Download Efecto In vitro. - REGULADORES DE CRECIMIENTO

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA.
ESCUELA DE AGRONOMÍA.
AF-5408
LUIS CARLOS ARRIETA LARA.
A80652.
BRASINOESTEROIDES.
II-2011
Generalidades.
• En 1968 Marumo y colaboradores descubrieron,
en un extracto metanólico de una planta
conocida como "isunoki" (Distylium racemosum).
Tres fracciones con atractiva actividad promotora
del crecimiento vegetal.
• Nombradas como A1, A2 y B .
• Tiempo más tarde el Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos, descubrió un
extracto lipoidal, obtenido a partir de polen de
nabo (Brassica napus).
• Sustancia que se denominó Brasinólida.
• No se han encontrado brasinoesteroides en las
raíces, sin embargo se han encontrado en
pequeñas concentraciones en las partes aéreas.
• También se han encontrado en polen y semillas
inmaduras.
• Fuente natural más rica en esta clase de
reguladores.
• Problemas generados en los cultivos hicieron
posible la introducción de análogos de BR,
obtenidos vía sintética.
Estructura Química.
• Polihidroxifenoles de naturaleza esteroidal.
•Los cuales poseen un oxígeno en el átomo
de carbono C-3 y otros adicionales en C-2, C6, C-22 y C-23
Figura I. Estructura química del Brasinólido (BL).
• Hasta la fecha se han encontrado más de
50 BR los cuales han sido caracterizados y
aislados, siendo los más abundantes la
brasinólida y la castasterona.
Figura 2. Estructura de la castasterona
MODO DE ACCIÓN
• Potentes reguladores del
crecimiento vegetal.
•Provocan el aumento del
rendimiento de las
cosechas.
• Confirieren resistencia a
las plantas contra factores
medioambientales
adversos.
• No existe una propuesta sobre su mecanismo de
acción.
• Se entiende que, como en todas las uniones ligandoreceptor, las interacciones débiles no covalentes
juegan un papel determinante en la formación del
complejo hormona-receptor.
• Toda la ruta biosintética se puede dividir en dos
grandes secciones llamadas ruta de oxidación
temprana y ruta de oxidación tardía.
•La primera sección que abarca la formación de
esteroles.
• Escualeno
Campesterol
• La segunda sección en la que mediante 11
reacciones adicionales.
•Campesterol
Brasinolida
Dentro de la Ruta Biosintética deben Producirse Ciertos
Cambios Importantes:
• La formación del grupo oxo en la posición
C-6.
•La adición de los grupos hidroxilo en las
posiciones C-22 y C-23.
•La formación del sistema diol en los
carbonos 2 y 3 del anillo A.
•La oxidación Baeyer-Villager en el anillo B
• Proteína receptora denominada BRI1,
presentaba ciertos dominios ricos en el
aminoácido Leucina (LRR).
•Reconocimiento de las señales extracelulares
que ocurrían en la superficie de la célula.
•BR se pueden unir directa o indirectamente a
la proteína BRI1.
•Relación dominio extra celular LRR - receptor
BRI1 confiere cierta resistencia a las
enfermedades.
 Dominio citoplasmático que posee actividad quinasa,
indispensable para la transmisión de la señal hacia el
interior celular.
- Sitios potenciales de la fosforilación con serina y
treonina .
- Permiten la activación de la quinasa a través de la
homodimerización del receptor BRI1.
Existe una segunda proteína quinasa con dominios ricos
en Leucina y que se relaciona con la percepción de los BR
a la cual llamaron BAK1.
• Se desconoce en sí el mecanismo de activación
del complejo receptor BRI1, sin embargo existen
dos hipótesis:
1- Sugiere la heterodimerización BRI1-BAK1
inducida por los BR
2- Que los monómeros de BRI1 interactúan para
formar homodímeros y que no se requiere
de inicialmente de BAK1 para que el
receptor reconozca al ligando.
Efecto de los BR en Plantas Sujetas a Distintos Tipos de Estrés.
BRASINOESTEROIDES.
ESTRÉS ABIÓTICO.
Estrés Oxidativo.
Hídrico.
Salino.
-Aumento de la actividad
de enzimas: catalasa.
-Aumento de la tasa
fotosintética neta.
Estrés Osmótico
(Sequía, Salinidad,
Frío)
-Aumenta el nivel de
ABA y prolina.
ESTRÉS BIÓTICO
Hongos, Bacterias y
Virus.
-Estimula síntesis de ABA y
Etileno.
-Estimula síntesis de
proteínas de defensa.
Aplicaciones de
Pesticidas.
-Aumenta la asimilación
de CO2.
-Aumenta la tasa
fotosintética neta.
Estrés por Metales
Pesados
-Aumento de la tasa fotosintética
neta.
-Estimula el metabolismo de
Nitrógeno.
Estrés Térmico
-Aumenta el nivel de proteína de
shock térmico.
Fuente: Bajguz. A; Hayat. S/Plant Physiology and Biochemestry 47 (2009):1-8
Efecto según cultivo.
Lechuga: 25% de incremento (peso hojas/planta).
Habas: 45% de incremento (peso semillas/planta).
Papa: incrementa tamaño de tubérculo y resistencia a
enfermedades.
- Incrementos similares en rendimiento de trigo, cebada,
arroz.
-Elongación de epicótilos en soja (Glycine max).
-Efecto de concentraciones crecientes de BR en la inclinación
de la lámina de hoja de arroz.
Efecto In vitro.
• Mecanismo para la propagación por embriogénesis
somática.
• Mejor aclimatización y mayor rendimiento de los
minitubérculos de papa.
• La aplicación de bajas concentraciones del
Brasinoesteroides lograron mejorar la resistencia al estrés
de la aclimatización in situ.
• Eficaz complemento del 2,4 D (2 mg.l-1) en cuanto a la
inducción de callos de arroz .
Modo de Uso.
» Brasinólide 0,1%
- Al aplicar a las plantas mejoran el crecimiento de las raíces, existe una
mejor germinación de la semilla
» Brasinólide 0,9%
-Deben ser disueltos en alcohol. No está destinado para el uso normal
de la jardinería.
•Se puede utilizar también para:
1. Promover el crecimiento de la planta para aumentar la producción.
2. Aumentar la proporción de frutales y aumentar la unidad de peso.
3. Mejorar la resistencia de la planta a la sequía y frío.
4. Mejorar la inmunidad de la planta.
5. Utilizados en el cultivo de tejidos, regulan la diferenciación de los
tejidos.
Ejemplos de aplicaciones.
• Estudio que evaluaba el rendimiento de un
cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum), Las
semillas de cada tratamiento fueron imbibidas
previo a la siembra en el semillero con una
solución de las sustancia a evaluar.
• BR: MH-5, Biobras-6 y Biobras-16 aplicados en el
medio de cultivo semisólido de enraizamiento en
varias concentraciones con el fin de evaluar
caracteres morfológicos y fisiológicos en un
cultivo de papa In Vitro.
GRACIAS!!!