dominncia apical; Rizognese; Estimula diviso celular em caules; Baixos nveis: senescncia e absciso; Induz produo de flores femininas (pepino); Partenocarpia (pimento, pimenta); Epinastia;

AUXINAS Mecanismo de Ao no Alongamento Celular Aumento da extensibilidade da PCHiptese cida de CrescimentoComo ocorre?Ca+2/calmodulina

GIBERELINAS Introduo 1926 a 1930: 1os estudos no Japo com pls. de arroz Giberella funjikuroi; 1950: GA1, GA2, GA3 (americanos e ingleses); atualmente: + de 87 GAs;

GIBERELINAS Caracterizao Qumica compostos terpnicos (diterpenos cclicos); GA4> GA7> GA3 (mais ativas); GA8 (menos ativa);- Ex: GA4: 10-5 a 10-7 M ; GA8: 10-2 M ; substncias com atividade giberlica: esteviol, helmintosporiol, kaurenol, kaurenal;

GIBERELINAS Ocorrncia em todas as regies de crescimento ativo da planta;

Transporte Predomin/e via floema; Damasco, pssego e ma: via seiva xilemtica

GIBERELINAS Tipos de Giberelinasa) Livres Esqueleto ent-gibereliano: 19 ou 20 C;

b) Conjugadas com a glucose giberelina glicosdica (grupo carboxil); giberelina glicosil ter (grupo hidroxil);

GIBERELINAS Anlise Quantitativaa) Testes biolgicos ou bio-ensaios: Elongamento do hipoctilo da alface; Produo de -amilase em cereais; Elongamento da 2a folha de arroz ano;b) Testes fsico-qumicos: TLC, HPLC, GS+MS, mtodos imunolgicos para purificao de extratos e estudo de receptores de giberelinas;

GIBERELINAS Biossntese Geranil geranil pirofosfato: composto chave; Sujeito a ao de inibidores como: Cycocel, PIX,ALAR, Paclobutazol, AMO 1618 (impedem a ciclizao dos anis); Hidroxilao do C-2: elimina seu efeito fisiolgico; Quanto > no de OH, < atividade;

GIBERELINAS Efeitos fisiolgicos: Germinao: estimula a produo de enzimas hidrolticas e induz quebra de dormncia; Promovem alongamento celular;Reverte o nanismo gentico;Regulam a transio da juvenilidade para a fase adultaInduzem formao de flores masculinas (algs.sps);Promovem o crescimento de frutos onde as auxinas no tem efeito (ma)

Efeitos Fisiolgicos (Continuao)Induz partenocarpia (uva; tomate; pimento)Estimula a florao e inibe a tuberizao em espcies que formam rgos subterrneos de reserva

GIBERELINAS

Promoo do Crescimento Caulinar* Alongamento e Diviso Celular* Aumento da extensibilidade da PC: altera distribuio de Ca+2 nos tecidos;* Aumenta a sntese de alfa amilase

da [ ]osmtica absoro de gua pAlongamento Celular

GIBERELINAS Aplicaes Comerciais Produo de frutos uva: aumenta tamanho e forma do cacho; Aumenta a produo do malte em cevada (aumenta ativ/e da -amilase);Aumenta a produo de aucar em cana (estimula a elongao do interndio, no inverno);Uso no melhoramento de plantas de de ciclo mais longo (pinus)

CITOCININAS Histrico Skoogs e colaboradores: culturas de tecidos de tabaco adenina; Miller et al. (1955): 1a citocinina (cinetina estimulava diviso de clulas de tabaco, qdo. associada a uma auxina); Citocininas: ligadas diret/e a diviso celular; Naturais: zeatina e hidroxiuria; Sintticas: BAP (benzilaminopurina), difeniluria;

CITOCININAS Constituio Qumica Adenina + radical (tipo de citocinina);

Classificao: ribosdicas e no ribosdicas;

Ocorrncia: regies meristemticas (princ/e ponta de razes); Transporte: via floema (transporte lento: baixa polaridade e produzida em baixssimas [ ]);

CITOCININAS Biossntese Efeitos Fisiolgicos: Promove diviso celular:- Ciclo celular apresenta 2 pontos de controle:1. Iniciao da replicao do DNA (regulado pela auxina);2. Iniciao da mitose (regulado pela citocinina);

Crescimento correlativo de plantas (c/ auxinas):- A/C 0,7: brotos laterais;- A/C = 1: parte area;- A/C > 1: rizognese; Retarda a senescncia e estimula a mobilizao de nutrientes Lang (folhas de videira); Quebra a dormncia de sementes e gemas por inibidores, como ABA; CITOCININAS

ETILENO Histrico Sc XIX (Alemanha): gs de carvo vegetal -plantas prximas s lmpadas > desfolhamento; Amrica Central e Hava: maturao precoce dos frutos; Burg e Thimann (1959): CG, o etileno foi descoberto e reconhecido como regulador de crescimento;

ETILENO Transporte Difuso livre, atravs de espaos intercelulares;

Ocorrncia Todas as clulas (rgos em senescncia);

Uso comercial: Etefon (c. 2-cloroetilfosfnico) etileno liberado lentamente;

ETILENO

Biossntese e sua regulao; Efeitos Fisiolgicos Maturao de frutos; Indutor de senescncia e absciso (folhas e flores); Germinao de sementes epgeas (estimula formao do gancho plumular); Florescimento: inibe em algumas sps. e induz em outras (manga);

INIBIDORES1. cido abscsico compostos com C assimtrico;

2. Substs. de natureza fenlica (flavonas) rotenides (rotenona e derivados): timb e feijo jacatup;

3. Outros compostos Cycocel, ALAR, PIX, Paclobutazol (substs. com atividade anti-giberlica);

CIDO ABSCSICO

Histrico Bennet-Clark e Kefford et al. (1953): frutos de algodo substncias inibitrias: abscisina I e abscisina II; Grupo ingls: plantas perenes substncia que promovia dormncia de gemas: dormina; Abscisina e dormina cido abscsico;

CIDO ABSCSICO Metabolismo Biossntese e catabolismo;

Ocorrncia Em toda planta (plantas superiores);

Transporte Floema (principalmente) e xilema;

CIDO ABSCSICO Efeitos Fisiolgicos Induz dormncia em sementes e gemas (inibe sntese de -amilase); Inibe o crescimento (bloqueia a extruso de ons H+), evitando a acidificao da PC e elongao da clula; Induz senescncia e absciso;

Abertura e fechamento de estmatos; CIDO ABSCSICOSeca: [ ] aumenta 40XABAInibe ATPase

pH e at. fosforilase Em dficit hdrico:

acares solveis

s , w , p fecha ostolo

OUTROS REGULADORES Mitchell e colaboradores (anos 60): extrato de plen (60 espcies) 50% efetivo na promoo do crescimento; Nova classe: brassins Mitchell e Gregory (1972): brassins (aumento da produo e vigor de sementes); Grove et al. (1979): brassinolide (P.A.); Brassinolide (BR): 1o regulador de natureza esteroidal;

OUTROS REGULADORES cido Saliclico: folhas e rgos reprodutivos (+ de 34 espcies); (Raskin, 1972) maior teor: inflorescncias de plantas termognicas e plantas infectadas por patgenos necrotizantes; Afeta florescimento, produo de calor (plantas termognicas) e aumento de resistncia a doenas;

OUTROS REGULADORES cido Jasmnico: Ampla distribuio (206 espcies); Exogenamente: a) Induz: senescncia, absciso do pecolo, formao de raiz, enrolamento de gavinhas, sntese de etileno e -caroteno;b) Inibe: germinao de sementes e plen, crescimento de calos, crescimento de raiz, sntese de clorofila;