Reguladores Del Crecimiento Vegetal.micologia

Reguladores del crecimiento vegetal Lorena Rojas Daniel Marín Micología industrial

Definición 

Biomoléculas que se encargan de regular la proliferación y crecimiento celular mediante cascadas de señalización en el tejido blanco

Generalidades 

Funcionan en bajas concentraciones (10^-5 M)



Actúan en el mismo tejido donde son producidas

Clases 

Fitohormonas principales 

Auxinas



Citoquininas



Giberelinas



Etileno



Ácido Abscisico

Clases 

Fitohormonas Secundarias 

Compuestos fenólicos



Poliaminas



Brasinosteroides



Jasmonatos

Auxinas 

Primeras fitohormonas identificadas.



Primer aislamiento : Rhizopus suinus



Endospermo de granos de maiz (1946)

Auxinas     

Ácido Indolacético (IAA) Alargamiento celular, Dominancia apical, División celular, Fototropismo

Citoquininas 

Skoog – Tabaco (1950)



División celular (Hojas, tallo, raices)



Crecimiento de brotes laterales



Activar al endospermo

Citoquininas 

Plasmodiophora brassicae (Impide degradación de citoquinas)



Zeatina

Giberelinas 

Gibberella Fujikuroi – Bakanae (arroz)

Giberelinas 

Glomus mosseae - Bouteloua gracilis (producción de GAs)



Giberelina A3



Alargamiento y división celular (tallos), gravitropismo negativo, activación de semillas

Etileno 

Fitohormona mas simple (CH2=CH2)



Florecimiento



Maduración del fruto



Senescencia

Ácido Abscisico 

Absicina I y II (Adiccot & Carmns, 1983).



Dormancia en semillas, Absición, bloqueo de estomas



G. fasciculatus – Disminución de micorrización

Ácido Abscisico

Compuestos fenólicos 

La mayoria son sintetizados por la via del Shiquimato y acetato



Importantes en la interacción con hormonas



Los acidos fenolicos pueden aumentar la actividad de las auxinas dependiendo del acido fenolico que intervenga

Poliaminas  

Moléculas de naturaleza policationica Plantas Fitohormonas - reguladores de crecimiento - Concentraciones elevadas en plantas ¿HORMONAS?



 

  

Promoción de crecimiento - regulación de división celular Embriogénesis Protección contra estrés medioambiental Formación de polen Formación de raíces Procesos de senescencia

Principales poliaminas 

Putrescina



Espermidina



Espermina

Brasinosteroides 

Incrementa resistencia a condiciones medio ambientales

•

cambios de temperatura Infecciones fúngicas Injuria por herbicidas

• •





Interacción sinérgica con auxinas: síntesis de etileno Interacción con Acido abcisico

Jasmonatos 

 • • • •

Presente en angiospermas y gimnospermas Elevada actividad en : Hojas jovenes Apices de los tallos Frutos inmaduros Extremos de las raices

 • •  

Regulan la senescencia de las hojas Degradación e Inhibición de Rubisco Inhibición de la fotosíntesis Estimula síntesis de proteínas Interviene en procesos de latencia de semillas

Inducción…    

Heridas Elicitores de fitoalexinas Deficiencia de agua Compuestos osmóticamente activos (sorbitol, manitol)

Efecto de las plantas sobre los microorganismos

a) directamente: aporte de sustancias energéticas, estimulantes o inhibidoras, como moléculas orgánicas, vitaminas, fitohormonas, sustancias que producen agregados, en forma de exudados, secreciones, restos de tejidos (Fuentes de E,C,N,S, etc.) b) indirectamente: modificación del medio físico (temperatura, humedad) o químico (liberación y absorción de elementos: compuestos orgánicos, quelantes, productos volátiles

EL DESARROLLO EN PLANTAS

Germinación

Crecimiento vegetativo

Floración

Polinización

Fecundación

Formación y madurez de los frutos

Senescencia

FITOHORMONAS

Auxinas

Giberelinas

Promueve: Alargamiento celular y Crecimiento apical Formación de frutos Tropismos Inhibe: Crecimiento de yemas axilares

Promueve: Alargamiento del tallo Formación de flores y frutos Germinación de la semilla

Citocininas

Promueve: División celular Crecimiento de brotes Inhibe: Envejecimiento Caída de las hojas

Etileno

Inhibe el crecimiento Promueve: Abcisión de hojas y frutos Maduración

Ácido Abcísico

Inhibe: Crecimiento Germinación Desarrollo de las yemas

ARTICULOS

Introducción 

Microorganismos que se desarrollan dentro de tejido vegetal sin causar daños aparentes (Petrini, 1991)



Estudios sobre relación microorganismo-planta



Producción de fitohormonas

Objetivos 

Aislar de levaduras endofitas en raíces de Zea mays productoras de auxinas



Evaluar la capacidad colonizadora de las cepas productoras de auxinas



Analizar el efecto del triptófano en la producción de auxinas in vivo



Evaluar el efecto de las cepas seleccionadas sobre el crecimiento de raíces y tallos en condiciones de invernadero.

METODOLOGÍA

Aislamiento de levaduras endofitas 

Desarrollo de semillas predesinfectadas en suelos propios de cultivo de maíz



Esterilización de raices



Maceración y filtración de solución obtenida



Siembra de filtrado diluido en YMPDA + Cloranfenicol

Producción in vitro de auxinas 

Siembras de 24 aislamientos en caldo glucosa-peptona con y sin triptófano



Centrifugación de suspensiones (obtención de sobrenadante)



Detección de auxinas con reactivo de Salkowski (Abs 530 nm)



Curva patrón con concentraciones conocidas



Cromatografía Liquida de Alta Eficiencia (HPLC)

Evaluación de promoción del crecimiento 

Aislamiento de 8 cepas productoras de IAA y IPYA.



Crecimiento y germinación de semillas desinfectadas en papel filtro estéril



Apertura de las puntas de las raíces y contacto con suspensión de inoculo (10^8 UFC/mL)

Evaluación de promoción del crecimiento 

Contacto con inoculo autoclavado (Control)



Siembra de plantas en tubos con arena esterilizada



Medición de longitud y peso de tallos y raices

Selección de cepas 

Selección e identificación de cepa 4 (Williopsis saturnus)



Selección de cepa no productora de IAA - cepa 16 (Rhodotorula glutinis)

Detección de otras fitohormonas 

Cultivo de cepa 4 y 16 en caldo GP con y sin triptófano



Centrifugación del cultivo y obtención de sobrenadante



HPLC para detección de giberelinas y citoquininas

Pruebas en invernadero 

Producción de inoculo de cepa 4 y 16 en YMPDB (10^8 UFC/mL)



Estimación de la colonización de la raíz   



Producción de mutantes resistentes a la cicloheximida Inoculación en plantas Crecimiento de maíz en suelo de cultivo característico en invernadero Extractos de raíz sembrados en YMPDA con cicloheximida – Recuento en Placa.

Pruebas en invernadero 

Pruebas in vivo 

Siembra de plantas preinoculadas en suelo característico



Formulación de 8 experimentos con las diversas condiciones (Triptófano, inoculo)



Medición de peso seco y longitud de tallos y raíces.

Pruebas en invernadero 

Extracción de auxinas de raíces y tallos



Detección con HLPC



Visualización de cepas por microscopia

RESULTADOS

Cepas productoras de IAA

Efecto de las cepas productoras de IAA sobre el crecimiento

Colonización de levaduras endofitas

Efecto sobre crecimiento en invernadero

Niveles de auxinas in planta

Microscopia

Conclusiones 

Williopsis saturnus es capaz de colonizar raíces de Zea mays y promover su crecimiento mediante auxinas.



Existen levaduras capaces de colonizar tejido vegetal sin presentar efectos positivos ni negativos para la planta.

ARTICULOS

Introducción 

La síntesis microbiana de fitohormonas es una variable importante en la fertilidad del suelo.



La salinidad es un factor de estrés determinante en el metabolismo de la planta.



Pocos estudios explican la producción de fitohormonas y su rol en el desarrollo de cosechas.

Objetivos 

Evaluar la producción de GA y IAA de hongos de propios de la rizosfera y el rizoplano (superficie de la raíz)



Analizar el efecto de la concentración de NaCl sobre la producción de GA, IAA y citrocromo P-450



Estudiar el efecto de GA e iones de calcio para reducir el estrés causado por el NaCl

Metodología 

Recolección de raíces de Vicia faba, Corchorus olitorius, Sesamum indicum y Glycine max (Agriculture Garden of Assiut University)



Determinación de hongos de rizosfera  



Suspension de raices en agua destilada Siembra en agar Czapek

Determinación de hongo de rizoplano  

Extracto de raíces Siembra en agar Czapek

Metodología 

Identificación microscópica de especies encontradas.



Producción de IAA y GA 



Cultivo de 10 especies fúngicas en caldo glucosa-Czapek Extracción de fitohormonas

Metodología 

Bioensayos con fitohormonas 

Utilización de semillas de Sorghum, Vicia, Triticum



Crecimiento en extractos y fitohormonas estándar



Determinación de longitud de raices y tallos

Metodología 

Producción de GA, IAA y citocromo P450 por Fusarium oxysporum en caldo con NaCl 

Siembra de esporas en medio mineral-glucosa con 0,5; 1; 4; 7% de NaCl



Filtración del cultivo para determinar concentraciones de IAA y GA



Estimación de Citrocromo P450 en el micelio

Metodología 

Efecto de iones de calcio en la producción de IAA y GA de F. oxysporum en caldo con NaCl 

Medios mineral-glucosa con NaCl 4% con 10, 40, 70 mM de CaCl2



Filtración del cultivo para determinar concentraciones de IAA y GA

Metodología 

Efecto de GA, IAA e iones de calcio en la germinación de semillas tratadas con NaCl 

Inmersión de semillas en 10 µM GA, 10 µM IAA y 10 mM de Ca por 10 horas



Inmersion en NaCl 175 mM e incubacion en cajas de petri



Evaluacion de germinación

Metodología 



Determinación de IAA y GA 

Filtrado de cultivo



Cromatografía

Determinación de citocromo P450 

Método de Omura and Sato (1964)

RESULTADOS

Especies fúngicas asiladas

Producción de fitohormonas

Viabilidad de las semillas tratadas con NaCl

Efecto de NaCl en la producción de IAA y GA de F. oxysporum

Germinación de semillas con distintos tratamientos

Efecto de la interacción Na/Ca en la producción de IAA y GA

Conclusiones 

Diferentes especies de Aspergillus, Fusarium, Penicillium y Rhizopus estan asociadas a la rizosfera y al rizoplano de Vicia faba, Corchorus olitorius, Sesamum indicum y Glycine max



Su efecto promotor consiste ampliamente en la producción de GAs



La producción de giberelinas, al igual que la presencia de calcio, puede llegar a reducir los efectos toxicos que tienen las altas concentraciones de NaCl sobre las cosechas.