Prévia do material em texto
REGULADORES INTERNOS DO CRESCIMENTO VEGETAL ILAÍNE SILVEIRA MATOS Fevereiro 2016 Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Biologia Departamento de Botânica Fisiologia Vegetal REVISÃO OS HORMÔNIOS VEGETAIS AUXINAS CITOCININAS GIBERELINAS ÁCIDO ABSCÍSICO ETILENO BRASSINOESTERÓIDES ÁCIDO SALICÍLICO ÁCIDO JASMÔNICO POLIAMINAS Substâncias com efeito hormonal ETILENO DESCOBERTA século XIX - o gás de iluminação era capaz de provocar o desfolhamento das árvores; 1864 – Girardin: identificou o etileno como um dos componentes do gás de iluminação responsáveis por provocar a abscisão foliar; 1901 - Dimitry Neljubov: a aplicação de concentrações crescentes de etileno em plântulas de ervilha estioladas causavam uma resposta tríplice: • Inibição do alongamento; • Intumescimento (maior espessura); • Orientação horizontal. ETILENO DESCOBERTA Concentração de etileno (ppm) 1934 - Gane et al: identificaram quimicamente o etileno como um produto natural do metabolismo das plantas (hormônio vegetal). 1910- Cousins: sugeriu que laranjas armazenadas em câmaras emanavam etileno o qual promovia o amadurecimento precoce de bananas. ETILENO DESCOBERTA Além de responderem ao etileno exógeno, as plantas poderiam produzir o seu próprio etileno ETILENO COMPOSIÇÃO CARACTERÍSTICAS: Gasoso; Incolor; Inflamável; Mais leve que o ar; Odor adocicado (éter). Hidrocarboneto simples e insaturado Molécula mais simples com atividade biológica ETILENO BIOSSÍNTESE • Sintetizado por vários organismos: bactérias, fungos, algas, musgos, samambaias, gimnospermas e angiospermas; • Sintetizado em toda a planta = CICLO DE YANG. METIONINA ADOMET ACC ETILENO MTA CICLO DE YANG ATP S-adenosilmetionina 1 aminociclopropano- 1-carboxílico 5’- metiltioadenosina Oxigênio CO2 + amônio Oxidase do ACC Adams e Yang (1979) • Tipo de tecido vegetal; • Estágio de desenvolvimento da planta; • Presença de outros hormônios: Auxinas (10-100 x, 30 – 120 min); Citocininas (2-4 x, 6 -9 h); ABA (2x); Giberelinas (leve efeito); Etileno: Autocálise (retroalimentação) Autoinibição ETILENO BIOSSÍNTESE A taxa de produção do etileno é influenciada por diversos fatores internos e externos: FATORES INTERNOS SINERGIA C o n c. e ti le n o AIA CIT AIA + CIT controle es p e ra d o o b se rv ad o SINERGIA ETILENO BIOSSÍNTESE FATORES EXTERNOS • Temperatura (ótima 30°C, estresse térmico); • Luz (quantidade e qualidade; estímulo: floração/inibição: clorofila ou nenhum efeito); • Oxigênio (enzima oxidase do ACC); • Gás carbônico (inibição em altas concentrações). ESTRESSE Lesões mecânicas Alagamento Seca Patógenos Compostos tóxicos ET IL EN O ETILENO BIOSSÍNTESE METIONINA ADOMET ACC ETILENO MTA CICLO DE YANG ATP S-adenosilmetionina 1 aminociclopropano- 1-carboxílico 5’- metiltioadenosina Oxigênio CO2 + amônio Oxidase do ACC Independente de tecidos vegetais = gás etileno = DIFUSÃO; Espaços intercelulares + perda para o ambiente; Ação próximo ao local de síntese; ETILENO TRANSPORTE ACC ETILENO xilema TRANSPORTE INDIRETO A LONGA DISTÂNCIA o ACC produzido nas raízes em resposta ao estresse pode ser transportado até a porção aérea pelo xilema, e então ser convertido a etileno nos tecidos alvo. PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO CRESCIMENTO Efeitos contrastantes do etileno sobre o crescimento das células vegetais ETILENO CRESCIMENTO INIBIÇÃO Concentração de etileno (ppm) RESPOSTA TRÍPLICE AO ETILENO Inibição do crescimento Divisão celular (retardo) Alongamento celular (orientação das fibrilas) Inibição do alongamento Aumento de espessura ETILENO CRESCIMENTO INIBIÇÃO CICLO CELULAR FASE M FASE G1 FASE G2 duplicação do DNA e proteínas associadas FASE S Mitose (divisão núcleo) Citocinese (divisão citoplasma) Condensação dos cromossomos Aumento do tamanho celular e síntese de compostos Repouso x divisão celular; Passagem entre as fases do ciclo celular. DIVISÃO CELULAR: desaceleramento do ciclo de divisão celular = maior duração das fases G1, G2 ou S ETILENO CRESCIMENTO INIBIÇÃO EXPANSÃO CELULAR: reorientação das microfibrilas de celulose para uma disposição longitudinal = crescimento radial = caules espessos ORIENTAÇÃO DAS MICROFIBRILAS DE CELULOSE E DIREÇÃO DO ALONGAMENTO CELULOSE: aleatória EXPANSÃO: todas as direções CELULOSE: longitudinal EXPANSÃO: radial CELULOSE: radial EXPANSÃO: longitudinal AIA e GA ETILENO ETILENO CRESCIMENTO ESTÍMULO Em plantas sujeitas a alagamento o etileno estimula o alongamento dos entrenós, possibilitando a planta crescer acima da coluna de água. Efeito do alagamento sobre o crescimento da planta semiaquática Rumex palustris CONTROLE ALAGADA ETILENO ETILENO CRESCIMENTO ESTÍMULO Interação entre etileno e giberelina promove o crescimento dos entrenós em resposta ao alagamento ACC ACC ETILENO GIBERELINA ACC oxidase O2 síntese sensibilidade divisão e alongamento Meristema intercalar xilema PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO RESPOSTA AO ALAGAMENTO Alongamento do caule Formação de aerênquima Hipertrofia de lenticelas Epinastia ACC ETILENO LENTICELAS: São áreas salientes circulares, ovais, ou alongadas presentes em frutos, caules e raízes constituídas por células parenquimáticas frouxamente organizadas que possibilitam a aeração dos tecidos internos. ETILENO RESPOSTA AO ALAGAMENTO HIPERTROFIA DAS LENTICELAS HIPERTROFIA DAS LENTICELAS • Aumento no volume do tecido parenquimatoso; • Porções não submersas: captação do oxigênio (difusão para as raízes hipóxicas ou anóxicas); • Porções submersas: eliminação de substâncias tóxicas (etanol). ETILENO RESPOSTA AO ALAGAMENTO ETILENO RESPOSTA AO ALAGAMENTO AERÊNQUIMA: Tecido parenquimático especializado em armazenar ar nos espaços intercelulares; Esquizógeno (afastamento) ou lisígeno (apoptose). ETILENO: estimula a síntese de celulases que degradam a parede celular provocando a lise de células parenquimáticas e a formação de aerênquima lisígeno. FORMAÇÃO DE AERÊNQUIMA ETILENO RESPOSTA AO ALAGAMENTO EPINASTIA: Curvatura das folhas para baixo; Causada por alagamento, infecção por patógenos e/ ou estresse salino; Crescimento diferencial das células do pecíolo; Efeito indireto do AIA (auxina estimula a síntese de etileno). Epinastia reduz a absorção de luz e a perda de água por transpiração PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃODA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO QUEBRA DE DORMÊNCIA • Quebra de dormência e estímulo a germinação de cereais; • Aumento na taxa de germinação (não dormentes); • Quebra de dormência de gemas; • Crescimento de gemas de batatas e outros tubérculos. PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS O etileno é capaz de induzir a formação de raízes adventicías e pêlos radiculares. ETILENO FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS AIA NORMAL MUTANTE 1 MUTANTE 1 MUTANTE 2 MUTANTE 2 AIA AIA+ ETIL AIA AIA+ ETIL AIA O efeito promotor da auxina na formação de raízes adventícias é mediado pelo etileno Deficiente em ETILENO Insensível ao ETILENO ETILENO FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS O etileno estimula a diferenciação das células epidérmicas em células de pêlos radiculares (absorção de água e sai minerais). PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO Inibe a floração da maioria das espécies; Estimula a rápida floração em bromeliáceas (abacaxi) e orquidáceas. ETILENO INDUÇÃO DA FLORAÇÃO PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO SEXO FLORAL Estimula a formação de flores femininas em plantas monoicas (flores masculinas e femininas no mesmo indivíduo), como na família Curcubitaceae. ETILENO GIBERELINA PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO (carnosos) ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS Processo geneticamente programado, que envolve mudanças na coloração, consistência (textura), sabor e aroma dos frutos. Essas mudanças servem como sinais para indicar aos frugívoros que os frutos estão prontos para o consumo e as sementes estão maduras e prontas para serem dispersas. ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS COLORAÇÃO Degradação da clorofila (cloroplastos) Acúmulo de carotenóides (cromoplastos) AMOLECIMENTO Digestão enzimática da pectina (lamela mediana) AROMA & SABOR Degradação de ácidos Acúmulo de açúcares Produção de compostos voláteis FRUTOS VISTOSOS E PALATÁVEIS ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS FRUTOS CLIMATÉRICOS FRUTOS NÃO-CLIMATÉRICOS As taxas de respiração e a síntese de etileno aumentam (de forma intensa e rápida) com o início do processo de maturação. As taxas de respiração e a síntese de etileno NÃO aumentam com o início do processo de maturação. banana, tomate, abacate, maçã, pêssego, ameixa, figo, manga, caqui, fruta-do- conde, atemóia e graviola uva, cereja, morango e diversos frutos cítricos ETILENO 1910- Cousins: sugeriu que laranjas armazenadas em câmaras emanavam etileno o qual promovia o amadurecimento precoce de bananas. Fungo Penicillium ETILENO PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ETILENO CRESCIMENTO DO CAULE RESPOSTA AO ALAGAMENTO QUEBRA DE DORMÊNCIA FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO DETERMINAÇÃO DO SEXO FLORAL ETILENO AMADURECIMENTO DE FRUTOS PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO Zona de abscisão SENESCÊNCIA ABSCISÃO promotores inibidor ABA ETILENO CITOCININA promotores ABA (?) ETILENO inibidor AUXINA ETILENO SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ETILENO SENESCÊNCIA E ABSCISÃO TIPOS DE SENESCÊNCIA senescência de frutos, flores, e cotilédones senescência foliar sequencial senescência foliar sazonal senescência monocárpica Todos esses diferentes tipos de senescência compartilham programas internos comuns = mesma sequência de eventos citológicos e bioquímicos ETILENO SENESCÊNCIA FOLIAR DEGRADAÇÃO Síntese e ativação de enzimas hidrolíticas: proteases, lipases, nucleases REMOBILIZAÇÃO Translocação de substâncias orgânicas e minerais do órgão senescente para o corpo principal da planta AMARELECIMENTO Degradação dos cloroplastos Visibilidade dos carotenóides DEGENERAÇÃO NUCLEAR Redução do citoplasma Degradação dos ribossomos Degeneração nuclear BALANÇO ETI CIT ETILENO ABSCISÃO Etileno promove a abscisão ativando enzimas que causam a dissolução da parede celular das células da camada de separação ZONA DE ABSCISÃO CAMADA DE SEPARAÇÃO CAMADA DE PROTEÇÃO Curtas Paredes delgadas Fracas Longas Paredes espessas Resistentes CAULE FOLHA ETILENO FASES DA ABSCISÃO BALANÇO ETI AIA Destacamento das células da camada de separação; Suberificação das células da camada de proteção. MANUTENÇÃO DA FOLHA Alta concentração de AIA = insensibilidade ao etileno; Células da camada de separação pequenas . Redução nos níveis de AIA = sensibilidade ao etileno; Degradação da parede celular das células da camada de separação. Aplicação tardia de AIA aumenta a síntese de ETILENO = acelera abscisão! INDUÇÃO DA QUEDA QUEDA ETILENO APLICAÇÕES COMERCIAIS Aplicação pouco eficiente na forma gasosa: Ethephon ou Ethrel (aspersão em solução) Açores - século XIX, queima de serragem de madeira próximo a plantações de abacaxi para induzir a floração. • Indução da floração (bromélias e orquídeas); • Indução de flores femininas (pepino e abóbora); • Abscisão de frutos (colheita mecânica de amora, uva e framboesa); • Raleio de ameixas e pêssegos; ETILENO APLICAÇÕES COMERCIAIS • Aceleramento do amadurecimento de nozes e uvas; • Retardo do amadurecimento de frutos = inibidores de etileno (EthylBloc). Incisões no figo para acelerar o amadurecimento (Egito); ETILENO APLICAÇÕES COMERCIAIS CÂMARAS DE ARMAZENAMENTO Finalidade de manter os frutos sob condições ambientais que minimizem a síntese de etileno. TEMPERATURA LUZ OXIGÊNIO GÁS CARBONICO Baixa (não muito!) Luminosidade fraca Baixa concentração Alta concentração SEM COMPOSTOS TÓXICOS SEM PATÔGENOS SEM LESÕES BRASSINOESTERÓIDES DESCOBERTA J. W. Mitchell et al: demonstraram que extratos de pólen de canola (Brassica napus) extraídos com solvente orgânico apresentavam a capacidade de estimular o crescimento de células vegetais = brassinas. BRASSINOESTERÓIDES DESCOBERTA 227 kg de pólen de canola 410 mg de brassinolídeo Nova classe de hormônios vegetais: BRASSINOESTERÓIDES • Já foram identificados cerca de 70 brassinoesteroódes; • Presentes em todas as partes da planta; • A brassinolida é o brassinoesteróide mais disseminado e mais ativo nas plantas; BRASSINOESTERÓIDES COMPOSIÇÃOBRASSINOLIDA Esteróide poli-hidroxilado = hormônios esteróides animais (estrogênios, andrógenos, porgesteronas e glicocorticóides) BRASSINOESTERÓIDES BIOSSÍNTESE • Presentes em pequenas concentrações em praticamente todas as partes da planta como sementes, folhas, caules, raízes e flores; • Sintetizado pela rota dos terpenos (= ABA e GA). BRASSINOESTERÓIDES ESTERÓIDES PRECURSORES Oxirreduções COLESTEROL SITOSTEROL CAMPESTEROL BR exógeno BR exógeno xilema BRASSINOESTERÓIDES TRANSPORTE • BR exógenos podem ser transportados pelo xilema, mas não pelo floema; • BR endógenos atuam nas regiões em que foram produzidos ou perto delas; • Cada órgão sintetiza seus próprios BRs. PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS BRASSINOESTERÓIDE CRESCIMENTO DE CAULE E RAÍZES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS BRASSINOESTERÓIDES CRESCIMENTO MUTANTES ANÕES DE Arabidopsis • Promovem o crescimento de caules e raízes (divisão e alongamento); • Altas concentrações inibem o crescimento. SELVAGEM DEFICIENTE EM BR SUPER-EXPRESSÃO DE BR CICLO CELULAR FASE M FASE G1 FASE G2 FASE S Mitose (divisão núcleo) Citocinese (divisão citoplasma) ciclina cinase dependente de ciclina P BRASSINOESTERÓIDES CRESCIMENTO DIVISÃO CELULAR Assim como as citocininas e as giberelinas, os BR estimulam a divisão celular por ativação das CDKs celulose hemicelulose pontes de H AIA hemicelulase expansina GA ALONGAMENTO xiloglucano endotransglicosilase (XET) BRASSINOESTERÓIDES CRESCIMENTO BR xiloglicano endotransglicosilase /hidrolase (XTH) expansina Os BRs parecem promovem a manutenção da pressão de turgor, regulando o funcionamento das aquaporinas. ALONGAMENTO BRASSINOESTERÓIDES CRESCIMENTO AQUAPORINA AQUAPORINAS Canais proteicos responsáveis por controlar a entrada e saída de água na célula vegetal. PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS BRASSINOESTERÓIDE CRESCIMENTO DE CAULE E RAÍZES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO Endosperma (3n) Zigoto (2n) micrópila Núcleos polares sinérgides antípodas oosfera Brassinoesteróides promovem o crescimento das células do grão de pólen para que haja a formação do tubo polínico, tornando a fecundação possível. PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS BRASSINOESTERÓIDE CRESCIMENTO DE CAULE E RAÍZES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS Concentrações baixas de BR também podem induzir a formação de raízes laterais. periciclo PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS BRASSINOESTERÓIDE CRESCIMENTO DE CAULE E RAÍZES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS BRASSINOESTERÓIDES GERMINAÇÃO DE SEMENTES PROMOTORES INIBIDORES BR promovem a germinação estimulando a expansão celular e as divisões celulares do embrião. GIBERELINA ETILENO BRASSINOESTERÓIDES ÁC. ABSCÍSICO PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS BRASSINOESTERÓIDE CRESCIMENTO DE CAULE E RAÍZES FORMAÇÃO DO TUBO POLÍNICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR BRASSINOESTERÓIDES FORMAÇÃO DE RAÍZES LATERAIS BRASSINOESTERÓIDES DIFERENCIAÇÃO VASCULAR • BR estimula a formação de xilema e inibe floema; • Atuam nos estágios finais de diferenciação do xilema (deposição de parede celular secundária e apoptose). procâmbio ou câmbio vascular deposição da parede secundária Lise do tonoplasto e liberação de enzimas hidrolíticas Digestão da parede primária Célula morta (sem citoplasma) Célula morta, destituída de organelas e citoplasma BRASSINOESTERÓIDES APLICAÇÕES COMERCIAIS • Promover a germinação de sementes; • Estimular o crescimento de batatas e outros tubérculos; • Aumento da produtividade de diversos tipos de culturas agrícolas: feijão, alface, arroz, cevada, trigo e lentilha (condições de estresse). AUXINAS CITOCININAS GIBERELINAS ÁCIDO ABSCÍSICO ETILENO BRASSINOESTERÓIDES ÁCIDO SALICÍLICO ÁCIDO JASMÔNICO POLIAMINAS OS HORMÔNIOS VEGETAIS ÁCIDO SALICÍLICO DESCOBERTA Isolado a partir da casca de plantas do gênero Salix. COMPOSIÇÃO & BIOSSÍNTESE Composto fenólico (anel aromático + grupo hidroxil); Presente nas folhas e órgãos reprodutivos; Sintetizado a partir da L-fenilalanina (via do fenilpropanóide). FENILALANINA ÁCIDO SALICÍLICO PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ÁC. SALICÍLICO FLORAÇÃO DE PLANTAS TERMOGÊNICAS INIBIÇÃO DA GERMINAÇÃO DEFESA CONTRA PATÓGENOS ÁCIDO SALICÍLICO GERMINAÇÃO DE SEMENTES PROMOTORES INIBIDORES GIBERELINA ETILENO BRASSINOESTERÓIDES ÁC. ABSCÍSICO ÁCIDO SALICÍLICO Ácido salicílico inibe a germinação e o crescimento das plantas. ÁC. SALICÍLICO ÁCIDO SALICÍLICO FLORAÇÃO EM PLANTAS TERMOGÊNICAS Promove a floração em plantas termogênicas (produzem calor durante a floração). ARACEAE ANNONACEAE CYCADACEAE NYMPHAEACEAE ARECACEAE ÁCIDO SALICÍLICO DEFESA CONTRA PATÓGENOS Ácido salicílico está envolvido na defesa das plantas contra o ataque de microorganismos (aumento da concentração de AS em tecidos infectados). Fungos Bactérias Vírus ÁCIDO JASMÔNICO DESCOBERTA Descoberto em plantas do gênero Jasminum; COMPOSIÇÃO & BIOSSÍNTESE É um ácido graxo; Sintetizado a partir do ácido linoleico através da via octadecanoidal; Encontrado em praticamente todas as células vegetais; Sintetizado em resposta a ferimentos, ataque de herbívoros e patógenos. ÁCIDO JASMÔNICO PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICAS ÁC. JASMÔNICO INIBIÇÃO DA GERMINAÇÃO INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO PROMOVE SENESCÊNCIA E ABSCISÃO ÁCIDO JASMÔNICO FORMAÇÃO DE TUBÉRCULOS AMADURECIMENTO DE FRUTOS SINALIZAÇÃO DE ESTRESSES DEFESA CONTRA HERBIVORIA Impede o alongamento Degradação dos cloroplastos Síntese de proteínas de tolerância ou reparo ÁCIDO JASMÔNICO DEFESA CONTRA A HERBIVORIA Repele outros herbívoros Proteínas antidigestivas PROTEÍNAS ANTIDIGESTIVAS bloqueiam a ação das enzimas proteolíticas no trato digestivo dos herbívoros. ÁCIDO JASMÔNICO APLICAÇÕES COMERCIAIS • Produção de perfumes e cosméticos; • Aumento do rendimento de culturas de morango, soja e cana-de-açúcar; • Formação de tubérculos em inhame e batata; • Amadurecimento em frutos de tomate e maçã. POLIAMINAS DESCOBERTA Década de 80 -Início da investigação da atividade das PAs nas células vegetais. COMPOSIÇÃO & BIOSSÍNTESE Putrescinas, espermidinas e esperminas; Sintetizadas a partir do aminoácido L-arginina; Células vegetais: vacúolos, mitocôndrias, cloroplastos e paredes celulares. Frutas (putrescina e espermidina), tecidos vegetativos (espermina). FATORES QUE INFLUENCIAM A SÍNTESE : • grau de maturação dos tecidos; • luz e temperatura; • hormônios vegetais: auxinas, citocininas, giberelinas = estimulam etileno = inibe PUTRESCINA ESPERMIDINA ESPERMINA PRINCIPAIS FUNÇÕES BIOLÓGICASPOLIAMINA EMBRIOGÊNESE PROMOÇÃO DO CRESCIMENTO ENRAIZAMENTO FORMAÇÃO DE TUBÉRCULOS INDUÇÃO DA FLORAÇÃO AMADURECIMENTO DO FRUTO RETARDO DA SENESCÊNCIA Alongamento Divisão celular putrescina POLIAMINAS RESPOSTA AO ESTRESSE POLIAMINAS APLICAÇÕES COMERCIAIS Estudos para compreender o papel das poliaminas no amadurecimento e senescência de frutas e hortaliças, com o intuito de retardar o efeito do etileno. REVISÃO OS HORMÔNIOS VEGETAIS AUXINAS CITOCININAS GIBERELINAS ÁCIDO ABSCÍSICO ETILENO BRASSINOESTERÓIDES ÁCIDO SALICÍLICO ÁCIDO JASMÔNICO POLIAMINAS REVISÃO Composição química AUXINA CITOCININA GIBERELINA ABA ETILENO BRASSINOESTERÓIDE ÁC. SALICÍLICO ÁC. JASMÔNICO POLIAMINA terpeno terpeno hidrocarboneto fenol ácido graxo REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese AUXINA PRECURSOR: aminoácido triptofano ápice caulinar REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese PRECURSOR: adenina ápice caulinar CITOCININA REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese PRECURSOR: terpenóide ápice caulinar GIBERELINA REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese PRECURSOR: carotenóide ápice caulinar ABA REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese PRECURSOR: metionina ápice caulinar ETILENO REVISÃO sementes e frutos folhas jovens meristemas intercalares ápice radicular Biossíntese PRECURSOR: Campesterol, silosterol e colesterol ápice caulinar BRASSINOESTERÓIDE PÓLEN REVISÃO Transporte XILEMA FLOEMA PARÊNQUIMA AUXINA polar (modelo quimiosmótico) REVISÃO Transporte XILEMA FLOEMA PARÊNQUIMA CITOCININA REVISÃO Transporte XILEMA FLOEMA PARÊNQUIMA GIBERELINA REVISÃO Transporte XILEMA FLOEMA PARÊNQUIMA ABA REVISÃO Transporte XILEMA FLOEMA PARÊNQUIMA ETILENO Difusão ACC = xilema ACC REVISÃO Principais funções biológicas POLINIZAÇÃO BRASSINOESTERÓIDES formação do tubo polínico MATURAÇÃO DA SEMENTE ÁCIDO ABSCÍSICO acúmulo de reservas (fase intermediária), tolerância à dessecação (fase de maturação) REVISÃO Principais funções biológicas VIVIPARIDADE ÁCIDO ABSCÍSICO inibe a germinação precoce GERMINAÇÃO ABA, AS, AJ = inibe GA, ETI, BR = estimula REVISÃO Principais funções biológicas GANCHO APICAL AUXINA estimula a formação do gancho TROPISMOS AUXINA fototropismo e gravitropismo REVISÃO Principais funções biológicas MOBILIZAÇÃO DE RESERVAS GIBERELINA Síntese de enzimas digestivas CRESCIMENTO AIA, GA, BR, POL: estimula alongamento e divisão CIT: estimula divisões celulares: ETI: crescimento radial AS, AJ: inibe o crescimento REVISÃO Principais funções biológicas ABSCISÃO COTILÉDONES ASSOCIAÇÃO MICORRIZAS AIA: inibe ETI, AJ: promove CITOCININA: estimula divisão celular REVISÃO Principais funções biológicas FOTOMORFOGÊNESE CIT: síntese de clorofila; AJ: degradação da clorofila RIZOGÊNEZE AIA: laterais e adventícias ETI: adventícias e pelos BR: raízes laterais POL: raízes REVISÃO Principais funções biológicas DIFERENCIAÇÃO VASCULAR AIA: folhas (nervuras) + caule 2° (xilema e floema) CIT: raízes BR: induz xilema, inibe floema HERBIVORIA com retirada da gema apical AIA: CIT: dominância apical AJ: defesa contra herbívoros REVISÃO Principais funções biológicas INFECÇÃO BACTERIANA ALAGAMENTO ETILENO alongamento dos entrenós hipertrofia das lenticelas parênquima aerífero epinastia CIT: estimula divisão celular AS: defesa contra patógenos REVISÃO Principais funções biológicas SECA SENESCÊNCIA SAZONAL ABA: estômatos + proteínas LEA AJ: sinalização do estresse POL: resposta ao estresse CIT, POL: retardo ABA, ETI, AJ: estimula REVISÃO Principais funções biológicas DORMÊNCIA DE GEMAS FLORAÇÃO ABA: estimula a dormência ETI: quebra a dormência GA: induz rosetas ETI: induz bromélias e orquídeas AS: induz termogênicas POL: estimulam REVISÃO Principais funções biológicas SEXO FLORAL FRUTIFICAÇÃO GA: masculinas curcubitáceas; ETI: femininas curcubitáceas CIT: formação de drenos GA: induz rosetas AIA, ETI, POL: induz REVISÃO Principais funções biológicas AMADURECIMENTO DOS FRUTOS SENESCÊNCIA MONOCÁRPICA CIT, POL: retarda ABA, ETI, AJ: estimula ETI, AJ, POL: promove o amadurecimento NO STRESS