Seminario de fisiologia vegetal

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE SAÚDE E TECNOLOGIA RURAL

CAMPOS DE PATOS - PB

LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

DISCIPLINA: FISIOLOGIA VEGETAL

GIBERELINAS

HAVANE ESTEFANE LINDOMAR RICARDO

A DESCOBERTA DAS GIBERELINAS

• Na Ásia, plantadores de arroz conheciam uma doença que

causava nestas plantas um crescimento excepcional, que

consequentemente suprimia a produção de sementes.

• No Japão, essa doença era chamada de “planta boba”

(bakanae);

• Em 1926, Kurosawa descobriu que o crescimento

excepcional dessas plantas era causada por uma substância,

secretada pelo fungo Gibberella fugikuroi, que infectava o

vegetal;

• Na década de 1930 esta substância foi isolada e

denominada de giberelina A;

• 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;

• Quase ao mesmo tempo, cientistas japoneses, isolaram três

giberelinas a partir da giberelina A original e as chamaram

de GA1, GA2 e GA3 (ácido giberélico);

• Em 1958 uma giberelina (GA1) foi finalmente identificada

em sementes imaturas do feijão escarlate (Phaeseolus

coccineus). A partir de então, esta substância passou a ser

considerada um hormônio vegetal.

Estrutura:

GIBERELINAS

• As giberelinas são definidas por sua estrutura química

baseado em um esqueleto ent-giberelano tetracíclico (com

20 átomos de carbono). Podem ser divididas em dois

grupos de acordo com sua estrutura: GA-C20 e GA-C19

(giberelinas que perderam o átomo de carbono na posição

20 durante o metabolismo).

• Essas GAs ativas são GAs-C19 e possuem um anel 4,10-

lactona. As GAs-C20 não possuem atividade biológica,

mas podem ser metabolizadas em GAs-C19 que podem ser

bioativas.

Esqueleto ent-giberelano (136 GAs conhecidas*)

* http://www.plant-hormones.info/ga1info.htm

LOCAIS DE PRODUÇÃO

As giberelinas podem ser sintetizadas a partir do:

Embrião das sementes;

Meristema apical do caule;

Folhas jovens;

Talvez nas raízes (ainda é incerto).

MECANISMOS E MODO DE AÇÃO

A GA promove a divisão e o alongamento celular

preferencialmente em células jovens. Por sua vez, as

auxinas promovem a extensão celular. A aplicação de

giberelina provoca o alongamento dos entrenós em várias

espécies.

TRANSPORTE

Efeitos Fisiológicos das Giberelinas

• Promovem a germinação de sementes

Para a quebra de dormência de sementes que requerem luz ou

frio para a indução da germinação;

Para o enfraquecimento da camada do endosperma que

envolve o embrião e restringe o seu crescimento;

Para a produção de enzimas hidrolíticas (como amilases e

proteases em cereais);

Para a mobilização de reservas energéticas do endosperma;

Para a ativação do crescimento vegetativo do embrião.

• Estimulam o crescimento do caule e da raiz

A aplicação de giberelina promove o alongamento dos

entrenós em várias espécies. No entanto, o estímulo mais

pronunciado tem sido visto em espécies de plantas anãs ou

em rosetas, bem como nos membros da família Poaceae

(gramíneas), com a aplicação na parte aérea promoveu tanto

alongamento da parte aérea quanto da raiz.

• Regulam a transição da fase juvenil para a

fase adulta

Muitas plantas perenes não florescem até que elas

alcancem um certo estádio de maturidade.

A aplicação de GA parece regular esta transição:

• Em algumas coníferas, aplicação de GA4+7 promove a

passagem de estádio juvenil para adulto;

• Influenciam a iniciação floral e a determinação

do sexo

Iniciação floral

A GAs pode substituir estímulos ambientais, tais como dias

longos e baixa temperatura, necessários para a indução do

florescimento em algumas espécies.

Determinação do sexo

É o processo pelo qual flores unissexuais são formadas em

plantas monóicas (pepino e milho) e dióicas (espinafre e

Cannabis sativa).

A determinação do sexo é geneticamente regulada, podendo

sofrer influência de fatores ambientais (fotoperíodo,

temperatura e estado nutricional) e estes efeitos ambientais

podem ser mediados por GAs:

• Em dicotiledôneas, como pepino (Cucumis savativus),

cânhamo (Cannabis sativa) e espinafre, as GAs promovem a

formação de flores estaminadas.

• No milho, as GAs suprimem a formação dos estames e

promovam a formação do pistilo.

• Promovem o desenvolvimento do pólen e o

crescimento do tubo polínico

Mutantes anões, deficientes em giberelina (Arabidopsis

Thaliana e no arroz), apresentam falhas nos processos de

desenvolvimento da antera e da formação de pólen. Estes

dois defeitos, que levam à esterilidade masculina, podem ser

revertidos pela aplicação de GA bioativa.

Em outros mutantes em que a resposta à GA é bloqueada

(em vez da biossíntese de GA), os defeitos no

desenvolvimento da antera e do pólen não podem ser

revertidos pelo tratamento com GA, de modo que esses

mutantes são macho-estéreis.

• Promovem o estabelecimento do fruto e a

Partenocarpia

As aplicações de GAs podem causar o estabelecimento do

fruto (o início do crescimento do fruto após a polinização)

e o crescimento de alguns frutos (pera e maçã).

O estabelecimento de frutos induzido por GA pode ocorrer

em ausência de polinização, resultando em fruto

partenocárpico (frutos sem semente).

• Aplicações comerciais das giberelinas e dos

inibidores de sua biossíntese

PRODUÇÃO DE FRUTOS

UVA – Aumentar o comprimento da haste do cacho;

MAÇA – Provocar o alongamento do fruto, melhorando sua

forma;

CITRUS – Provocar o retardamento da senescência.

PRODUÇÃO DE CERVEJA E UÍSQUE

Durante a produção do malte, a partir de sementes de

cevada, giberelinas são usadas para acelerar a degradação do

amido.

AUMENTAR A PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR

Giberelinas aumentam o tamanho dos entrenós, em

consequência ocorre aumento na produção de sacarose.

Alguns resultados mostram que aplicação de GA induz um

aumento de 20 ton/hectare na produção bruta de colmo e de

2 ton/hectare na produção de açúcar

Os inibidores da biossíntese de GAs conhecidos como

retardam-te do crescimento, eles têm sido utilizados na

agricultura, bem como no melhoramento genético, podendo

ser utilizados na redução do acamamento de plantas, no

crescimento de árvores, na tolerância a estresses ambientais

(proteger de geada) e na indução do florescimento.

Biossíntese e desativação de giberelinas

É importante conhecer a biossíntese e a desativação de

giberelinas à medida que isso contribui para o entendimento

da homeostasia de GA.

Homeostasia de GA entende-se pela manutenção de níveis

apropriados de GA bioativa em células e tecidos vegetais

durante o ciclo de vida. A homeostasia depende da

regulação da biossíntese, desativação e transporte de GA.

O isolamento de mutantes com comprimento do caule

alterado tornou possível determinar quais das GAs

presentes em uma planta têm atividade biológica intrínseca.

O uso de mutantes também facilitou a identificação e a

clonagem de genes que codificam as enzimas na rota

biossintética de GA.

O sequenciamento dos genomas de A. thaliana e arroz

levaram ao desenvolvimento de bancos de dados

completos, que facilitam a rápida identificação de genes e

proteínas relacionados ao metabolismo e regulação de

giberelinas.

Referencias Bibliográficas

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/giberelinas/giberelinas-2.php

http://www.cpact.embrapa.br/publicacoes/download/livro/fruticultura_funda

mentos_pratica/9.3.htm