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UEPG Fitormônios: ácido abscísico (ABA) Ácido Abscísico (ABA) Determinados momentos – sobrevivência da planta – tem que restringir crescimento ou suas atividades reprodutivas; 1949 – Paul F. Wareing – gemas dormentes de batata – contendo grande quantidade de um inibidor de crescimento; Ácido abscísico (ABA) – hormônio vegetal que está envolvido nas respostas a estresses ambientais, tais como: baixa disponibilidade de água; temperatura reduzida; salinidade; Ácido Abscísico (ABA): histórico e descoberta ABA era considerado promotor de dormência em gemas; ABA – hormônio vegetal – descoberta na década de 60 – inicialmente considerado um inibidor de crescimento; ABA – atualmente sabe-se que desempenha múltiplas funções durante o ciclo de vida das plantas; Já antes da década de 40 – conhecidas efeitos dos extratos vegetais na promoção de dormência em gemas e sementes; Ácido Abscísico (ABA): histórico e descoberta Na 6º Conferência Internacional de Substância de Crescimento vegetal – realizada em Ottawa – Canadá – 1967 – estabeleceram o nome de ácido abscísico (ABA); Nome “ácido abscísico consagrado pelo uso; Atualmente – alguns fisiologistas – consideram nome inadequado – pois o ABA não é ativo na abscisão como se pensava inicialmente; Ácido Abscísico (ABA): ocorrência nas plantas ABA – presente em todas plantas vasculares e algas verdes e fungos; parece não existir em briófitas; ABA – presente em praticamente todas as células vivas do vegetal – desde ápice caulinar até o radicular; presente na seiva do xilema e floema; Ácido Abscísico (ABA): ocorrência nas plantas A nível celular – ABA presente no apoplasto, citossol, cloroplasto e vacúolo; Concentração interna do ABA – regulado pela fase de desenvolvimento da planta – por fatores ambientais e interação com outros hormônios; Sob condições ambientais favoráveis – concentração de ABA nas folhas e raízes – muito pequena; Aumenta muito quando planta submetida a estresses – principalmente hídrico; Papel do ABA para proteger a planta nesse tipo de estresse – através da promoção do fechamento estomático – reduzindo a perda de água; Sítio de ação mais provável – superfície externa da membrana plasmática da célula-guarda; Há evidências para um receptor intracelular; Ácido Abscísico (ABA): ocorrência nas plantas Locais de biossíntese do ABA: tecidos vasculares ; Descoberta da principal via de biossíntese do ABA ocorreu através do estudo em plantas mutantes deficientes desse hormônio; Estudos demonstram - via principal da síntese do ABA – usa carotenóides oxigenados (xantofila) de 40 carbonos como precursores; Ácido Abscísico (ABA): biossíntese Ácido Abscísico (ABA): transporte ABA facilmente transportado pelo floema, xilema e células parenquimáticas; Plantas de tremoço – submetidas a estresse salino, 55% do total de ABA presente no xilema e proveniente da raiz; Plantas não-estressadas – raiz contribui apenas com 28% do teor de hormônio; Principais funções do ABA: proteção ao estresse hídrico Wright e Hiron – 1969 – aumento do nível endógeno do ABA em folhas de trigo destacadas e submetidas a déficit hídrico; Vários grupos de pesquisadores – simularam grande número de respostas fisiológicas ao estresse hídrico pela adição do ABA: redução da condutância estomática (abertura dos estômatos); Década de 1980 – H.G. Jones e I. R. Cowan – trabalhos independentes – sugeriram que raízes seriam capazes de perceber a redução na disponibilidade de água no solo; “Raízes enviariam para parte aérea algum sinal (positivo, negativo e/ou acumulativo) que atuaria sobre mecanismo estomático – regulando as trocas gasosas e evitando alterações no balanço hídrico foliar”; “Comprovadamente há um mecanismo de comunicação entre a raiz e a parte aérea – especialmente quando algum tipo de estresse é imposto ao sistema radicular”; Principais funções do ABA: proteção ao estresse hídrico Sinal positivo da raiz para parte aérea – envolve promoção da síntese e/ou fornecimento de substâncias fisiologicamente ativas - que em condições normais não são sintetizadas, ou sintetizadas em pequena quantidade; Sinal negativo é a inibição da síntese e/ou do fornecimento de substâncias normalmente sintetizadas e/ou exportadas pela raiz não-estressada; Principais funções do ABA: proteção ao estresse hídrico Concentração de ABA detectada por Davies – no sistema radicular de plantas de milho cultivadas em solo seco foi substancialmente maior do que aquela verificada em raízes mantidas em solo úmido; Principais funções do ABA: proteção ao estresse hídrico W. J. Davies – Inglaterra – evidenciou participação do ABA como sinal positivo – transportado da raiz para parte aérea através do xilema em plantas submetidas a estresse hídrico; Raízes localizadas nas camadas superficiais do solo: responsáveis pela percepção do déficit hídrico – isso estimula a síntese do ABA nesses órgãos; Transporte do ABA para parte aérea: através da corrente transpiratória do xilema – provocando fechamento estomático e reduzindo a perda de água; “Concentração do ABA nas folhas pode aumentar até 50 vezes sob condições de seca”; Principais funções do ABA: proteção ao estresse hídrico Principais funções: ABA inibe a viviparidade ABA produzido pelos tecidos maternos durante última metade da embriogênese – evita a viviparidade – ou seja – germinação precoce do embrião em frutos conectados a planta mãe; Mecanismo para ação do ABA no controle da viviparidade: capacidade de inibir as divisões celulares no corpo do embrião; Como ele faz isso? Através da expressão de um gene que produz inibidor das cinases dependentes de ciclinas – mantendo as células na transição de G1 para S no ciclo celular; Tomate mutante deficiente na síntese de ABA, com sementes em germinação no fruto (viviparidade); Principais funções: ABA inibe a viviparidade Principais funções: dormência do embrião controlada pela razão ABA/giberelina Pesquisas genéticas recentes comprovam que dormência de sementes – diretamente ligada com balanço entre ABA e giberelina; Processo ainda não esta completamente esclarecido; O que já se sabe? Dormência do embrião – devido presença de inibidores – especialmente ABA – assim como ausência de promotores de crescimento como a giberelina: Conclusão: ABA tem função na embriogênese e maturação da semente e considerado importante para induzir dormência; Ação do ABA nas sementes induzidas a dormência – ocorre através da regulação da expressão gênica; “Dormência do embrião – devido presença de inibidores – especialmente ABA – assim como ausência de promotores de crescimento como a giberelina”: Principais funções: dormência do embrião controlada pela razão ABA/giberelina Principais funções: ABA inibe produção de enzimas induzidas pelas giberelina Além do antagonismo ABA/giberelina afetar a dormência da semente; ABA inibe síntese – induzida pela giberelina – de enzimas hidrolíticas – fundamentais para a quebra de reservas armazenadas nas sementes em germinação; Como o ABA inibe essas enzimas? ABA faz isso inibindo expressão de genes (GA-MYB) responsáveis pela formação da alfa-amilase; Principais funções: ABA inibe produção de enzimas induzidas pelas giberelina Que enzimas são essas? Sabe-se que giberelina estimula camada de aleurona dos grão de cereais a produzir alfa-amilase e outras enzimas que quebra reservas do endosperma durante a germinação; Principais funções: ABA induz dormência de gemas Efeito mais comum do ABA: inibição do crescimento vegetativo; Plantas lenhosas – dormência de gemas – caráter adaptativo em climas frios; “Árvore exposta a temperaturas baixas – no inverno – protege seus meristemas com escamas e crescimento cessa temporariamente”; Resposta a baixas temperaturas – necessita de mecanismo sensorial que detecte essas mudanças ambientais; Necessita de sistema de controle que realize a transdução dos sinais ambientais e desencadeie processo de dormência; Plantas lenhosas de regiões temperadas– nível de ABA geralmente se eleva em respostas a dias curtos; “Nível de ABA se eleva quando: crescimento é reduzido e a dormência de gemas é imposta”; Principais funções: ABA induz dormência de gemas Folhas – responsáveis pela percepção do estímulo ambiental – sintetizando ABA; ABA transportado para as gemas onde provoca a dormência; Comprovação: aplicação de ABA em gemas não dormentes induz dormência; Ainda para pesquisar: nem sempre condições de dias curtos causam aumento do ABA endógenos nas gemas; Principais funções: ABA induz dormência de gemas Outros hormônios Além dos hormônios vegetais clássicos – auxinas, citocininas, giberelinas, etileno e ABA; Outros compostos podem afetar o crescimento e desenvolvimento vegetal – ainda há dúvidas quanto à classificação dessas substâncias como hormônios vegetais; Substâncias como: brassinoesteróides, poliaminas, ácido jasmônico e o ácido salicílico; 24 UEPG Fitormônios: ácido abscísico (ABA)
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