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¿Qué es un regulador de crecimiento vegetal? Aprenda cuándo usar hormonas vegetales

¿Qué es un regulador de crecimiento vegetal? Aprenda cuándo usar hormonas vegetales


Por: Mary Ellen Ellis

Los reguladores del crecimiento de las plantas, u hormonas vegetales, son sustancias químicas que las plantas producen para regular, dirigir y promover el crecimiento y el desarrollo. Cuándo usar hormonas vegetales depende de sus plantas y de los objetivos que tenga para su crecimiento.

¿Qué es un regulador de crecimiento vegetal?

Un regulador del crecimiento de las plantas (PGR) es una sustancia química natural producida por las plantas, también llamada hormona vegetal, que dirige o influye en algún aspecto del crecimiento y desarrollo de una planta. Puede guiar el crecimiento o la diferenciación de células, órganos o tejidos.

Estas sustancias operan actuando como mensajeros químicos que viajan entre las células de una planta y juegan un papel en el crecimiento de las raíces, la caída de la fruta y otros procesos.

¿Cómo funcionan las hormonas vegetales?

Hay seis grupos de hormonas vegetales que tienen diferentes roles en el desarrollo y crecimiento de una planta:

Auxinas. Estas hormonas alargan las células, inician el crecimiento de las raíces, diferencian el tejido vascular, inician respuestas trópicas (movimientos de las plantas) y desarrollan brotes y flores.

Citoquininas. Estos son productos químicos que ayudan a las células a dividirse y a formar brotes.

Giberelinas. Las giberelinas son responsables de alargar los tallos y del proceso de floración.

Etileno. El etileno no es necesario para el crecimiento de las plantas, pero afecta el crecimiento de los brotes y las raíces y promueve la muerte de las flores. También induce la maduración.

Inhibidores de crecimiento. Estos detienen el crecimiento de las plantas y promueven la producción de flores.

Retardadores de crecimiento. Éstos ralentizan pero no detienen el crecimiento de las plantas.

Cómo utilizar reguladores del crecimiento de las plantas

El uso de PGR en la agricultura comenzó en los EE. UU. En la década de 1930. El primer uso artificial de un PGR fue estimular la producción de flores en plantas de piña. Ahora se utilizan ampliamente en la agricultura. Las hormonas vegetales también se utilizan en el manejo del césped para reducir la necesidad de cortar el césped, suprimir las semillas y suprimir otros tipos de césped.

Hay varios PGR que están aprobados para su uso en varios estados. Puede consultar con un programa de agricultura de una universidad local para obtener más información sobre ellos y cómo y cuándo usarlos en su jardín. Algunas ideas para el uso de PGR incluyen:

  • Usar un agente ramificador para crear una planta en maceta más frondosa.
  • Disminuir la tasa de crecimiento de una planta para mantenerla más saludable con un retardante del crecimiento.
  • Usar un PGR específico para mejorar la producción de flores.
  • Reducir la necesidad de podar la cobertura del suelo o los arbustos con un retardante del crecimiento.
  • Aumento del tamaño del fruto con un PGR de giberelina.

Cómo y cuándo aplicar los PGR variará según el tipo, la planta y el propósito, por lo que si elige usar uno, asegúrese de leer las instrucciones con atención. También es importante recordar que estas hormonas vegetales no sustituyen a un buen cuidado ni a una planta sana. No solucionarán los problemas causados ​​por malas condiciones o negligencia; solo mejoran la gestión ya buena de la planta.

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Resumen

La germinación de la semilla está controlada por una serie de mecanismos y es necesaria para el crecimiento y desarrollo del embrión, lo que resulta en la eventual producción de una nueva planta. En condiciones desfavorables, las semillas pueden volverse inactivas (latencia secundaria) para mantener su capacidad de germinación. Sin embargo, cuando las condiciones son favorables, las semillas pueden germinar. Hay una serie de factores que controlan la germinación y la latencia de las semillas, incluidas las hormonas vegetales, que son producidas tanto por las plantas como por las bacterias del suelo. Las interacciones entre las hormonas vegetales y los genes vegetales afectan la germinación de las semillas. Si bien la actividad de las hormonas vegetales está controlada por la expresión de genes a diferentes niveles, existen genes vegetales que se activan en presencia de hormonas vegetales específicas. Por tanto, ajustar la expresión génica puede ser una forma eficaz de mejorar la germinación de las semillas. La señalización hormonal de IAA y giberelinas se ha presentado como ejemplos durante el crecimiento y desarrollo de las plantas, incluida la germinación de semillas. También se han presentado algunos resultados interesantes relacionados con los efectos de la distribución de genes de semillas en la regulación de las actividades de las semillas. El papel de las bacterias del suelo también es importante en la producción de hormonas vegetales durante la germinación de la semilla, así como durante el establecimiento de la plántula, al afectar la rizosfera de la planta. Se revisan los hallazgos más recientes con respecto a la germinación y latencia de las semillas. También se analiza la importancia de las hormonas vegetales, incluidos el ácido abscísico, el etileno, las giberelinas, las auxinas, las citoquininas y los brasinoesteroides, con referencia a los estudios de biología proteómica y molecular sobre la germinación. Este artículo de revisión contiene casi un conjunto completo de detalles que pueden afectar la biología de las semillas durante la latencia y el crecimiento.

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Hormonas de crecimiento vegetal: los antagonistas cooperan

Esta es una sección transversal pptical de la zona de crecimiento de Arabidopsis. La distribución de un regulador esencial se muestra en verde, la molécula de citoquinina y auxina se muestra en rojo y verde. Crédito: Jan Lohmann

Las dos hormonas de crecimiento más importantes de las plantas, consideradas hasta ahora antagonistas, también funcionan de forma sinérgica. Las actividades de la auxina y la citoquinina, moléculas clave para el crecimiento de las plantas y la formación de órganos, como hojas y brotes, están de hecho más estrechamente entrelazadas de lo que se suponía anteriormente.

Científicos de Heidelberg, Tubingen (Alemania) y Umea (Suecia) hicieron este sorprendente descubrimiento en una serie de experimentos complejos utilizando thale berro (Arabidopsis thaliana), organismo biológico de referencia. El equipo internacional de investigadores, dirigido por Jan Lohmann, biólogo de células madre de la Universidad de Heidelberg, ha publicado sus resultados en la revista científica. Naturaleza.

Todas las partes aéreas de una planta (hojas, brotes, tallos y semillas) finalmente surgen de un pequeño tejido en la punta del brote, que contiene células madre totipotentes. Dado que las células madre vegetales permanecen activas durante toda la vida del organismo, las plantas, a diferencia de los animales, pueden crecer y desarrollar nuevos órganos durante muchas décadas. En la periferia de la punta, la auxina hace que las células abandonen el grupo de células madre, se diferencien y formen órganos como hojas y brotes. La citoquinina estimula a las células madre para que se dividan y proliferen, mantiene el número de células y, por tanto, el potencial de crecimiento de la planta.

Esto muestra defectos de crecimiento después de la desactivación de los genes ARR7 y ARR15. Izquierda: planta de control. Derecha: planta después de la desactivación de los dos genes. Borde inferior: zonas de crecimiento de las plantas correspondientes vistas bajo microscopio electrónico de barrido. En el centro está la zona de células madre, donde se forman nuevos brotes en la periferia. Crédito: Jan Lohmann

Ya se conocían algunos de los factores genéticos implicados en el efecto de las citoquininas sobre el crecimiento de las plantas. En los experimentos del thale berro, que se concentraron en la zona de crecimiento en la punta del brote, Lohmann y su equipo estudiaron ahora el papel de la auxina en la interacción de las dos hormonas. Resulta que la auxina interfiere directamente con un circuito de retroalimentación que involucra dos genes activados por la citoquinina, ARR7 y ARR15, que limitan el efecto de la citoquinina. La auxina suprime estos dos genes, aumentando así el efecto de las citoquininas.

"La auxina actúa para apoyar la reserva de células madre", explica Jan Lohmann. "Cuando activa células en la periferia de la zona de crecimiento para formar órganos, todavía necesita asegurarse de que se suministren suficientes células madre". Esto evita que la cantidad de células madre caiga por debajo de un mínimo crítico, que es clave para el crecimiento y la supervivencia de las plantas. "Estamos empezando a comprender gradualmente cómo se entrelazan los factores hormonales y genéticos para mantener la actividad de la zona de crecimiento. Ahora sabemos que las hormonas y los genes interactúan de múltiples formas, cada una afectando a la otra. No hay factores solitarios".


Contenido

  • 1 caracteristicas
  • 2 clases
    • 2.1 Ácido abscísico
    • 2.2 Auxinas
    • 2.3 Brasinoesteroides
    • 2.4 Citoquininas
    • 2.5 Etileno
    • 2.6 giberelinas
    • 2.7 Jasmonatos
    • 2.8 Ácido salicílico
    • 2.9 Estrigolactonas
    • 2.10 Otras hormonas conocidas
  • 3 Hormonas y propagación de plantas.
    • 3.1 latencia de la semilla
  • 4 Aplicaciones en humanos
    • 4.1 Ácido salicílico
    • 4.2 Ácido jasmónico
  • 5 referencias
  • 6 Enlaces externos

La palabra hormona se deriva del griego, que significa puesto en movimiento. Las hormonas vegetales afectan la expresión génica y los niveles de transcripción, la división celular y el crecimiento. Se producen naturalmente dentro de las plantas, aunque los hongos y las bacterias producen sustancias químicas muy similares que también pueden afectar el crecimiento de las plantas. [12] Los seres humanos sintetizan una gran cantidad de compuestos químicos relacionados. Se utilizan para regular el crecimiento de plantas cultivadas, malezas y plantas y células vegetales cultivadas in vitro, estos compuestos artificiales se denominan reguladores del crecimiento de las plantas o PGR para abreviar. Al principio del estudio de las hormonas vegetales, "fitohormona" era el término comúnmente utilizado, pero su uso se aplica menos ahora.

Las hormonas vegetales no son nutrientes, sino sustancias químicas que en pequeñas cantidades promueven e influyen en el crecimiento, [13] desarrollo y diferenciación de células y tejidos. La biosíntesis de hormonas vegetales dentro de los tejidos vegetales es a menudo difusa y no siempre localizada. Las plantas carecen de glándulas para producir y almacenar hormonas porque, a diferencia de los animales, que tienen dos sistemas circulatorios (linfático y cardiovascular) impulsados ​​por un corazón que mueve los fluidos por el cuerpo, las plantas usan medios más pasivos para mover sustancias químicas por el cuerpo. Las plantas utilizan sustancias químicas simples como hormonas, que se mueven más fácilmente a través de sus tejidos. A menudo se producen y utilizan localmente dentro del cuerpo de la planta. Las células vegetales producen hormonas que afectan incluso a diferentes regiones de la célula productora de la hormona.

Las hormonas se transportan dentro de la planta mediante cuatro tipos de movimientos. Para el movimiento localizado, se utiliza el flujo citoplásmico dentro de las células y la difusión lenta de iones y moléculas entre las células. Los tejidos vasculares se utilizan para mover hormonas de una parte de la planta a otra, estos incluyen tubos de tamiz o floema que mueven los azúcares de las hojas a las raíces y flores, y el xilema que mueve el agua y los solutos minerales de las raíces al follaje.

No todas las células vegetales responden a las hormonas, pero las células que sí lo hacen están programadas para responder en puntos específicos de su ciclo de crecimiento. Los mayores efectos ocurren en etapas específicas durante la vida de la célula, y los efectos disminuidos ocurren antes o después de este período. Las plantas necesitan hormonas en momentos muy específicos durante el crecimiento de las plantas y en lugares específicos. También necesitan desconectar los efectos que tienen las hormonas cuando ya no se necesitan. La producción de hormonas ocurre muy a menudo en sitios de crecimiento activo dentro de los meristemos, antes de que las células se hayan diferenciado por completo. Después de la producción, en ocasiones se trasladan a otras partes de la planta, donde provocan un efecto inmediato o se pueden almacenar en celdas para su posterior liberación. Las plantas utilizan diferentes vías para regular las cantidades de hormonas internas y moderar sus efectos; pueden regular la cantidad de sustancias químicas que se utilizan para biosintetizar las hormonas. Pueden almacenarlos en células, inactivarlos o canibalizar hormonas ya formadas conjugándolas con carbohidratos, aminoácidos o péptidos. Las plantas también pueden descomponer las hormonas químicamente, destruyéndolas de manera efectiva. Las hormonas vegetales regulan con frecuencia las concentraciones de otras hormonas vegetales. [14] Las plantas también mueven hormonas alrededor de la planta diluyendo sus concentraciones.

La concentración de hormonas necesarias para la respuesta de las plantas es muy baja (10 −6 a 10 −5 mol / L). Debido a estas bajas concentraciones, ha sido muy difícil estudiar las hormonas vegetales, y solo desde finales de la década de 1970 los científicos han podido comenzar a reconstruir sus efectos y relaciones con la fisiología vegetal. [15] Gran parte del trabajo inicial sobre hormonas vegetales involucró el estudio de plantas que eran genéticamente deficientes en una o involucraron el uso de plantas cultivadas en tejidos in vitro que fueron sometidos a diferentes proporciones de hormonas, y se comparó el crecimiento resultante. Las primeras observaciones y estudios científicos datan de la década de 1880; la determinación y observación de hormonas vegetales y su identificación se extendió durante los siguientes 70 años.

Las diferentes hormonas se pueden clasificar en diferentes clases, según sus estructuras químicas. Dentro de cada clase de hormona, las estructuras químicas pueden variar, pero todos los miembros de la misma clase tienen efectos fisiológicos similares. La investigación inicial sobre hormonas vegetales identificó cinco clases principales: ácido abscísico, auxinas, citoquininas, etileno y giberelinas. [16] Esta lista se amplió posteriormente, y los brasinoesteroides, jasmonatos, ácido salicílico y estrigolactonas ahora también se consideran hormonas vegetales importantes. Además, hay varios otros compuestos que tienen funciones similares a las hormonas principales, pero su estado como fide de hueso las hormonas todavía se debate.

Ácido abscísico Editar

El ácido abscísico (también llamado ABA) es uno de los inhibidores más importantes del crecimiento de las plantas. Fue descubierto e investigado con dos nombres diferentes, dormin y abscicina II, antes de que se conocieran por completo sus propiedades químicas. Una vez que se determinó que los dos compuestos son iguales, se denominó ácido abscísico. El nombre se refiere al hecho de que se encuentra en altas concentraciones en hojas recién abcisas o recién caídas.

Esta clase de PGR está compuesta por un compuesto químico que normalmente se produce en las hojas de las plantas, procedente de los cloroplastos, especialmente cuando las plantas están bajo estrés. En general, actúa como un compuesto químico inhibidor que afecta el crecimiento de las yemas y la latencia de las semillas y las yemas. Interviene en los cambios dentro del meristemo apical, provocando la latencia de las yemas y la alteración del último conjunto de hojas en coberturas protectoras de las yemas. Dado que se encontró en hojas recién cortadas, inicialmente se pensó que desempeñaba un papel en los procesos de caída natural de las hojas, pero investigaciones posteriores lo han refutado. En las especies de plantas de las zonas templadas del mundo, el ácido abscísico juega un papel en la latencia de las hojas y las semillas al inhibir el crecimiento, pero, a medida que se disipa de las semillas o los brotes, comienza el crecimiento. En otras plantas, a medida que disminuyen los niveles de ABA, el crecimiento comienza a medida que aumentan los niveles de giberelina. Sin ABA, los brotes y las semillas comenzarían a crecer durante los períodos cálidos en invierno y morirían cuando se congelaran nuevamente. Dado que el ABA se disipa lentamente de los tejidos y sus efectos tardan en ser compensados ​​por otras hormonas vegetales, existe un retraso en las vías fisiológicas que proporciona cierta protección contra el crecimiento prematuro. El ácido abscísico se acumula dentro de las semillas durante la maduración de la fruta, lo que evita la germinación de la semilla dentro de la fruta o antes del invierno. Los efectos del ácido abscísico se degradan dentro de los tejidos de las plantas durante las temperaturas frías o por su eliminación mediante el lavado con agua dentro y fuera de los tejidos, liberando las semillas y los brotes del letargo. [17]

El ABA existe en todas las partes de la planta, y su concentración dentro de cualquier tejido parece mediar sus efectos y funcionar como una hormona; su degradación, o más propiamente catabolismo, dentro de la planta afecta las reacciones metabólicas y el crecimiento celular y la producción de otras hormonas. [18] Las plantas comienzan su vida como semillas con altos niveles de ABA. Justo antes de que la semilla germine, los niveles de ABA disminuyen durante la germinación y el crecimiento temprano de la plántula, los niveles de ABA disminuyen aún más. A medida que las plantas comienzan a producir brotes con hojas completamente funcionales, los niveles de ABA comienzan a aumentar nuevamente, lo que ralentiza el crecimiento celular en las áreas más "maduras" de la planta. El estrés del agua o la depredación afecta la producción de ABA y las tasas de catabolismo, mediando otra cascada de efectos que desencadenan respuestas específicas de las células objetivo. Los científicos todavía están reconstruyendo las complejas interacciones y efectos de esta y otras fitohormonas.

En plantas bajo estrés hídrico, ABA juega un papel en el cierre de los estomas. Poco después de que las plantas sufren estrés hídrico y las raíces tienen deficiencia de agua, una señal se mueve hacia las hojas, lo que provoca la formación de precursores de ABA allí, que luego se trasladan a las raíces. Las raíces luego liberan ABA, que se transloca al follaje a través del sistema vascular [19] y modula la absorción de potasio y sodio dentro de las células de guarda, que luego pierden turgencia, cerrando los estomas. [20] [21]

Auxinas Editar

Las auxinas son compuestos que influyen positivamente en el agrandamiento celular, la formación de yemas y el inicio de las raíces. También promueven la producción de otras hormonas y, junto con las citoquininas, controlan el crecimiento de tallos, raíces y frutos, y convierten los tallos en flores. [22] Las auxinas fueron la primera clase de reguladores del crecimiento descubierta. [23] Afectan el alargamiento celular al alterar la plasticidad de la pared celular. Estimulan la división del cámbium, un subtipo de células meristemáticas, y en los tallos provocan la diferenciación del xilema secundario.

Las auxinas actúan para inhibir el crecimiento de las yemas más abajo de los tallos en un fenómeno conocido como dominancia apical, y también para promover el desarrollo y crecimiento de las raíces laterales y adventicias. La abscisión de las hojas se inicia cuando el punto de crecimiento de una planta deja de producir auxinas. Las auxinas en las semillas regulan la síntesis de proteínas específicas, [24] a medida que se desarrollan dentro de la flor después de la polinización, lo que hace que la flor desarrolle una fruta que contenga las semillas en desarrollo.

En grandes concentraciones, las auxinas suelen ser tóxicas para las plantas, son más tóxicas para las dicotiledóneas y menos para las monocotiledóneas. Debido a esta propiedad, se han desarrollado y utilizado herbicidas de auxina sintética que incluyen ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T) para el control de malezas por defoliación. . Las auxinas, especialmente el ácido 1-naftalenacético (NAA) y el ácido indol-3-butírico (IBA), también se aplican comúnmente para estimular el crecimiento de las raíces cuando se toman esquejes de plantas. La auxina más común que se encuentra en las plantas es el ácido indol-3-acético (IAA).

Brasinoesteroides Editar

Los brasinoesteroides son una clase de polihidroxiesteroides, el único ejemplo de hormonas a base de esteroides en las plantas. Los brasinoesteroides controlan la elongación y división celular, el gravitropismo, la resistencia al estrés y la diferenciación del xilema. Inhiben el crecimiento de las raíces y la abscisión de las hojas. Brassinolide fue el primer brasinoesteroide identificado y se aisló de extractos de colza (Brassica napus) polen en 1979. [25]

Citoquininas Editar

Las citoquininas o CK son un grupo de sustancias químicas que influyen en la división celular y la formación de brotes. También ayudan a retrasar la senescencia de los tejidos, son responsables de mediar el transporte de auxinas en toda la planta y afectan la longitud internodal y el crecimiento de las hojas. En el pasado se les llamaba cininas cuando se aislaron por primera vez de células de levadura. Las citoquininas y las auxinas a menudo trabajan juntas, y las proporciones de estos dos grupos de hormonas vegetales afectan la mayoría de los períodos de crecimiento importantes durante la vida de una planta. Las citoquininas contrarrestan la dominancia apical inducida por las auxinas junto con el etileno, promueven la abscisión de hojas, partes de flores y frutos. [26]

Etileno Editar

A diferencia de las otras hormonas vegetales importantes, el etileno es un gas y un compuesto orgánico muy simple, que consta de solo seis átomos. Se forma mediante la descomposición de la metionina, un aminoácido que se encuentra en todas las células. El etileno tiene una solubilidad en agua muy limitada y, por lo tanto, no se acumula dentro de la celda, por lo general se difunde fuera de la celda y escapa de la planta. Su eficacia como hormona vegetal depende de su tasa de producción frente a su tasa de escape a la atmósfera. El etileno se produce a un ritmo más rápido en las células que crecen y se dividen rápidamente, especialmente en la oscuridad. Los brotes nuevos y las plántulas recién germinadas producen más etileno del que puede escapar de la planta, lo que conduce a cantidades elevadas de etileno, inhibiendo la expansión de las hojas (ver respuesta hiponástica).

A medida que el nuevo brote se expone a la luz, las reacciones mediadas por el fitocromo en las células de la planta producen una señal para que disminuya la producción de etileno, lo que permite la expansión de las hojas. El etileno afecta el crecimiento y la forma de las células cuando un brote o una raíz en crecimiento choca contra un obstáculo mientras está bajo tierra, la producción de etileno aumenta enormemente, lo que evita el alargamiento celular y hace que el tallo se hinche. El tallo más grueso resultante es más fuerte y es menos probable que se doble bajo presión al presionar contra el objeto que impide su camino hacia la superficie. Si el brote no llega a la superficie y el estímulo de etileno se prolonga, afecta la respuesta geotrópica natural del tallo, que es crecer erguido, lo que le permite crecer alrededor de un objeto. Los estudios parecen indicar que el etileno afecta el diámetro y la altura de los tallos: cuando los tallos de los árboles están sujetos al viento, lo que provoca una tensión lateral, se produce una mayor producción de etileno, lo que da como resultado troncos y ramas más gruesos y resistentes.

El etileno también afecta la maduración de la fruta. Normalmente, cuando las semillas están maduras, la producción de etileno aumenta y se acumula dentro de la fruta, lo que resulta en un evento climatérico justo antes de la dispersión de la semilla. La proteína nuclear Ethileno Insensitive2 (EIN2) está regulada por la producción de etileno y, a su vez, regula otras hormonas, incluidas ABA y hormonas del estrés. [27] La ​​difusión de etileno fuera de las plantas se inhibe fuertemente bajo el agua. Esto aumenta las concentraciones internas del gas. En numerosas especies acuáticas y semiacuáticas (p. Ej. Callitriche ornitorrinco, arroz y Rumex palustris), el etileno acumulado estimula fuertemente el alargamiento hacia arriba. Esta respuesta es un mecanismo importante para el escape adaptativo de la inmersión que evita la asfixia al devolver el brote y las hojas al contacto con el aire mientras permite la liberación del etileno atrapado. [28] [29] [30] [31] Al menos una especie (Potamogeton pectinatus) [32] se ha encontrado que es incapaz de producir etileno conservando una morfología convencional. Esto sugiere que el etileno es un verdadero regulador en lugar de ser un requisito para construir el plan corporal básico de una planta.

Gibberelins Editar

Las giberelinas (GA) incluyen una amplia gama de productos químicos que se producen de forma natural en las plantas y los hongos. Fueron descubiertos por primera vez cuando investigadores japoneses, incluido Eiichi Kurosawa, notaron una sustancia química producida por un hongo llamado Gibberella fujikuroi que produjo un crecimiento anormal en las plantas de arroz. [33] Más tarde se descubrió que los AG también son producidos por las propias plantas y controlan múltiples aspectos del desarrollo a lo largo del ciclo de vida. La síntesis de GA está fuertemente regulada al alza en las semillas en el momento de la germinación y su presencia es necesaria para que se produzca la germinación. En plántulas y adultos, los AG promueven fuertemente el alargamiento celular. Los AG también promueven la transición entre el crecimiento vegetativo y reproductivo y también son necesarios para la función del polen durante la fertilización. [34]

Jasmonates Editar

Los jasmonatos (JA) son hormonas a base de lípidos que se aislaron originalmente del aceite de jazmín. [35] Los JA son especialmente importantes en la respuesta de la planta al ataque de herbívoros y patógenos necrotróficos. [36] El JA más activo en las plantas es el ácido jasmónico. El ácido jasmónico se puede metabolizar aún más en metil jasmonato (MeJA), que es un compuesto orgánico volátil. Esta propiedad inusual significa que MeJA puede actuar como una señal en el aire para comunicar el ataque de herbívoros a otras hojas distantes dentro de una planta e incluso como una señal a las plantas vecinas. [37] Además de su papel en la defensa, también se cree que los JA desempeñan un papel en la germinación de semillas, el almacenamiento de proteínas en semillas y el crecimiento de raíces. [36]

Ácido salicílico Editar

El ácido salicílico (SA) es una hormona con una estructura relacionada con el fenol. Originalmente se aisló de un extracto de corteza de sauce blanco (Salix alba) y es de gran interés para la medicina humana, ya que es el precursor del analgésico aspirina. En las plantas, SA juega un papel crítico en la defensa contra patógenos biotróficos. De manera similar a JA, SA también puede metilarse. Al igual que MeJA, el salicilato de metilo es volátil y puede actuar como una señal de larga distancia a las plantas vecinas para advertir del ataque de patógenos. Además de su papel en la defensa, SA también participa en la respuesta de las plantas al estrés abiótico, particularmente por sequía, temperaturas extremas, metales pesados ​​y estrés osmótico. [38]

Strigolactonas Editar

Las estrigolactonas (SL) se descubrieron originalmente a través de estudios de la germinación de la maleza parásita. Striga lutea. Se encontró que la germinación de Striga La especie fue estimulada por la presencia de un compuesto exudado por las raíces de su planta huésped. [39] Más tarde se demostró que los SL que se exudan al suelo promueven el crecimiento de hongos micorrízicos arbusculares simbióticos (AM). [40] Más recientemente, se identificó otro papel de los SL en la inhibición de la ramificación de los brotes. [41] Este descubrimiento del papel de los SL en la ramificación de los brotes condujo a un aumento dramático en el interés por estas hormonas, y desde entonces se ha demostrado que los SL juegan un papel importante en la senescencia de las hojas, la respuesta a la falta de fosfato, la tolerancia a la sal y la señalización luminosa. . [42]

Otras hormonas conocidas Editar

Otros reguladores del crecimiento de las plantas identificados incluyen:

  • Hormonas peptídicas vegetales: abarca todos los pequeños péptidos secretados que participan en la señalización de célula a célula. Estas pequeñas hormonas peptídicas juegan un papel crucial en el crecimiento y desarrollo de las plantas, incluidos los mecanismos de defensa, el control de la división y expansión celular y la autoincompatibilidad del polen. [43] Se sabe que el péptido pequeño CLE25 actúa como una señal de larga distancia para comunicar el estrés hídrico detectado en las raíces a los estomas de las hojas. [44]
  • Poliaminas: son moléculas fuertemente básicas con bajo peso molecular que se han encontrado en todos los organismos estudiados hasta ahora. Son esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas y afectan el proceso de mitosis y meiosis. En las plantas, las poliaminas se han relacionado con el control de la senescencia [45] y la muerte celular programada. [46]
  • Óxido nítrico (NO): sirve como señal en las respuestas hormonales y de defensa (por ejemplo, cierre de estomas, desarrollo de raíces, germinación, fijación de nitrógeno, muerte celular, respuesta al estrés). [47] El NO puede ser producido por una NO sintasa aún indefinida, un tipo especial de nitrito reductasa, nitrato reductasa, citocromo c oxidasa mitocondrial o procesos no enzimáticos que regulan las funciones de los orgánulos de las células vegetales (por ejemplo, síntesis de ATP en cloroplastos y mitocondrias). [48]
  • Karrikins: no son hormonas vegetales, ya que no son producidas por las plantas en sí mismas, sino que se encuentran en el humo del material vegetal en llamas. Los karrikins pueden promover la germinación de semillas en muchas especies. [49] El hallazgo de que las plantas que carecen del receptor del receptor de karrikin muestran varios fenotipos de desarrollo (aumento de la acumulación de biomasa y aumento de la sensibilidad a la sequía) ha llevado a algunos a especular sobre la existencia de una hormona endógena similar a karrikin aún no identificada en las plantas. La vía de señalización celular de karrikin comparte muchos componentes con la vía de señalización de estrigolactona. [50]
  • Triacontanol: un alcohol graso que actúa como estimulante del crecimiento, especialmente iniciando nuevas rupturas basales en la familia de las rosas. Se encuentra en la alfalfa (alfalfa), la cera de abeja y algunas cutículas de hojas cerosas.

Las hormonas vegetales sintéticas o PGR se utilizan en varias técnicas diferentes que involucran la propagación de plantas a partir de esquejes, injertos, micropropagación y cultivo de tejidos. Por lo general, están disponibles comercialmente como "polvo de hormona de enraizamiento".

La propagación de plantas mediante esquejes de hojas, tallos o raíces completamente desarrollados es realizada por jardineros que utilizan auxina como un compuesto de enraizamiento aplicado a la superficie del corte; las auxinas se introducen en la planta y promueven el inicio de la raíz. En el injerto, la auxina promueve la formación de tejido calloso, que une las superficies del injerto. En la micropropagación, se utilizan diferentes PGR para promover la multiplicación y luego el enraizamiento de nuevas plántulas. En el cultivo de tejidos de células vegetales, los PGR se utilizan para producir el crecimiento, la multiplicación y el enraizamiento de los callos.

Dormancia de semillas Editar

Las hormonas vegetales afectan la germinación y la latencia de las semillas actuando en diferentes partes de la semilla.

La latencia del embrión se caracteriza por una alta relación ABA: GA, mientras que la semilla tiene una alta sensibilidad al ácido abscísico y una baja sensibilidad a la GA. Para liberar la semilla de este tipo de latencia e iniciar la germinación de la semilla, debe ocurrir una alteración en la biosíntesis de hormonas y degradación hacia una relación ABA / GA baja, junto con una disminución en la sensibilidad ABA y un aumento en la sensibilidad GA.

ABA controla la latencia del embrión y la germinación del embrión GA. La latencia de la cubierta de la semilla implica la restricción mecánica de la cubierta de la semilla. Esto, junto con un bajo potencial de crecimiento embrionario, produce efectivamente la latencia de las semillas. GA libera esta latencia aumentando el potencial de crecimiento del embrión y / o debilitando la cubierta de la semilla para que el radical de la plántula pueda atravesar la cubierta de la semilla. Los diferentes tipos de cubiertas de semillas pueden estar formadas por células vivas o muertas, y ambos tipos pueden verse influenciados por hormonas sobre las que actúan las compuestas de células vivas después de la formación de la semilla, mientras que las cubiertas de semillas compuestas por células muertas pueden verse influenciadas por hormonas durante la formación de la cubierta de la semilla. ABA afecta las características de crecimiento de la testa o de la cubierta de la semilla, incluido el grosor, y afecta el potencial de crecimiento del embrión mediado por GA. Estas condiciones y efectos ocurren durante la formación de la semilla, a menudo en respuesta a las condiciones ambientales. Las hormonas también median la latencia del endospermo: el endospermo en la mayoría de las semillas está compuesto de tejido vivo que puede responder activamente a las hormonas generadas por el embrión. El endospermo a menudo actúa como una barrera para la germinación de la semilla, desempeñando un papel en la latencia de la cubierta de la semilla o en el proceso de germinación. Las células vivas responden a la relación ABA: GA y también la afectan, y median la sensibilidad celular. GA aumenta así el potencial de crecimiento del embrión y puede promover el debilitamiento del endospermo. La GA también afecta los procesos tanto independientes de ABA como inhibidores de ABA dentro del endospermo. [51]

Ácido salicílico Editar

La corteza de sauce se ha utilizado durante siglos como analgésico. El ingrediente activo de la corteza de sauce que proporciona estos efectos es la hormona ácido salicílico (SA). En 1899, la compañía farmacéutica Bayer comenzó a comercializar un derivado de SA como el fármaco asprin. [52] Además de su uso como analgésico, SA también se utiliza en tratamientos tópicos de varias afecciones de la piel, como el acné, las verrugas y la psoriasis. [53] Se ha descubierto que el salicilato de sodio, otro derivado de SA, suprime la proliferación de células cancerosas humanas de leucemia linfoblástica, próstata, mama y melanoma. [54]

Ácido jasmónico Editar

El ácido jasmónico (JA) puede inducir la muerte de las células de leucemia linfoblástica. Se ha demostrado que el jasmonato de metilo (un derivado de JA, que también se encuentra en plantas) inhibe la proliferación en varias líneas de células cancerosas, [54] aunque todavía existe un debate sobre su uso como fármaco contra el cáncer, debido a su potencial negativo efectos sobre las células sanas. [55]


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