ETILENO. Katia Christina Zuffellato-Ribas

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1 ETILENO Katia Christina Zuffellato-Ribas

2 ÚNICO HORMÔNIO GASOSO H 2 C = CH GIARDIN (Alemanha) Gás de iluminação desfolha de árvores 1901 NELJUBOV (Rússia) Ervilhas Tríplice reação de Neljubov

3 Tríplice reação de Neljubov: CRESCIMENTO NA HORIZONTAL RESTRIÇÃO DO ALONGAMENTO AUMENTO DO CRESCIMENTO RADIAL ERVILHA

4 H 2 C = CH 2 0,06 ppm 0,06 ppm ENDÓGENO: ETILENO (GÁS) EXÓGENOS: FORMA LÍQUIDA ETHREL ETEPHON (ÁCIDO 2-CLORO ETIL FOSFÔNICO)

5 EXÓGENOS: FORMA LÍQUIDA ETEPHON (ÁCIDO 2-CLORO ETIL FOSFÔNICO) EM ph ÁCIDO (ph 4,1) LIBERA ETILENO

6 H 2 C = CH 2 0,06 ppm ANÁLOGOS: CO (MONÓXIDO DE CARBONO) HIDROCARBONETOS COM 2 DUPLAS

7 LOCAIS DE SÍNTESE: TODOS OS TECIDO VEGETAIS MERISTEMAS FOLHAS FLORES FRUTOS TRANSPORTE DE ETILENO: DIFUSÃO CELULAR INATIVAÇÃO DE ETILENO: SIMPLES EVOLUÇÃO

8 SÍNTESE DE ETILENO: PRECURSOR METIONINA (aa) ÚNICO HORMÔNIO QUE NÃO VEM DO METABOLISMO SECUNDÁRIO

9 SÍNTESE DE ETILENO:

10 SÍNTESE DE ETILENO: AVG: AMINOETOXIVINILGLICINA AOA: ÁCIDO AMINO OXI-ACÉTICO

11 SÍNTESE DE ETILENO:

12 DEGRADAÇÃO DE ETILENO: OXIDADO HIDROLIZADO COMPLETA OXIDAÇÃO DO ETILENO A CO 2

13 MODO DE AÇÃO DO ETILENO: Et SE LIGA A UM RECEPTOR ATUA A NÍVEL DE MEMBRANA PERMEABILIDADE PRODUÇÃO DE ENZIMAS DE LISE

14 MODO DE AÇÃO DO ETILENO: Enzimas reguladas pelo Et: celulase pectinase poligalacturonase β-1,3-glucanase PAL Polifenol oxidase parede celular frutos chalcona sintase (flavonóides) peroxidase compostos fenólicos

15 Efeito do meio na biossíntese de Et Temperatura TºC (até 35ºC) produção de Et TºC inibe a produção de Et TºC inibem a produção de Et

16 Efeito do meio na biossíntese de Et CO 2 Ativa a ACC oxidase (EFE) até a concentração de 0,5% no meio [CO 2 ] 5 a 10% inibe a atividade do Et antagonista do Et CO 2 compete pelo mesmo sítio de ligação no receptor com o Et

17 O 2 Necessário na conversão de ACC a Et Efeito do meio na biossíntese de Et Anaerobiose inibe a síntese

18 O 2 Necessário na conversão de ACC a Et Efeito do meio na biossíntese de Et Anaerobiose inibe a síntese

19 Efeito do meio na biossíntese de Et Luz Inibe a síntese de Et em células fotossintetizantes (ACC a etileno)

20 Efeito do meio na biossíntese de Et Injúrias TºC, insetos, estresse hídrico, doenças, efeito mecânico, etc. Atividade PAL [compostos fenólicos] Produção de Et induz a formação de ACC sintase Auxinas Estimula a síntese de ACC sintase transcrição RNA m ) (nível de

21 Efeito do meio na biossíntese de Et Giberelinas Pouco ou nenhum efeito GA síntese de Et em algumas plantas (banana) Citocininas CK não age sozinha tratamento com IAA ou tecidos estressados + CK atividade de ACC sintase (sinergismo)

22 Efeito do meio na biossíntese de Et ABA produção de Et (folhas e frutos) abscisão Etileno Et promove a conversão de ACC a Et (autocatálise) Et inibe a ACC sintase Et (autoinibição)

23 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 1) Dormência de gemas - Et quebra dormência: batata e outros bulbos (gladíolo) - tratamento curto com Et quebra dormência - tratamento longo com Et respiração [CO 2 ] inibe a síntese de Et dormência

24 TUBÉRCULOS CAULE AÉREO ESTOLÃO TUBÉRCULO Solanum tuberosum

25 Solanum tuberosum

26 DIVISÃO DA TUBERIZAÇÃO 1) Indução e iniciação dos estolões 2) Crescimento dos estolões (alongamento e ramificação) 3) Cessação do crescimento longitudinal do estolão 4) Indução e iniciação da tuberização (crescimento radial do estolão originando o tubérculo)

27 INICIAÇÃO DO ESTOLÃO DL [F Ve ] GA Ck tºc TUBERIZAÇÃO DC [F Ve ] GA Ck tºc N 2 Presença de: ABA Compostos Fenólicos Ác. Tuberônico Ác. Jasmônico Anti-Gas: CCC - Cycocel PIX Paclobutrazol Uniconazol QUEBRA DE DORMÊNCIA DO TUBÉRCULO GA (aplicação exógena) corte do tubérculo choque térmico ( tºc ) O 2 Aplicação de: Etileno Auxinas Tiouréia

28 Planta com 20 dias após plantio antes da amontoa

29 Estolões Sistema radicular Planta com 30 dias após plantio após amontoa Tubérculo mãe

30 Planta com 38 dias após plantio

31 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 2) Dormência de sementes - germinação de muitas sementes - cereais quebra a dormência - porcentagem de germinação - movimento e liberação de enzimas cuja síntese é induzida pelo GA - movimento das enzimas hidrolíticas

32 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 2) Dormência de sementes Et / CK

33 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 3) Expansão de órgãos - solos inundados [O 2 ] produção de Et nas raízes ACC é transportado, via xilema, ao caule conversão à Et [Et] alongamento e engrossamento do caule e epinastia PLÂNTULA DE ALFACE NO AR PLÂNTULA DE ALFACE COM 10 ppm Et POR 24 h

34 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 3) Expansão de órgãos - caule: monocotiledôneas promove crescimento internós monocotiledôneas altas [Et] também podem inibir o crescimento

35 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 3) Expansão de órgãos - caule: dicotiledôneas inibe alongamento celular - raiz: inibe crescimento, mas promove expansão radial (engrossamento)

36 FORMAÇÃO DE AERÊNQUIMA (CÉLULAS CORTICAIS ESPECÍFICAS PROGRAMADAS PARA MORRER) AERÊNQUIMA LISÍGENO LISE CELULAR AERÊNQUIMA ESQUIZÓGENO AFASTAMENTO DAS CÉLULAS

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38 FORMAÇÃO DE AERÊNQUIMA (CÉLULAS CORTICAIS ESPECÍFICAS PROGRAMADAS PARA MORRER) ESTRESSE (ALAGAMENTO OU HIPÓXIA) ACÚMULO DE ETILENO MORTE DAS CÉLULAS (AERÊNQUIMA LISÍGENO) CONTEÚDO DE ENZIMAS (CELULASE E XET xiloglucan endotransglicosilase) AFROUXAMENTO DE PAREDE CELULAR DESORIENTAÇÃO DE MICROTÚBULOS MORTE CELULAR

39 RAÍZES DE MILHO SOB CONDIÇÃO DE ALAGAMENTO

40 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 4) Epinastia - sintoma de toxicidade de Et - impede a translocação de Ax - parte superior [Et] [Ax] alongamento - parte inferior [Et] [Ax] alongamento

41 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 4) Epinastia [IAA] [Et]

42 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 4) Epinastia [IAA] [Et] TOMATEIRO NORMAL TOMATEIRO TRATADO COM ETILENO

43 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 5) Gancho plumular ou apical - lado interno luminosidade produção de Et [Ax] inibe alongamento - lado externo luminosidade produção de Et [Ax] alongamento - luz verm. ou branca destrói Et [Et] abertura do gancho Ax

44 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 5) Gancho plumular ou apical

45 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 6) Formação de raízes - promove a formação de raízes em folhas, caule, pedúnculo da flor e em outras raízes 7) Floração - promove a floração em abacaxi, manga e bromélias - uniformização e antecipação da maturação dos frutos de abacaxi

46 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 8) Expressão sexual - produção de flores em cucurbitáceas 9) Senescência de folhas e flores - promove a senescência permeabilidade da M.P. e tonoplasto perda de solutos e H 2 O murchamento das flores e folhas - polinização síntese Et e ACC no estigma liberação de Et senescência das flores - promove a degradação da clorofila (desverdecimento) - senescência atividade ACC oxidase

47 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 10) Abscisão foliar Fases da abscisão: a) fase da manutenção foliar sinal interno ou externo início processo da abscisão b) fase de indução da abscisão percepção do sinal mensagem mudança na taxa de síntese de hormônios na folha c) fase da abscisão processos bioquímicos, anatômicos e fisiológicos queda da folha

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50 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 10) Abscisão foliar

51 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 10) Abscisão foliar - fase de manutenção foliar Ax previne a abscisão reprime a síntese de enzimas hidrolíticas - fase de indução da abscisão níveis de Ax e Et atividade e transporte de Ax e síntese de Ax - fase de abscisão indução de genes que codificam enzimas hidrolíticas da P.C. celulase e poligalacturonase formação da camada de abscisão e queda da folha

52 Fase da manutenção foliar Fase de indução da abscisão Fase da abscisão Separação da camada de abscisão amarelecimento etileno Alta [Ax] foliar reduz a sensibilidade das células da camada de abscisão ao etileno Redução na [Ax] foliar aumenta a produção de etileno e a sensibilidade das células da camada de abscisão ao etileno

53 CAMADA DE ABSCISÃO ABSCISÃO FOLIAR

54 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 11) Amadurecimento de frutos - acelera a maturação de frutos climatéricos TOMATE CARAMBOLA MAMÃO

55 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO PICO DE ETILENO

56 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO

57 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 11) Amadurecimento de frutos - acelera a maturação de frutos climatéricos - maturação atividade ACC oxidase - acelera maturação de frutos climatéricos respiração (climatério respiratório) síntese enzimas ligadas ao processo de maturação (cor, sabor, aroma, amolecimento) - frutos não climatéricos quebra da clorofila desverdecimento

58 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO FRUTOS CLIMATÉRICOS FRUTOS NÃO CLIMATÉRICOS MAÇÃ ABACATE BANANA MAMÃO MELÃO FIGO MANGA AZEITONA PÊSSEGO PÊRA CAQUI AMEIXA TOMATE PIMENTA DOCE CEREJA UVA CITRUS ABACAXI FEIJÃO DE CORDA MORANGO MELANCIA ETILENO

59 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO FRUTOS CLIMATÉRICOS

60 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO FRUTOS CLIMATÉRICOS

61 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO ETILENO 12) Partenocarpia MELANCIA

62 ANTAGONISTAS DO ETILENO 1) Inibidores da síntese 2) Inibidores da atividade 3) Absorvedores de etileno

63 ANTAGONISTAS DO ETILENO 1) Inibidores da síntese - [CO 2 ] (5-10%), Co 2+, uniconazol e PBZ inibem atividade ACC oxidase inibe conversão ACC Etileno - AVG e AOA inibem atividade ACC sintase inibe conversão SAM ACC Ex.: Retain (AVG)

64 ANTAGONISTAS DO ETILENO 2) Inibidores da atividade - [CO 2 ] (5-10%) - nitrato de Ag ou tiossulfato de Ag compete pelo mesmo sítio de ligação do Etileno Ex.: Ethylbloc (1-metilciclopropano)

65 ANTAGONISTAS DO ETILENO 2) Inibidores da atividade - nitrato de Ag ou tiossulfato de Ag 14 DIAS FLORES DE CRAVO TIOSSULFATO DE PRATA CONTROLE

66 ANTAGONISTAS DO ETILENO 3) Absorvedores de etileno KMnO 4 (permanganato de potássio) Ex.: Purafil

67 SACHÊ ABSORVEDOR DE ETILENO

68 ESTÁDIO DE MATURAÇÃO I Sachê Sachê ESTÁDIO DE MATURAÇÃO II Sachê Sachê

69 UTILIZAÇÃO COMERCIAL DO ETILENO - amadurecimento de frutos (banana) - inibição do crescimento em cana-de-açúcar - quebra da dormência de gemas em tubérculos (batata) - promoção da abscisão foliar em videira - colheita de café - raleamento de frutos cítricos - coloração de frutos

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71 FIM!

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