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Desenvolvimento de Plantas
Regulação Hormonal do Desenvolvimento Vegetal
Ana Hortência Fonsêca Castro Amauri Alves de
Alvarenga
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INTRODUÇÃO
? Níveis de Controle do Desenvolvimento
? Genético ? Ambiental ? Hormonal
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CONTROLE HORMONAL

• Fitohormônio X Regulador de Crescimento

? Classes de Reguladores de Crescimento ?
Auxinas ? Giberelinas ? Citocininas ?
Etileno ? Inibidores ? Outros RC Salicilatos,
Brassinosteróides, Äcido Jasmônico
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? AUXINAS
? Histórico ? Darwin (1880) coleóptile de
alpiste A Força do Movimento em Plantas ?
Boysen-Jensen (1913) coleóptile de aveia ? Paal
(1919) sinal de natureza química ? Went
(1926) Teste da Curvatura do Coleóptile de
Aveia
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? AUXINAS
? Natureza Química a) Auxinas Indólicas
(naturais) ? Naturais AIA, indol aceto-aldeído,
indol aceto-pirúvico, indol acetonitrila, indol
aceto-aspártico ? Sintéticas AIA, AIB (alta
atividade fisiológica, mais estável, mais
barato)
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? AUXINAS
b) Auxinas não indólicas (sintéticas) ? Ác.
naftaleno acético (ANA) ? ou ? ? 2,4-D e
2,4,5-T (cloradas)
? Locais de ocorrência e transporte ? regiões
meristemáticas de caules e raízes, flores,
sementes, frutos, folhas jovens ? Transporte
via floema (basípeto ou acrópeto)
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? AUXINAS
? Transporte polar (basípeto) ? Modelo
quimiosmótico de transporte do AIA pH externo
mais ácido e potencial eletroquímico externo mais
positivo gasto de E (hidrólise do ATP) ?
Velocidade de transporte 1 cm/h (AIA) ?
Inibidores do transporte de auxinas ácido
naftilftalâmico (NPA) e ácido 2,3,5-triodobenzóico
(TIBA) - substs. anti-auxínicas
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? AUXINAS
? Análise e Quantificação a) Métodos
biológicos ? Teste de Went 0,02 a 0,2 mg/l ?
Teste do cresc/o do coleóptile
b) Testes físico-químicos ? Cromatografia em
papel e em camada fina ? HPLC ? GSMS
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? AUXINAS
? Auxinas conjugadas fisiologicamente
inativas ?? Funções a) armazenamento de
auxinas b) fonte reserva (germinação) c)
controle dos níveis endógenos d) proteção
(degradação enzimática e física- luz) ?? Ex
indol acetilaspartato, indol acetil
2-mioinositol, indol acetil 2-mioinositol
arabinosídeo
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? AUXINAS
? Metabolismo ? Síntese a) Via Triptofano
(maioria das sps.) b) Via Triptamina (em algumas
sps.) ? Degradação AIA ác. oxidol
3-acético 3-metileno oxindol
? Fotodegradação
A
B
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? AUXINAS
Biossíntese
Compartalização
de Equilíbrio
Conjugação
Transporte
Biodegradação
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? AUXINAS
? Efeitos Fisiológicos ? Alongamento celular ?
Induz dominância apical ? Rizogênese ? Estimula
divisão celular em caules ? Baixos níveis
senescência e abscisão ? Induz produção de
flores femininas (pepino) ? Partenocarpia
(pimentão, pimenta) ? Epinastia
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? AUXINAS
? Mecanismo de Ação no Alongamento Celular ?
Aumento da extensibilidade da PC
Hipótese Ácida de Crescimento
Como ocorre?
Ca2/calmodulina
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? GIBERELINAS
? Introdução ? 1926 a 1930 1os estudos no Japão
com pls. de arroz Giberella funjikuroi ?
1950 GA1, GA2, GA3 (americanos e ingleses) ?
atualmente de 87 GAs
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? GIBERELINAS
? Caracterização Química ? compostos terpênicos
(diterpenos cíclicos) ? GA4gt GA7gt GA3 (mais
ativas) ? GA8 (menos ativa) - Ex GA4 10-5 a
10-7 M GA8 10-2 M ? substâncias com
atividade giberélica esteviol, helmintosporiol,
kaurenol, kaurenal
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? GIBERELINAS
? Ocorrência ? em todas as regiões de crescimento
ativo da planta ?Transporte ? Predomin/e via
floema ? Damasco, pêssego e maçã via seiva
xilemática
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? GIBERELINAS
?? Tipos de Giberelinas a) Livres ? Esqueleto
ent-gibereliano 19 ou 20 C b) Conjugadas com a
glucose ? giberelina glicosídica (grupo
carboxil) ? giberelina glicosil éter (grupo
hidroxil)
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? GIBERELINAS
? Análise Quantitativa a) Testes biológicos ou
bio-ensaios ? Elongamento do hipocótilo da
alface ? Produção de ?-amilase em cereais ?
Elongamento da 2a folha de arroz anão b) Testes
físico-químicos ? TLC, HPLC, GSMS, métodos
imunológicos para purificação de extratos e
estudo de receptores de giberelinas
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? GIBERELINAS
? Biossíntese ? Geranil geranil pirofosfato
composto chave ? Sujeito a ação de inibidores
como Cycocel, PIX, ALAR, Paclobutazol, AMO 1618
(impedem a ciclização dos anéis) ? Hidroxilação
do C-2 elimina seu efeito fisiológico ? Quanto
gt no de OH, lt atividade
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? GIBERELINAS

• ? Efeitos fisiológicos
• ? Germinação estimula a produção de enzimas
  hidrolíticas e induz quebra de dormência
• ? Promovem alongamento celular
• Reverte o nanismo genético
• Regulam a transição da juvenilidade para a fase
  adulta
• Induzem formação de flores masculinas (algs.sps)
• Promovem o crescimento de frutos onde as auxinas
  não tem efeito (maçã)

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Efeitos Fisiológicos (Continuação)

• Induz partenocarpia (uva tomate pimentão)
• Estimula a floração e inibe a tuberização em
  espécies que formam órgãos subterrâneos de reserva

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? Promoção do Crescimento Caulinar Alongamento
e Divisão Celular Aumento da extensibilidade
da PC altera distribuição de Ca2 nos tecidos
Aumenta a síntese de alfa amilase

• GIBERELINAS

da osmótica absorção de água
?p
Alongamento Celular
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? GIBERELINAS

• ? Aplicações Comerciais
• ? Produção de frutos uva aumenta tamanho e
  forma do cacho
• ? Aumenta a produção do malte em cevada (aumenta
  ativ/e da ?-amilase)
• Aumenta a produção de açucar em cana (estimula a
  elongação do internódio, no inverno)
• Uso no melhoramento de plantas de de ciclo mais
  longo (pinus)

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? CITOCININAS
? Histórico ? Skoogs e colaboradores culturas de
tecidos de tabaco adenina ? Miller et al.
(1955) 1a citocinina (cinetina estimulava
divisão de células de tabaco, qdo. associada a
uma auxina) ? Citocininas ligadas diret/e a
divisão celular ? Naturais zeatina e
hidroxiuréia ? Sintéticas BAP
(benzilaminopurina), difeniluréia
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? CITOCININAS
? Constituição Química ? Adenina radical (tipo
de citocinina) ? Classificação ? ribosídicas
e não ribosídicas ? Ocorrência regiões
meristemáticas (princ/e ponta de raízes) ?
Transporte via floema (transporte lento baixa
polaridade e produzida em baixíssimas )
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? CITOCININAS
? Biossíntese
? Efeitos Fisiológicos ? Promove divisão
celular - Ciclo celular apresenta 2 pontos de
controle 1. Iniciação da replicação do DNA
(regulado pela auxina) 2. Iniciação da mitose
(regulado pela citocinina)
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? CITOCININAS
? Crescimento correlativo de plantas (c/
auxinas) - A/C ? 0,7 brotos laterais - A/C
1 parte aérea - A/C gt 1 rizogênese ? Retarda
a senescência e estimula a mobilização de
nutrientes Lang (folhas de videira) ? Quebra
a dormência de sementes e gemas por inibidores,
como ABA
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? ETILENO
? Histórico ? Séc XIX (Alemanha) gás de carvão
vegetal -plantas próximas às lâmpadas gt
desfolhamento ? América Central e Havaí
maturação precoce dos frutos ? Burg e Thimann
(1959) CG, o etileno foi descoberto e
reconhecido como regulador de crescimento
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? ETILENO
? Transporte ? Difusão livre, através de espaços
intercelulares ? Ocorrência ? Todas as células
(órgãos em senescência) ? Uso comercial Etefon
(ác. 2-cloroetilfosfônico) etileno é liberado
lentamente
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? ETILENO
? Biossíntese e sua regulação
? Efeitos Fisiológicos ? Maturação de
frutos ? Indutor de senescência e abscisão
(folhas e flores) ? Germinação de sementes
epígeas (estimula formação do gancho plumular) ?
Florescimento inibe em algumas sps. e induz em
outras (manga)
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? INIBIDORES
1. Ácido abscísico ? compostos com C
assimétrico 2. Substs. de natureza fenólica
(flavonas) ? rotenóides (rotenona e derivados)
timbó e feijão jacatupé 3. Outros compostos ?
Cycocel, ALAR, PIX, Paclobutazol (substs. com
atividade anti-giberélica)
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? ÁCIDO ABSCÍSICO
? Histórico ? Bennet-Clark e Kefford et al.
(1953) frutos de algodão substâncias
inibitórias abscisina I e abscisina II ? Grupo
inglês plantas perenes substância que
promovia dormência de gemas dormina ? Abscisina
e dormina ácido abscísico
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? ÁCIDO ABSCÍSICO
? Metabolismo ? Biossíntese e catabolismo ?
Ocorrência ? Em toda planta (plantas
superiores) ? Transporte ? Floema
(principalmente) e xilema
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? ÁCIDO ABSCÍSICO
? Efeitos Fisiológicos ? Induz dormência em
sementes e gemas (inibe síntese de ?-amilase) ?
Inibe o crescimento (bloqueia a extrusão de íons
H), evitando a acidificação da PC e elongação da
célula ? Induz senescência e abscisão
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? ÁCIDO ABSCÍSICO
? Abertura e fechamento de estômatos
Seca aumenta 40X
? Em déficit hídrico
ABA
Inibe ATPase
pH e at. fosforilase
açúcares solúveis
fecha ostíolo
?s , ?w , ?p
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? OUTROS REGULADORES
? Mitchell e colaboradores (anos 60) extrato de
pólen (60 espécies) 50 efetivo na promoção
do crescimento
Nova classe brassins
? Mitchell e Gregory (1972) brassins (aumento da
produção e vigor de sementes) ? Grove et al.
(1979) brassinolide (P.A.)
? Brassinolide (BR) 1o regulador de natureza
esteroidal
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? OUTROS REGULADORES
? Ácido Salicílico ? folhas e órgãos
reprodutivos ( de 34 espécies) ? (Raskin, 1972)
maior teor inflorescências de plantas
termogênicas e plantas infectadas por patógenos
necrotizantes ? Afeta florescimento, produção de
calor (plantas termogênicas) e aumento de
resistência a doenças
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? OUTROS REGULADORES
? Ácido Jasmônico ? Ampla distribuição (206
espécies) ? Exogenamente a) Induz
senescência, abscisão do pecíolo, formação de
raiz, enrolamento de gavinhas, síntese de etileno
e ?-caroteno b) Inibe germinação de sementes e
pólen, crescimento de calos, crescimento de raiz,
síntese de clorofila