AUXINAS. Katia Christina Zuffellato-Ribas

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1 AUXINAS Katia Christina Zuffellato-Ribas

2 AUXINAS = AUXIEN = CRESCER, AUMENTAR PRIMEIRO HORMÔNIO VEGETAL FINAL DO SÉCULO XIX Charles Darwin 1881 The Power of Moviment in Plants 1926 Fritz Went

3 HORMÔNIOS VEGETAIS GRUPO DE SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS, DE OCORRÊNCIA NATURAL, QUE ATUAM EM PROCESSOS FISIOLÓGICOS, EM BAIXAS CONCENTRAÇÕES.

4 HORMÔNIOS VEGETAIS ATUAM EM PROCESSOS FISIOLÓGICOS COMO: CRESCIMENTO DIFERENCIAÇÃO DESENVOLVIMENTO MOVIMENTOS...

5 HORMÔNIO VEGETAL: COMPOSTO ORGÂNICO, ENDÓGENO, BAIXAS CONCENTRAÇÕES, PROMOVE, INIBE OU MODIFICA PROCESSOS MORFOLÓGICOS E FISIOLÓGICOS DO VEGETAL. REGULADOR VEGETAL: SUBSTÂNCIA SINTETIZADA, APLICADA EXÓGENAMENTE, AÇÃO SIMILAR AOS GRUPOS HORMONAIS. RETARDANTE VEGETAL: COMPOSTO SINTÉTICO, RETARDA ALONGAMENTO E DIVISÃO CELULAR. ESTIMULANTE VEGETAL: MISTURA DE REGULADORES, OU DE UM OU MAIS REGULADORES COM OUTROS COMPOSTOS (AMINOÁCIDOS, NUTRIENTES, VITAMINAS...) CASTRO & VIEIRA (2001) Aplicações de reguladores vegetais na agricultura tropical

6 HORMÔNIO VEGETAL = FITORMÔNIO KERBAUY (2008) Fisiologia Vegetal FINAL DO SÉCULO XIX Charles Darwin 1881 The Power of Moviment in Plants COLEÓPTILOS DE ALPISTE 1926 Fritz Went COLEÓPTILOS DE AVEIA

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8 REDISTRIBUIÇÃO LATERAL DE AUXINA DURANTE FOTOTROPISMO EM HIPOCÓTILO DE Arabidopsis

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10 AUXINAS NATURAIS ÁCIDO INDOL-3-ACÉTICO (IAA) ÁCIDO 4-CLORO-INDOL-3-ACÉTICO (4-Cl-IAA) ÁCIDO INDOL-3-BUTÍRICO (IBA)

11 AUXINAS NATURAIS ÁCIDO INDOL ACÉTICO (IAA) ÁCIDO 4-CLORO INDOL ACÉTICO (4-Cl-AA) ÁCIDO FENIL ACÉTICO (PAA)

12 AUXINAS SINTÉTICAS

13 PARA UM COMPOSTO TER ATIVIDADE AUXÍNICA: TER PELO MENOS UM ANEL CÍCLICO INSATURADO APRESENTAR UMA CADEIA LATERAL ÁCIDA (COOH) SEPARAÇÃO ENTRE RADICAL CARBOXÍLICO E ANEL CÍCLICO (0,5 nm) DISPOSIÇÃO ESPACIAL ENTRE ANEL E RADICAL CARBOXÍLICO (cis, orto livre)

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17 EXEMPLOS DE ALGUMAS ANTI-AUXINAS

18 EXEMPLOS DE SÍNTESE LETAL (AÇÃO SELETIVA DE HERBICIDAS)

19 EXEMPLOS DE SÍNTESE LETAL (AÇÃO SELETIVA DE HERBICIDAS)

20 LOCAIS DE SÍNTESE DE AUXINAS REGIÕES MERISTEMÁTICAS ÁPICES CAULINARES*** ÁPICES RADICULARES FOLHAS JOVENS FLORES FRUTOS

21 MERISTEMA APICAL Bougainvilea sp.

22 SENSIBILIDADE DE DIFERENTES ÓRGÃOS A DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE AUXINAS

23 IPÊ BRANCO

24 IPÊ AMARELO

25 SÍNTESE DE AUXINAS

26 SÍNTESE DE AUXINAS 1- Vias dependentes de triptofano 2- Vias não dependentes de triptofano

27 SÍNTESE DE AUXINAS Triptofano NH CH 2 CH COOH NH 2 Desaminação NH CH 2 C COOH O Ácido indol pirúvico Descarboxilação Descarboxilação CH 2 CH 2 NH 2 Desaminação CH 2 CHO Triptamina NH NH Aldeído indol acético Oxidação CH 2 COOH NH Ácido indol acético

28 1- VIAS DEPENDENTES DE TRIPTOFANO Rota do ácido indol-3-pirúvico (IPA*) Rota da triptamina (TAM*) Rota do indol-3-acetonitrila (IAN) Brassicaceae, Poaceae, Musaceae Rota do indol-3-acetamida (IAM) Bactérias

29 SÍNTESE DE AUXINAS (IAN) (TAM)* (AIP OU IPA)* (IAM)

30 VIAS DEPENDENTES DE TRIPTOFANO triptofano indol-3- acetaldoxima Indol-3-acetamida (IAM) indol-3- acetonitrila (IAN) ác. indol-3-pirúvico (IPA) (AIP OU IPA) indol-3-acetaldeído (IAld) triptamina (TAM) (TAM) ác. indol-3-acético (IAA)

31 2- VIAS NÃO DEPENDENTES DE TRIPTOFANO Rota do indol Rota do indol-3-glicerol fosfato

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33 VIAS NÃO DEPENDENTES DE TRIPTOFANO indol-3-glicerol fosfato indol Indol-3-acetonitrila Indol-3-ácido pirúvico Ácido indolil-3-acético (IAA)

34 (A) Descarboxilação: rota secundária BIODEGRADAÇÃO DE IAA Peroxidase Ácido indol-3-acético CO 2 (B) Rotas não descarboxilativas 3-Metilenoxindol Conjugação Aspartato Indol-3-acetilaspartato Aspartato Dioxindol-3-acetilaspartato Ácido oxindol-3-acético (OxIAA)

35 MODELO QUIMIOSMÓTICO DO TRANSPORTE POLAR DE AUXINA TRANSPORTE DE IAA

36 VIAS METABÓLICAS DE AUXINAS CONJUGADAS CONJUGAÇÃO DE IAA

37 CONTROLE DOS NÍVEIS DE AUXINAS BIOSSÍNTESE DEPENDENTE DE TRIPTOFANO BIOSSÍNTESE INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO IAA LIVRE CONJUGAÇÃO TRANSPORTE COMPARTIMENTALIZAÇÃO NO CLOROPLASTO OXIDAÇÃO DESCARBOXILAÇÃO

38 BIOSSÍNTESE DEPENDENTE DE TRIPTOFANO VIA DE BIOSSÍNTESE DEPENDENTE E INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO PODE LEVAR SOMENTE AO ACRÉSCIMO NA CONCENTRAÇÃO DE IAA LIVRE AUXINAS BIOSSÍNTESE INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO TRANSPORTE IAA LIVRE CONJUGAÇÃO OXIDAÇÃO DESCARBOXILAÇÃO COMPARTIMENTALIZAÇÃO NO CLOROPLASTO

39 BIOSSÍNTESE DEPENDENTE DE TRIPTOFANO VIA DE BIOSSÍNTESE DEPENDENTE E INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO PODE LEVAR SOMENTE AO ACRÉSCIMO NA CONCENTRAÇÃO DE IAA LIVRE AUXINAS BIOSSÍNTESE INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO TRANSPORTE IAA LIVRE OXIDAÇÃO DESCARBOXILAÇÃO CONJUGAÇÃO A CONJUGAÇÃO É REVERSÍVEL E PODE LEVAR TANTO AO ACRÉSCIMO COMO AO DECRÉSCIMO DE IAA LIVRE COMPARTIMENTALIZAÇÃO NO CLOROPLASTO

40 BIOSSÍNTESE DEPENDENTE DE TRIPTOFANO VIA DE BIOSSÍNTESE DEPENDENTE E INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO PODE LEVAR SOMENTE AO ACRÉSCIMO NA CONCENTRAÇÃO DE IAA LIVRE AUXINAS BIOSSÍNTESE INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO TRANSPORTE IAA LIVRE CONJUGAÇÃO A CONJUGAÇÃO É REVERSÍVEL E PODE LEVAR TANTO AO ACRÉSCIMO COMO AO DECRÉSCIMO DE IAA LIVRE COMPARTIMENTALIZAÇÃO NO CLOROPLASTO OXIDAÇÃO DESCARBOXILAÇÃO A DEGRADAÇÃO (PELA ROTA NÃO-DESCARBOXILATIVA OU PELA DESCARBOXILAÇÃO) LEVA SOMENTE AO DECRÉSCIMO DA CONCENTRAÇÃO DE IAA

41 BIOSSÍNTESE DEPENDENTE DE TRIPTOFANO VIA DE BIOSSÍNTESE DEPENDENTE E INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO PODE LEVAR SOMENTE AO ACRÉSCIMO NA CONCENTRAÇÃO DE IAA LIVRE AUXINAS BIOSSÍNTESE INDEPENDENTE DE TRIPTOFANO TRANSPORTE TRANSPORTE E COMPARTIMENTALIZAÇÃO PODEM CAUSAR TANTO ACRÉSCIMO COM DECRÉSCIMO NA CONCENTRAÇÃO DE IAA CITOSÓLICO, DEPENDENDO DA DIREÇÃO DO MOVIMENTO DO HORMÔNIO IAA LIVRE COMPARTIMENTALIZAÇÃO NO CLOROPLASTO OXIDAÇÃO DESCARBOXILAÇÃO CONJUGAÇÃO A CONJUGAÇÃO É REVERSÍVEL E PODE LEVAR TANTO AO ACRÉSCIMO COMO AO DECRÉSCIMO DE IAA LIVRE A DEGRADAÇÃO (PELA ROTA NÃO-DESCARBOXILATIVA OU PELA DESCARBOXILAÇÃO) LEVA SOMENTE AO DECRÉSCIMO DA CONCENTRAÇÃO DE IAA

42 MODELO DE TRANSDUÇÃO DO SINAL HORMONAL NA MEMBRANA PLASMÁTICA PLC- FOSFOLIPASE C IP3- INOSITOL TRIFOSFATO IP2- INOSITOL DIFOSFATO PKC- PROTEÍNA QUINASE C DAG- DIACILGLICEROL

43 Ax ATUA NA TRANSCRIÇÃO POSSÍVEIS SÍTIOS DE CONTROLE HORMONAL NA ATIVIDADE GÊNICA

44 MODO DE AÇÃO DO IAA

45 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: DIVISÃO CELULAR: CARIOCINESE CRESCIMENTO DO CAULE: ALONGAMENTO CELULAR CRESCIMENTO DAS FOLHAS: DIVISÃO, EXPANSÃO E DIFERENCIAÇÃO CELULAR CRESCIMENTO DAS NERVURAS

46 FOLHAS VERDADEIRAS FOLHAS COTILEDONARES PAU MARFIM

47 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: CRESCIMENTO DA RAIZ: AUMENTO DA RESPOSTA PARALELO AO AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO ATÉ CERTO MÁXIMO, APÓS O QUAL OCORRE EFEITO INIBITÓRIO

48 CRESCIMENTO DA RAIZ

49 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: INICIAÇÃO DA ATIVIDADE CAMBIAL EM PLANTAS LENHOSAS: CÂMBIO INATIVO NO INVERNO, RECOMEÇANDO SUA ATIVIDADE NA PRIMAVERA IAA : DIFERENCIAÇÃO DO CÂMBIO EM XILEMA IAA: DIFERENCIAÇÃO DO CÂMBIO EM FLOEMA DOMINÂNCIA APICAL: Fox tail

50 FOX TAIL DOMINÂNCIA APICAL (Fox tail) Pinus sp.

51 Meristema apical (fonte de auxinas) Meristema apical cortado Gemas axilares reprimidas Gemas axilares desreprimidas Gema axilar crescendo Dominância apical em Coleus. (A) A auxina que é produzida no meristema apical do caule se difunde descendentemente, reprimindo o crescimento das gemas axilares. Quanto maior a distância entre o ápice e a gema axilar, menor será a concentração de auxina e menor será a repressão sobre a gema. (B) Se o meristema apical é cortado, elimina-se a produção de auxina e as gemas axilares, desreprimidas, passam a crescer vigorosamente.

52 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: SEXUALIDADE: EM PLANTAS MONÓICAS, AUXINA ESTIMULA FORMAÇÃO DE FLORES FEMININAS GANCHO PLUMULAR: BALANÇO DA [ auxina ] E [ etileno ]

53 GANCHO PLUMULAR AIA

54 GANCHO PLUMULAR

55 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: CRESCIMENTO DA FLOR: OVÁRIO É RICA FONTE DE AUXINA Rosa sp.

56 CRESCIMENTO DA FLOR Dendrobium nobile

57 CRESCIMENTO DA FLOR Dendrobium nobile

58 CRESCIMENTO DA FLOR CRESCIMENTO DA FLOR MORÉIA

59 CRESCIMENTO DA FLOR MORÉIA

60 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: CRESCIMENTO DO FRUTO: PÓLEN CONTÉM ALTAS CONCENTRAÇÕES DE AUXINAS FLORES POLINIZADAS TEM RÁPIDO CRESCIMENTO DO OVÁRIO FLORES NÃO POLINIZADAS TEM OVÁRIO ATROFIADO

61 PARTENOCARPIA

62 MORÉIA CRESCIMENTO DO FRUTO

63 CRESCIMENTO DO FRUTO MORÉIA

64 FRUTO E SEMENTES MORÉIA

65 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: EPINASTIA [IAA] [Et] Coleus sp. MOSTARDA

66 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: ABSCISÃO FOLIAR [ auxina ] < [ etileno ]

67 ABSCISÃO FOLIAR

68 CAMADA DE ABSCISÃO ABSCISÃO FOLIAR

69 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: PARTENOCARPIA: 1. DESENVOLVIMENTO DO FRUTO SEM POLINIZAÇÃO (TOMATE, PIMENTA, ABÓBORA, BANANA, ABACAXI...) 2. DESENVOLVIMENTO DO FRUTO PELA POLINIZAÇÃO, PORÉM SEM SINGAMIA (PLANTAS GENETICAMENTE ESTÉREIS TRIPLÓIDES) 3. ABSORÇÃO DO EMBRIÃO ANTES QUE O FRUTO ATINJA A MATURIDADE (CEREJA, PÊSSEGO, UVA...)

70 PARTENOCARPIA BANANA

71 PARTENOCARPIA EM MAMÃO

72 PARTENOCARPIA EM MELANCIA

73 PARTENOCARPIA EM LARANJA

74 EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS AUXINAS: ENRAIZAMENTO ESPADA DE SÃO JORGE

75 ENRAIZAMENTO COM AUXINA SEM AUXINA

76 ENRAIZAMENTO PLATANUS CALIANDRA

77 ENRAIZAMENTO ERVA-MATE

78 FIM!

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