Regulació del desenvolupament vegetal per factors externs (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biotecnología - 1º curso
Asignatura Biologia i Fisiologia
Año del apunte 2017
Páginas 8
Fecha de subida 12/06/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

PA5. BIODIVERSITAT I FISOLOGIA TEMA6: REGULACIÓ DEL DESENVOLUPAMENT VEGETAL PER FACTORS EXTERNS.
INTRODUCCIÓ: Les plantes envers els canvis externs canvien la seva fisiologia.
Es important la llum per el creixement de la planta, ja que aquesta aporta informació a l a la planta que la permet desenvolupar-se en conseqüència. No obsta, hi ha uns tipus de plantes, PLANTA ETIOLADA, que es caracteritza per ser capaç de créixer sense llum.
Les plantes necessiten fotoreceptors per captar info del medi i desenvolupar-se. La planta pot captar la llum a traves de la fotosíntesi o bé a traves d’uns sensors, anomenats fotoreceptors, que capten la llum ultraviolada i infraroja. Aquest sensors són els següents: (Els tres tipus tenen en comú que son molècules que perceben la llum i això provoca que es desencadenin diferents reaccions).
    FITOCROMES: capten la llum de 600-750 nm. Llum vermella.
FOTOCROPINS: capten la llum entre 320 i 500 nm. Llum blava.
CRIFOTOCROMS: capten la llum entre 320 i 500 nm. Llum blava.
NOTA: Sabem que la llum ultraviolada està a una longitud d’ona entre 320 i 400 nm UVR 8 : s’encarreguen de captar la llum ultraviolada B (UV-B), aquesta esta a una longitud d’ona entre els 280 i 320 nm.
Al matí, la llum és rica en llum blava, mentre que a la nit és més rica en llum vermella.
El fet que l’espectre de la radiació solar vagi canviant influeix en el desenvolupament de la planta.
FITOCROM El fitocrom està format per dues parts:   Una part proteica formada per una seqüència d’aminoàcids.
Una segona part amb algun cromòfor, que capta energia de la llum ja que te enllaços dobles.
TETRABIRROU DE CADENA OBERTA EL CROMOFOR ÉS UNA PART SENSIBLE, CAPTA LLUM VERMELLA 600-750 nm.
Depèn de la posició d’aquest últim anell, es produeix una variació en si la llum vermella es capta a una longitud d’ona major o menor.
 Isomer Cis: capta llum a 600-680 nm = vermell proper (Pr)  Isomer Trans: capta llum a 680-750 nm = vermell llunyà (Pfr) Quan el Pr absorbeix llum, es produeix una rotació, és gira l’enllaç i es converteix en un isòmer trans = Pfr. Quan el Pfr absorbeix FAR RED LIGHT (llum llunyana) passa a Pr.
660 nm = màxim d’absorció Pfr perquè passi.
Pr 730 nm = màxim d’absorció perquè passi Característiques:       Sempre es sintetitza en Pr Pfr és més interesant biològicament parlant, té més respostes.
Pr és inactiu biològicament i molt més estable.
Pfr és actiu biològicament, és inestable (té més tendència a passar a Pr) Pfr és sensible a ser degradada de forma espontània, a les fosques pot passar a Pr.
Pfr té els seus nivells molt regulats en la cèl·lula.
Funcions del fitocrom: 1. PER GERMINAR, necessitem llum. Per fer la germinació de llavors fotosensibles és necessita llum.
a. Llavor petita: poques reserves b. Llavor gran: més reserves, més carregada de carboni, més independents de llum.
Les llavors sensibles necessiten que el fitocrom fagi que hi hagi germinació.
Espectre d’acció de germinació ( Lactuca Sativa): s’agafen diferents plaques i s’il·luminen en un rang de longitud d’ona diferent i es ve la resposta a quina llum, d’aquesta manera germinen més. Van observar que la llum vermella propera (660nm) germinava més, mentre que al utilitzar la llum vermella llunyana es va veure que no germinava. Es a dir una longitud d’ona feia germinar mentre que l’altre contrarestava l’efecte. La llum vermella propera promou la germinació de llavors sensibles.
Ex: Si tinc Vp va a Vp i per tant germinen.
Si tinc Vp va a VpII per tant no germinen.
Com podem observar, depende l’ultima longitud d’ona.
2. El FITOCROM ESTÀ IMPLICAT EN LA FOTOMORFOGÈNESI: La fotomorfogènesi és el patró normal de creixement, degut a la llum vermella Pr.
Def: El Fotomorfogénesis es el proceso por el cual la luz regula el crecimiento y desarrollo de las plantas a través de fotorreceptores moleculares (principalmente fitocromo ,criptocromo , zeaxantina ) independiente de la actividad fotosintética . El desarrollo de las plantas en la oscuridad se le dice en lugar scotomorfogenesi .
El Fotomorfogénesis típicamente se estudió usando cámaras de crecimiento bajo una fuente de luz que tiene una espectro es bien conocida y ajustable. No se debe confundir con el phototropism , que es la respuesta, mediante por acreción expansión celular, a un estímulo de luz dirigida.
 QUAN Pr/Pfr > 1 : o Disminució del creixement de la longitud d’ona o Promou expansió foliar o Síntesi de clorofil·la El creixement normal que nosaltres coneixem d’una planta és degut a l’activació del Pr.
 QUAN Pr/Pfr < 1: o Evitar l’ombra, ja que l’ombra d’una planta molt rica en verdi i vermell llunyà (Pfr), ja que Pr i blau es absorbit per les plantes que es troben més a dalt, ho utilitzen per fer fotosíntesi.
En condicions normals = Pr/Pfr > 1 En condicions d’ombra = Pr/Pfr < 1 Una planta que està al sol té més Pfr, en canvi si la planta està a l’ombra d’un altre, té més Pr Ex: GERANI Creix a ple sol: més llum Pr que Pfr. Te una forma així: Creix a Pr/Pfr: gerani creix diferent, més alt, fulles més petites, creix més alt i prim per anar a buscar la llum.
PROVOCAN CANVIS EN EL PATRÓ DE CREIXEMENT:    Allargament tijes i feliols Hiponàstia: pèrdua de les fulles Reducció de la ramificació, ja que creix alta i prima i busca la llum.
El gerani, és un tipus de planta que eviten l’ombra, es resisteixen a l’ombra, s’acostumen, la toleren. Tot i tenir molts pocs fotons, fan molts superfície foliar.
Redueixen la relació entre la clorofil·la A i la clorofil·la B. És a dir disminueix l’A i augmenta la B, augmenten els pigments antena per poder captar la mateixa energia.
Te més fotosíntesi II que fotosíntesi I, té més poder reductor.
3. CONTROL DE LA FLORACIÓ. FOTOPERIODICITAT.
a. Flor estiu: dies llargs, necessiten molts fotoperíodes per florir.
b. Flor d’hivern: dies curts, necessiten poc fotoperíode per florir.
Determinar si es d’un tipus o d’un altre, depèn dels fotoperíodes, és a dir de les hores de llum en relació a les hores de foscor.
La fotoperiodicitat, és la resposta de la planta a la durada i seqüència dels períodes de llum i foscor.
   PDC: plantes de dies curts, per fer cicle de vida. PDC<12 hores de mitjana.
Floreix quan les nits són llargues i els dies curts PDL: plantes de dies llargs, moltes hores de llum per fer flor. PDL>12 h de mitjana. Floreix quan les nits són curtes i els dies llargs.
PDN: plantes neutres, la floració depèn d’altres factors, no de la llum.
El requeriment de la llum, és:   Quantitatiu (facultatiu) Qualitatiu (obligades), si no passen x dies curts, no floreix.
 NOTA ! si a les plantes de dia curt, durant la nit les il·luminem un moment, la planta no floreix perque el dia és curt, no obstant, com s’il·lumina durant la nit passa a ser un dia llarg.
 En resum, una planta de dia curt és una planta de nit llarga, el que perceben les plantes és la nit, no el dia. En canvi, una planta de dia llarga és una planta de nit curta.
Per saber la longitud d’ona més adequada per la floració de la planta, es va elaborar un espectre d’acció de la resposta al fotoperíode. Es va il·luminar la nit amb diferents longituds d’ona i es va veure que: Quan la longitud d’ona corresponia a un vermell proper, provoca que es capgires el dia, es a dir les plantes de dia llarg es transformaven en plantes de dia curt. En canvi, quan la longitud d’ona corresponia al vermell llunyà, no es produïen canvis.
Recordem que una planta de DIA CURT, necessita les hores de foscor determinades perquè el Pfr passi a Pr, citocrom actiu sigui baix. Es a dir que necessita moltes hores de foscor perquè la planta pugui florir. En el cas en que aquest tipus de planta s’ilumines durant la nit, no es podria passa de Pfr a Pr. Aquest Pfr seria massa elevat per la floració, es a dir el Pfr inibiria la floració en PDC i activaria en PDL.
PREGUNTA: QUINA PART DE LA PLANTA PERCEP L’ESTÍMUL, O SIGUI EL FOTOPERÍODE INDUCTIU? Perquè hi hagi floració un meristema vegetatiu ha de passar a meristema floral. Per exemple, si s’agafa una fulla induïda i la posen en una planta no induïda, creix tota la planta, les fulles madures perceben el fotoperíode.
El florigen, és la substància induïda a les fulles que va fins al meristema vegetatiu i el converteix en meristema floral. S’encarrega d’induir la floració. També hi ha la possibilitat que juntament amb el florigen es transporta mRNA.
4. VERNALITZACIÓ Es tracta de la inducció de la floració per tractament en fred de la planta en creixement o de les llavors en germinació. El que marca la mort de la planta, és la floració (sinó floreix la planta va creixent?)   Qualitativa o absoluta: el fred és indispensable per a la floració Quantitativa o facultativa: el fred estimula la floració Ex: els cereals d’hivern, produeixen més que els cereals de primavera, però han de passar l’hivern plantant.
El FLC és un gen repressor de la floració. Quan fa fred el FLC disminueix aleshores quan augmenten les temperatures desprès de temperatures baixes, la planta està capacitada per florir. El que fa el fred, és modificar (hidroxilacions i canvis en les histones) el FLC, cosa que no permet l’expressió d’aquest gen. Els teixits que perceben el fred, s’anomenen teixits meristemàtics (llavors i meristemes apicals) Possibles aplicacions:    Vernalització, escurça el creixement vegetatiu de les plantes.
En les plantes biennals la vernalització avança la floració i producció de fruits Les veritats d’hivern dels cereals poden convertir-se en varietats de primavera.
5. TERMOREGULACIÓ ...