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1 Florescimento Diego Ismael Rocha dirocha@ufg.br Fisiologia do Desenvolvimento Vegetal Fatores ambientais podem influenciar o florescimento LUZ HORM TEMP Vernalização: Algumas plantas precisam de um tratamento térmico (temp. baixas) conhecido como “vernalização” para florir. Ex.: Macieira, Pereira, Pessegueiro etc Temperatura D J F M A M J J A S O N H o ra s d e l u z p o r d ia 2 D J F M A M J J A S O N H o ra s d e l u z p o r d ia 20/02/2003 19:35 16/06/2003 17:26 Luz 24h Duração crítica de escuro período de luz período de escuro flash de luz Planta de dias curtos 24h Duração crítica de escuro período de luz período de escuro quebra do período de escuro Planta de dias longos • Duração do Dia: Fotoperíodo crítico: duração mínima de luz necessária para induzir o florescimento das plantas 1) Plantas de dias curtos (PDC): Florescem quando o fotoperíodo crítico não é atingido, ou seja, florescem rapidamente quando a iluminação é inferior a certo número de horas por dia. Ex.: Café e Soja. • 2) Plantas de dias longos (PDL): Florescem quando o fotoperíodo crítico é ultrapassado, ou seja, florescem rapidamente quando a iluminação é superior a certo número de horas por dia. Ex.: Alface, Cebola • 3) Plantas Indiferentes: Florescem em qualquer fotoperíodo, ou seja, o fotoperíodo não exerce nenhum controle sobre o florescimento • Atuação do FITOCROMO. Petunia hybrida, induzida (DL) como enxerto Hyosyamus niger, não-induzida (DL) como porta-enxerto Taiz & Zeiger, 2002 3 Experimentos de enxertia de folhas em Perilla sp, uma planta de dias curtos. Taiz & Zeiger, 2002 DC DL DL A proteína FT trafega pelo floema das folhas ao meristema! L. Corbesier et al., Science 316, 1030 -1033 (2007) O florígeno é a proteína produzida pelo gene FT! Fatores ambientais podem influenciar o florescimento LUZ HORM TEMP Blázquez (2000) LUZ GIBERILINAS TEMPERATURA sépalas pétalas estames carpelos Arabidopsis thaliana estame pétala pétala estame sépala carpelos (pistilo) carpelos (pistilo) sépala Arabidopsis thaliana 4 Elliot Meyerowitz (1947- ) The war of the whorls: genetic interactions controlling flower development. Nature. (1991) 353(6339):31-7. 1991 2013 Enrico Coen (1945- ) The war of the whorls: genetic interactions controlling flower development. Nature. (1991) 353(6339):31-7. 1991 2013 Mutantes de Arabidopsis para a identidade dos órgãos florais apetala1 apetala2 pistillata apetala3 agamous Sépalas e pétalas (verticilos 1 e 2) grupo A Pétalas e estames (verticilos 2 e 3) grupo B Estames e carpelos (verticilos 3 e 4) grupo C Determinação da identidade dos órgãos florais Coen & Meyerowitz (1991) estames sépalas carpelos pétalas A C B Premissas do modelo ABC 1º S P E C estames sépalas carpelos pétalas A C B Premissas do modelo ABC 1º S P E C 2º A C (mutualmente exclusivos) 3º O fator C determina o meristema estames sépalas carpelos pétalas v1 v2 v3 v4 5 Mutantes do grupo A C B A C B S P E C C E E C Mutantes do grupo A C B A C B S P E C C E E C apetala2 Mutantes do grupo B C S S C C A A C B S P E C Mutantes do grupo B C S S C C pistillata A A C B S P E C Mutantes do grupo C S P P S A B A C B S P E C Mutantes do grupo C S P P S agamous A B A C B S P E C 6 Testes do Modelo ABC (Duplo mutante b/c) pistillata/agamous A C B S P E C Testes do Modelo ABC (Duplo mutante b/c) S S S S pistillata/agamous A A C B S P E C Testes do Modelo ABC (Duplo mutante b/c) S S S S pistillata/agamous A A C B S P E C Testes do Modelo ABC (Triplo mutante a/b/c) ? ? ? ? ap2/pi/ag A C B S P E C Testes do Modelo ABC (Triplo mutante a/b/c) F F F F ap2/pi/ag A C B S P E C Johan Wolfgang von Goethe (1749-1826) “Flores são folhas modificadas” (1791) 7 Os genes do modelo ABC Domínio MADS AP1 SQUA AG PLE AP3 DEF PI GLO Função A Função C Função B Função B Arabidopsis Antirrhinum Os genes do modelo ABC Fatores de transcrição da família MADS Existem em animais, mas possuem funções biológicas diferentes Testes do Modelo ABC (transgênicos) C 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 A B Ma et al. (1997) A C B S P E C C P P E E 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 A B Ma et al. (1997) A C B S P E C Testes do Modelo ABC (transgênicos) C 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 35S::AGAMOUS B A C B S P E C Testes do Modelo ABC (transgênicos) C E E E E 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 35S::AGAMOUS B A C B S P E C Testes do Modelo ABC (transgênicos) 8 A 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 agamous B A C B S P E C Testes do Modelo ABC (transgênicos/mutantes) A P P P P 35S::PISTILLATA 35S::APETALA3 agamous B A C B S P E C Testes do Modelo ABC (transgênicos/mutantes) Desenvolvimento reprodutivo em pteridófitas Desenvolvimento reprodutivo em pteridófitas Expressão de CMADS1 em Ceratopteris richardii (Hasebe et al., 1998) – gene do fator C Controle da fertilidade pelo modelo ABC A C B S P E C Função C determina fertilidade 9 Controle do sexo pelo modelo ABC Desenvolvimento reprodutivo em gimnospermas Gimnospermas possuem genes do grupo B e C (Tandre et al.1998; Sunderström et al. 1999; Sunderström 2002) Controle do sexo pelo modelo ABC A C B A C Função B determina a expressão do sexo MODELO ABCDE
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