Transcript Etileno - REGULADORES DE CRECIMIENTO

MSc. Heidy Chavarria
 Quiz
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Historia
Generalidades
Efectos fisiológicos
Biosíntesis
Señales de traducción
Etileno y otras hormonas
Etileno y estrés
Aplicaciones biotecnológicas
Usos comerciales
Senescencia
1886 :NELJUBOW observaba el efecto del gas de la luz en la morfología
de la planta de guisantes : tallos más pequeños y gruesos, pérdida del
geotropismo negativo.
Triple respuesta

1924 : DENNY : el etileno permite el amarillamiento y la maduración de
los limones.

1937 : GANE : demuestra que la emanaciones gaseosas de manzanas
maduras inicia la maduración de los frutos verdes.

1955-1960 : el descubrimiento de la cromatografía en fase gaseosa hizo
que se pasara a una nueva etapa, permitió demostrar que el etileno se
encuentra presente en todas las partes de la planta.
Se demostraba también las diferentes acciones a parte de la maduración,
que tiene el etileno sobre el desarrollo vegetal.


En 1969 se declara hormona vegetal.
 H2C=CH2
 Gaseosa
a temperatura y presión ambiente
Transporte: difusión
Acción rápida y uniforme
No se requieren procesos de degradación o
inactivación
Regulación de su actividad solo por SINTESIS
Transporte y almacenamiento del precursor: ACC



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




Inducción de la maduración de los frutos y sobre todo las frutas
climatéricas.
Senescencia de las hojas y flores
La abscisión de las hojas y los frutos
Inhibición del crecimiento
La épinastia
La aceleración de la actividad respiratoria
La nodulación de las raíces
Modificación de la pigmentación de las hojas y frutos
La germinación
Favorece la síntesis de giberelinas.
Apoptosis
Ataque de patógenos
Triple respuesta
(Bleecker and Kende, 2000; Johnson and Ecker, 1998).
Plantas de frijoles etioladas:
+ curvatura gancho plumonar
en plantulas
- elongación hipocótilo
+ engrosamiento lateral,
crecimiento horizontal
Epinastia
Anoxia (-O2) limitación en la absorción del agua, estimulación de la transcripción
del gen ACC sintasa.
En ausencia de O2 no hay conversión de ACC en etileno en la raíz pero en la hojas
donde el ACC es transportado
epinastia de las hojas, menos absorción de luz,
por tanto disminución de la transpiración, se limita las pérdidas de agua
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La germinación es regulada por varios factores de crecimiento entre ellos el etileno.
Fue demostrado que la aplicación exógena de etileno o su precursor ACC(Adams and
Yang, 1979) es capaz de estimular la germinación en numerosasespecies(Kepczynski
et Kepczynska, 1997).
Fue demostrado que en presencia de los inhibidores de la percepción del etileno, la
cantidad de granos de avena germinados disminuye en comparación con los granos
no tratados:
Relación directa entre etileno y
germinación(Locke et al., 2000).
•
Granos de Arabidopsis con doble mutación en los receptores de etileno(etr1-2), con
un fenotipo de insensibilidad al etileno, presenta una proporción de granos
dormantes mas importantes que los granos salvajes(Beaudoin et al., 2000).
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Relación ABA y etileno
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La mutación del gen ein2 en Arabidopsis disminuye la sensibilidad al etileno y
aumenta la sensibilidad al ABA.
Granos de Arabidopsis que tienen un fenotipo de insensibilidad al ABA (abi1)
presentan también una mutación al gen CTR1 y esto aumenta el fenotipo de
insensibilidad durante la germinación (Ghassemian et al., 2000 ; Beaudoin et al.,
2000).
Etileno juega un rol como regulador negativo de la síntesis de ABA (Kende et al.
1998).
La mutación etr1-2 permite una acumulación de ABA durante el desarrollo del grano
lo que genera niveles más elevados que la norma en granos secos(Chiwocha et al.,
2005).
Etileno y las otras hormonas
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Una vía de señalización alterada del etileno modifica el metabolismo y el catabolismo
de IAA.
Producción de GA es probablemente.
Permite la acumulación de citoquininas activas en los granos.
ACC oxidasa difícil a poner en evidencia a nivel bioquímico, proteína con
actividad muy inestable, perdida de cofactores durante la purificación. Gen
clonado.
Para el etileno no hay catabolismo: PERDIDA POR DIFUSION DEL GAS A LA
ATMOSFERA.
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Es muy sensible a factores ambientales:
Luz
– Temperatura
– Diferentes tipos de estrés: lesiones, radiaciones, sequia, ataques por
los microorganismos
–
En el caso de las agresiones esta síntesis aumentada del etileno se
acompaña de la formación de compuestos fenólicos, enzimas de síntesis
o de oxidación(peroxidasa).
Activando reacciones como reacciones de defensa: cicatrización,
protección.
•
Su producción es estimulada por las auxinas(naturales o
sintéticas)
–
Numerosas respuestas de las plantas cuando se le aplican auxinas
pueden ser reproducidas por la exposición de las plantas al etileno.
–
Podría permitir un control natural cuando hay una producción excesiva
de auxina.
Receptor del etileno
dos componentes
Licausi, 2011

Frío

Efectos sobre la producción de etileno


Estimulación de la síntesis de la proteína ACC sintetasa
En estrés severo, hay una deterioración de las membranas y
una reducción de la actividad ACC oxidasa
 Altas

temperaturas
Aumento de la producción de etileno
 Estrés

mecánico
La producción de etileno puede ser inducida por
diferentes estímulos como la separación de órganos, la
presión o la fricción.
 Estrés

Producción inducida por compuestos orgánicos como:


químico
Amonio, bisulfito, metil bromuro, ozono, salicilato, dióxido
de azufre y acido tricloroacético.
O metales…

Cobre, cadmium, hierro, litio, plata y zinc
 Resistencia
a los patógenos

Control de la maduración

El metabolismo del etileno es objeto de manipulaciones genéticas para
controlar la maduración. De numerosas perdidas de frutos resultan de
fenómenos de maduración/senescencia no controladas después de la
recolecta.


Expresión minimizada de los genes ACC sintasa o ACC oxidasa o
Sobre expression de un gen bacteriano ACC desaminasa que realiza la conversión
ACC acetobutirato.

Obtención de plantas de maduración diferida en tomate y melón.

Maduración es activada por un aporte externo de etileno.

Para eso se pueden utilizar promotores específicos asociados a esos
genes:
 Fruto especifico para evitar efectos pleiotropicos.
 Inducibles en condiciones particulares
 Por ejemplo: luz inducible y transferencia a la oscuridad para iniciar
la maduración.

Maduración manzana,y tomate
 bajo O2, alto CO2 inhiben síntesis etileno
(atmósferas controladas)

Desverdizado en cítricos

Sincronización de floración en piña

Abscisión de flores y frutos (frutales)

Manipulación genética (tomates ACO inhibida)
Herramienta biotecnológica: antisens ACC sintasa
Relación proporcional directa entre la taza de inhibición de la producción de
etileno y el tiempo de retardo en la maduración de frutos.
Maduración y alteración en el tomate, tres semanas después del inicio de la maduración.
Antisens ACC-sintasa
Tomate transgénico 1345-4
98% de reducción en la cantidad de etileno
Salvaje
Estrategia antisens igualmente para retardar la senescencia de las flores y aumentar el tiempo de
las flores cortadas.
La relación entre la auxina y el etileno en la abscisión de las hojas
depende del estado de desarrollo.
Hojas jóvenes menos sensibles al etileno.
Hojas ancianas, caída de la cantidad de auxina y estimulación de la
síntesis de etileno.
GRACIAS