Desenvolvimento de Plantas
Regulação Hormonal do
Desenvolvimento Vegetal
Ana Hortência Fonsêca Castro
Amauri Alves de Alvarenga
INTRODUÇÃO
 Níveis de Controle do Desenvolvimento:
 Genético;
 Ambiental;
 Hormonal;
CONTROLE HORMONAL
Fitohormônio X Regulador de Crescimento;
 Classes de Reguladores de Crescimento:

Auxinas;

Giberelinas;

Citocininas;


Etileno;
Inibidores;
 Outros RC; Salicilatos, Brassinosteróides,
Äcido Jasmônico
 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”
 AUXINAS
 Natureza Química
a) Auxinas Indólicas (naturais):
 Naturais: AIA, indol aceto-aldeído, indol acetopirúvico, indol acetonitrila, indol aceto-aspártico;
 Sintéticas: AIA, AIB (alta atividade fisiológica,
mais estável, mais barato);
 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);
 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;
 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;
 GS+MS;
 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 2mioinositol, indol acetil 2-mioinositol arabinosídeo;
 AUXINAS
 Metabolismo
 Síntese
a) Via Triptofano (maioria das sps.);
b) Via Triptamina (em algumas sps.);
 Degradação
AIA
A
B
ác. oxidol 3-acético
3-metileno oxindol
 Fotodegradação
 AUXINAS
Biossíntese
Compartalização
[ ] de
Equilíbrio
Conjugação
Transporte
Biodegradação
 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;
 AUXINAS
 Mecanismo de Ação no Alongamento Celular
 Aumento da extensibilidade da PC
“Hipótese Ácida de
Crescimento”
Como ocorre?
Ca+2/calmodulina
 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;
 GIBERELINAS
 Caracterização Química
 compostos terpênicos (diterpenos cíclicos);
 GA4> GA7> 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;
 GIBERELINAS
 Ocorrência
 em todas as regiões de crescimento ativo da
planta;
Transporte
 Predomin/e via floema;
 Damasco, pêssego e maçã: via seiva xilemática
 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);
 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, GS+MS, métodos imunológicos para
purificação de extratos e estudo de receptores
de giberelinas;
 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 > no de OH, < atividade;
 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)
Efeitos Fisiológicos (Continuação)


Induz partenocarpia (uva; tomate;
pimentão)
Estimula a floração e inibe a
tuberização em espécies que formam
órgãos subterrâneos de reserva
 GIBERELINAS
 Promoção do Crescimento Caulinar
* Alongamento e Divisão Celular
* Aumento da extensibilidade da PC: altera
distribuição de Ca+2 nos tecidos;
* Aumenta a síntese de alfa amilase
da [ ]osmótica
absorção de água
p
Alongamento Celular
 GIBERELINAS
 Aplicações Comerciais
 Produção de frutos
forma do cacho;
uva: aumenta tamanho e
 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)
 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;
 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 [ ]);
 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);
 CITOCININAS
 Crescimento correlativo de plantas (c/ auxinas):
- A/C  0,7: brotos laterais;
- A/C = 1: parte aérea;
- A/C > 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;
 ETILENO
 Histórico
 Séc XIX (Alemanha): gás de carvão vegetal plantas próximas às lâmpadas > desfolhamento;
 América Central e Havaí: maturação precoce dos
frutos;
 Burg e Thimann (1959): CG, o etileno foi
descoberto e reconhecido como regulador de
crescimento;
 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;
 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);
 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);
 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;
 ÁCIDO ABSCÍSICO
 Metabolismo
 Biossíntese e catabolismo;
 Ocorrência
 Em toda planta (plantas superiores);
 Transporte
 Floema (principalmente) e xilema;
 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;
 ÁCIDO ABSCÍSICO
 Abertura e fechamento de estômatos;
Seca: [ ] aumenta 40X
 Em déficit hídrico:
ABA
Inibe ATPase
fecha ostíolo
s , w , p
pH e at. fosforilase
açúcares
solúveis
 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;
 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;
 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;