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Diapositiva n: 1

Tema 14: Reguladores del Crecimiento.

3. Las giberelinas

Copyright: Francisco Jos Garca BreijoUnidad Docente de Botnica. ETSMRE, UPV

Biologa y Botnica. Tema 14Diapositiva n: 2

NDICELasGiberelinas:

Historia

Estructuraqumica

Efectosfisiolgicos

Mododeaccin

Iconos



Historia(1)

1926:Eiichi Kurosawa.Descubrequeelorganismoresponsabledeunainfeccindelarroz(Oryza sativa),labakanae (enfermedadlocadelasplntulas),eselhongoGibberella fujikuroi.1935:Teijiro Yabuta.Asla,apartirdelosmediosdecultivodelhongoG.fujikuroi,elcompuestoactivoresponsablealquedenominagiberelina A.

1945:Brianycol.Aslanvariasgiberelinas,entreellaselcidogiberlico(GA3),apartirdemediosdecultivodelhongoG.fujikuroi.



Historia(2)

1956:Phynney ycol.Aslanvariasgiberelinasapartirdeextractosdefrutosysemillasdediferentesespecies.

1956:Radley ycol.Aslangiberelinasdeplntulasdeguisante(Pisumsativum).

1958:McMillan ySuter.AslanydeterminanlaestructuraqumicadelGA3 apartirdesemillasdejuda(Phaseolusvulgaris).



Estructuraqumicadelasgiberelinas(1)

Diterpenoides cidos quesesintetizanenplastidiosyqueluegosonmodificadosenelretculoendoplasmticoycitosolhastaquelleganasuformabiolgicamenteactiva.Todasderivandelanillodelgibano (esqueletotetracclicoentgiberaliano),apartirdelhidrocarburoheterocclicoentkaureno.

Ensubiosntesis sesiguelarutadelcidomevalnico.EntodaslasplantasestarutaescomnhastallegaralGA12aldehido.Apartirdeestepunto,lasdiferentesespeciessiguenrutasdistintasparaformarelresto.Unavezfabricadaspuedendarseungrannmerodeinterconversiones entreellas.



Estructuraqumicadelasgiberelinas(2)

Existendostiposdeformas:Lasformaslibres:lasquetienen20C ylasde19C.Lasformasconjugadas:Tpicamenteseformanconjugadosconglcidos,demodoquenotienenactividad.

Lasgiberelinassenombran GA1,GA2,....GAn enordendedescubrimiento.

Elcidogiberlico,quefuelaprimeragiberelinacaracterizadaestructuralmente,eslaGA3.

Hastaelao2003sehabandescubiertomsde126giberelinas(deplantas,bacteriasybacterias)sloalgunasactivasfisiolgicamente.



Estructuraqumicadelasgiberelinas(y3)

Lashojasjvenes sonlosprincipaleslugaresdeproduccindegiberelinas.

Posteriormentesontranslocadas vafloema alrestodelaplanta.

Lasraces tambinlasproducenexportndolasaltallovaxilema.Sehanencontradotambinaltosnivelesdegiberelinasensemillasinmaduras.

Enlasplantas,lasfisiolgicamentemsactivassonlagiberelina A1 (GA1),ylagiberelina A4 (GA4);elcidogiberlico (GA3)aparecepocoenlasplantassuperiores.



Efectosfisiolgicosdelasgiberelinas

Induccindelalargamientodeentrenudosentallos.Sustitucindelasnecesidadesdefroodedalargorequeridaspormuchasespeciesparalafloracin.Induccindelapartenocarpiaenalgunasespeciesfrutales.Eliminacindeladormicin(dormancia)quepresentanlasyemasysemillasdenumerosasespecies.Retrasoenlamaduracindelosfrutos.Inducenlaformacindefloresmasculinas(estaminadas).Lasgiberelinasylajuvenilidad.Lasgiberelinasylafloracin.Movilizacindelassustanciasdereservaencaripsides.Mododeaccin.



Induccindelalargamientodeentrenudosentallos

Estimulantantoladivisincelularcomolaelongacincelular,yafectantantoalashojascomoalostallos.

Lasgiberelinasylosmutantesenanos.Algunasplantastienenmutadoslosgenesproductoresdegiberelinasysonenanas.

Laaplicacinexgenadegiberelinascontrarrestalafaltadeproduccinpropiadegiberelinas.



Sustitucindelasnecesidadesdefroodedalargorequeridaspormuchasespeciesparalafloracin

Algunasplantascomolascolesolosrepollos(Brassica oleraceavar capitata),laszanahorias(Daucus carota)yotras,formanrosetas (sedesarrollanlashojas,perolosentrenudosnoseelongan)antesdeflorecer.

Enestasplantaselespigamiento (alargamientodeltallo)ylafloracinseinducealexponerlasacondicioneslumnicasdedalargo,afro (enelcasodelasbienales),oaambosfactores.

Laaplicacindegiberelinasexgenaspermitequeespiguenyflorezcansinnecesidaddefroodeexposicinadalargo.

Lasgiberelinasseusanparaproducirsemillastempranasenplantasbienales.



Induccindelapartenocarpiaenalgunasespeciesfrutales

Aligualquelasauxinas,lasgiberelinaspuedenocasionareldesarrollodepartenocarpiaenalgunosfrutos:manzanas,grosellas,pepinosyberenjenas.

Enotroscasos(mandarinas,almendras,melocotones)slolainducenlasgiberelinas.

Aplicacinmsimportante:produccindeuvademesa.Sepuedenobtenergranosdeuvasinpepitaydetamaomuchomayor.



Lasgiberelinasylajuvenilidad

Enalgunasplantaslosestadiosjvenessondiferentesdesusestadosadultos,loqueseobservanormalmenteenlashojas.

Ejemplos:Juda(Phaseolusvulgaris):hojasjuvenilessimples;hojasadultascompuestas(trifoliadas).

Eucalipto(Eucalyptus sp.):hojasjvenesopuestasymsblandasquelasotras.Hojasadultassondurasysedisponenenespiralsobreeltallo.

Hiedra(Hedera helix).Ramasjuveniles:enrazanfcilmenteynoflorecen.Lasadultas:noenrazanyflorecen.EfectodelasGAsobrelasyemasadultas.



Mododeaccin

AccindelGA3 enlagerminacin delassemillas(caripsides).

Estudiosrealizadossobresemillasdecebada(Hordeum vulgare).

Lasgiberelinasactivandeterminadosgenes,provocandolasntesisdemacromolculasdeARNmespecficasque,asuvez,dirigenlasntesisdeenzimas.

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Esquemas y Figuras

entKaureno

Gibano (esqueleto Ent-Gibereliano)

cido Giberlico (GA3) GA7

GA1

Tres de las ms de 125 giberelinas que se han aislado a partir de fuentes naturales. El cido giberlico (GA3) es el ms abundante en hongos y, en muchas pruebas, el ms activo biolgicamente. Las flechas rojas indican pequeas diferencias estructurales que distinguen a los otros dos ejemplos de giberelinas: GA7 y GA1.



A B C D

Aspecto de plantas de juda (Phaseolus vulgaris) mutantes y normales. (A) Mutante ultra-enano que no produce GAs. (B) Mutante enano que slo produce GA20. (C) Planta normal que produce GA1. (D) Planta mutante enana a la que se aaden GAs exgenas.

(B) (D)

10 cm

(A) Las coles, una planta de da largo, permanece como planta en roseta durante los das de tipo da corto y slo espigar despus de haber pasado por una poca de das de tipo da largo. (B) Sin embargo, la aplicacin exgena de giberelinas induce el espigamiento y la floracin sin necesidad de haber sido estimulada naturalmente por das tipo da largo.

(A)

(B)



(A) (B)

Efecto del cido giberlico sobre la variedad Thompson de la vid (Vitisvinifera), una variedad sin pepita. (A) racimo de uvas sin tratar. (B) Racimo tratado con GA3, con granos ms densos.



Hojas juveniles (A) y maduras (B) de Eucalyptus globulus, en las que se pueden apreciar las grandes diferencias que puede haber dentro de una misma especie. Las hojas juveniles son opuestas y ms blandas que las otras. Su nica capa de parnquima en empalizada est situada justo por debajo de la epidermis superior. Las hojas maduras son duras, se disponen en espiral sobre el tallo, y penden verticalmente. En las hojas maduras, tanto el haz como el envs estn expuestas a la luz, y existe parnquima en empalizada en las 2 caras.

(A) (B)

Primeras hojas

Meristemo apical del tallo

Coleoptilo

Pericarpio

Raz

Escutelo

GAs Enzimashidrolticos

Monmerosliberados

Capa dealeurona

Endospermoamilceo

1 1 2

3

4

5

Accin del cido giberlico (GA3) en semillas de cebada.Las giberelinas son sintetizadas (1)por el coleoptilo y el escutelo del embrin y liberadas en el endospermo (2); las giberelinas difunden hacia la capa de aleurona; (3)las clulas de la capa de aleurona son inducidas a sintetizar y segregar enzimas (-amilasas y otras hidrolasas) en el endospermo amilceo. (4)el almidn y otros polmeros son degradados a pequeas molculas; (5)los solutos liberados (monmeros) son transportados hacia el embrin donde son absorbidos y utilizados para el desarrollo del embrin.



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M 01 i

Tema 14: Reguladores del Crecimiento.NDICEHistoria (1)Historia (2)Estructura qumica de las giberelinas (1)Estructura qumica de las giberelinas (2)Estructura qumica de las giberelinas (y 3)Efectos fisiolgicos de las giberelinasInduccin del alargamiento de entrenudos en tallosSustitucin de las necesidades de fro o de da largo requeridas por muchas especies para la floracinInduccin de la partenocarpia en algunas especies frutalesLas giberelinas y la juvenilidadModo de accinEsquemas y FigurasNmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Iconos

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