Fisiologia Vegetal :giberelinas

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

1

FISIOLOGIA VEGETAL 12/09/09

GIBERELINAS: REGULADORES DA ALTURA DOS VEGETAIS

2

A DESCOBERTA DAS GIBERELINAS 

Acamamento de plantas de arroz -- Ásia



Japão--“planta boba” (bakanae).



Kurosawa (1926) descobriu que a altura dessas plantas era induzida por um composto, secretado pelo fungo Gibberella fugikuroi, que infectava o vegetal.

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

3

A DESCOBERTA DAS GIBERELINAS 





Este composto foi isolado e denominado de giberelina. Yabuta e colaboradores(1935) obtiveram cristais impuros de dois compostos fúngicos, giberelina A e B, com atividade na indução do crescimento de plantas sadias de arroz. Na década de 1950, americanos e ingleses elucidaram a estrutura do material purificado de filtrados de cultura de fungos, ao qual denominaram de ácido giberélico.

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

4

A DESCOBERTA DAS GIBERELINAS 

Quase ao mesmo tempo, cientistas japoneses, isolaram três giberelinas a partir da giberelina A original e as chamaram de GA , GA e GA (ácido 1 3 2 giberélico).



McMillan (1958 ) na Inglaterra,identificou uma giberelina em uma planta superior uma giberelina (GA1) foi finalmente identificada em uma planta superior (Phaeseolus coccineus).



Existem mais de 125 GAs caracterizadas.

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

5

A DESCOBERTA DAS GIBERELINAS 

As giberelinas (GA) são amplamente distribuídas no reino vegetal.



Elas estão presentes em toda a planta, podendo ser detectadas em folhas, caules, sementes, embriões e grãos de pólen.



As giberelinas constituem uma grande família de ácidos diterpênicos tetracíclicos e são sintetizadas por um ramo da via dos terpenóides.

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

6



EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Caule: alongamento das células.

Figura 1:Indução da brotação pela aplicação de ácido giberélico para aumentar o número de hastes e de tubérculos por cova. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

7

EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO 

Plantas anãs são geneticamente incapazes de produzir (giberelinas).



Porém quando aplicada provoca alongamento dos entrenós; diminuição da espessura do caule e do tamanho da folha, que fica mais clara. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

8



EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Folhas: alongamento das células

MAIA e colaboradores, 2009 Figura 3: Modificações em espinhos causados pela aplicação de ácido giberélico (GA3) em mudas jovens de limoeiro ‘Volkameriano’. (a) Fase inicial da diferenciação. (b) Sequência da diferenciação dos espinhos em ramos. (ce) Novos ramos formados a partir de espinhos. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais 12/09/09

9

EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO 

 Fruto: Aceleram a distensão celular (em frutos jovens provoca um acentuado aumento).

Figura 4 :Giberelina induz o crescimento em uvas Thompson sem sementes. O grupo da direita foi pulverizada com GA3 durante o desenvolvimento dos frutos e teve aumento do pedúnculo. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

10

EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO 

Provocam partenocarpia

Este hormônio quando aplicado sobre o ovário de certas plantas, induzem o desenvolvimento de frutos partenocárpicos (sem semente).

Figura 5: Laranjas pêras sem sementes,devido a tratamento por GA3. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

11

EFEITOS NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Semente: Quebra a dormência.  Floração: Induz em plantas acaules (caules reduzidos). Ex: cenoura, nabo, rabanete.   

Figura 6: Flor de cenoura. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

12

BIOSSÍNTESE E METABOLISMO 



Medição de GA’s nos tecidos  Cromatografia líquida de alta eficiência  Cromatografia gasosa combinada com CG-EM

Ocorre em três etapas 



Plastídeos, retículo e citoplasma

Regulação  Regulação

pela Luz  Regulação pelo fotoperíodo  Efeitos da temperatura

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

TRANSDUÇÃO DE SINAL 13

A giberelina do embrião induz a produção de a-amilase pela camada de aleurona. Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

TRANSDUÇÃO DE SINAL 14



Síntese de α-amilase induzida por giberelinas em camadas de aleurona de cevada

APLICAÇÕES COMERCIAIS 16



Produção de frutos 



Aumentar o comprimento do pedúnculo de uvas sem sementes

Maltagem da cevada  Acelera

o processo de germinação das sementes de cevada, que são secadas e pulverizadas para produzir o malte.



Cana-de-açúcar  Estímulo

do alongamento do entrenó durante o inverno (maior acúmulo de sacarose). Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

APLICAÇÕES COMERCIAIS 17



Melhoramento vegetal 



Estimulação do crescimento de plantas em roseta bianuais, como beterraba e repolho.

Inibidores da biossíntese de giberelinas  Evitam

o alongamento em algumas plantas ornamentais (crisântemos, lírios, etc.)

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09

PESQUISAS ATUAIS 

Efeitos na floração de diversas plantas.



Efeitos na quebra de dormência de sementes de plantas da flora brasileira.



Derivados de giberelinas com atividade anti-tumoral.



Envolvimento em respostas a estresse abiótico.



Análises por proteômica e transcriptômica.

19

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

Fisiologia Vegetal 3ªed. – Taiz, Zieger.



MAIA, E.;SIQUEIRA,L.D;FERNANDES,A.R. (2009 ) Formação de ramos adventícios a partir de espinhos em limoeiro‘Volkameriano’ tratados com ácido giberélico. Bragantia, Campinas, v.68, n.1, p.183-185,

Giberelinas: reguladores da altura dos vegetais

12/09/09