Desenvolvimento autotrófico das plantas. Profa. Dra.Helenice Mercier Lab. Fisiologia Vegetal - IBUSP

Transcrição

1 Desenvolvimento autotrófico das plantas Profa. Dra.Helenice Mercier Lab. Fisiologia Vegetal - IBUSP

2 eixo embrionário radícula tegumento cotilédones cotilédones gancho raiz primária

3 endosperma cotilédone coleóptile caule embrionário radícula (raíz embrionária) primeira folha coleóptile raiz primária

4 TRANSPORTE POLAR DA AUXINA (TPA)

5 Transporte polar das auxinas (TPA) Formação do eixo do embrião Desenvolvimento de orgãos Alongamento celular Manutenção do meristema radicular Respostas de crescimento - tropismos

6 PADRÕES DE FILOTAXIA PROCESSOS REGULADOS POR TPA PADRÃO DE VENAÇÃO MERIST. RAD CRESC. GEMA LATERAL POSICIONAMENTO DE RAÍZES LATERAIS

7 Helenice Mobilização Mercier do AIA produzido Capítulo no Auxinas ápice caulinar para o ápice radicular Fig. 12/33 TRANSPORTE BASÍPETO TRANSPORTE ACRÓPETO

8 A tecidos da raiz Arabidopsis B- TPA nos primeiros 5 dias após a germinação C- após 5 d, transporte pelo floema predomina D- acúmulo de AIA no ápice radicular E- redistribuição do AIA para região de alongamento Formação de gradiente por estímulo gravitacional F- refluxo ou reciclagem do AIA

9 DIFERENCIAÇÃO RADIAL

10 PADRÃO DE DIFERENCIAÇÃO CELULAR CORRELACIONA-SE COM GRADIENTE DE AUXINA PICO DE CONC. DE AIA

11 INDUÇÃO DE RAÍZES LATERAIS (TPA)

12 FLUXO POLAR DAS AUXINAS íntese atabolismo

13 Origem do periciclo Formação de raízes laterais

14 Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 25/33 AIA Córtex Raiz lateral Região do periciclo Epiderme

15 HIPÓTESE SOBRE INICIAÇÃO DE RAIZ LATERAL Aloni et al 2006

16 Raízes adventíceas Pandanus

17 Raízes adventíceas Planta à esquerda tratada com ANA Plantas à esquerda e meio: tratadas com ANA

18 FORMAÇÃO DE ORGÃOS LATERAIS NO MAC (TPA)

19 FORMAÇÃO DAS FOLHAS CRESCIMENTO INDETERMINADO: ALTA TAXA Citocininas/AIA Baixa conc. GA INICIAÇÃO PRIMÓRDIO FOLIAR: BAIXA TAXA Citocininas/AIA Alta conc. GA

20 FORMAÇÃO DAS FOLHAS

21 PADRÕES DE FILOTAXIA ESPIRAL ALTERNADA OPOSTA CRUZADA

22 DIFERENCIAÇÃO VASCULAR (TPA)

23 DIFERENCIAÇÃO DO TECIDO SINALIZAÇÃO POR AUXINAS VASCULAR

24 Fotomicrografia de uma folha: sistema vascular

25 Direções do fluxo de auxina e diferenciação do tecido vascular em folhas

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27 Rediferenciação vascular em Coleus

28 Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 20/33 HIPÓTESE DA CANALIZAÇÃO DO SINAL V V V

29 Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 21/33 REDIFERENCIAÇÃO DE CÉL. MESOFILO EM ELEMENTO TRAQUEAL NC CT A VC PP B C Síntese de parede secundária CP Auxina F E D RNases RNases DNases DNases Perda do conteúdo celular Proteases Desorganização do tonoplasto Proteases PS

30 De onde decorre a capacidade de direção do fluxo do AIA?

31 Helenice Mercier HIPÓTESE QUIMIOSMÓTICA Capítulo Auxinas PARA TPAFig. 13/33 Fig 13

32 Transporte transcelular de AIA Transportador entrada AUX1 DIFUSÃO (AIAH) Transportador saída PIN

33 Helenice Mercier TRANSPORTADORES Capítulo DE Auxinas ENTRADA E SAÍDA DE AIA Fig. 14/33

34 Helenice Movimento Mercier das proteínas Capítulo Auxinas transportadoras de Fig. saída 15/33

35 Glicoproteínas Transportadoras: entrada ou saída, mas sem assimetria Ciclagem das proteínas PIN permite o reposicionamento na membrana

36 Imunolocalização da PIN3 no ápice radicular de Arabidopsis e prováveis rotas de transporte de AIA

37 DOMINÂNCIA APICAL

38 Balanço hormonal auxinas citocininas

39 EFEITOS DA CHEGADA DE CITs NAS NAS FOLHAS DIFERENCIAÇÃO DE CLOROPLASTOS AUMENTO DA EXPRESSÃO DE EXPANSINA TÍPICA DE FOLHA NÃO DEPENDENTE DE ph ÁCIDOS Arabidopsis thaliana AUMENTO DA ABSORÇÃO DE MACRONUTRIENTES NAS RAÍZES (AMÔNIO, ENXOFRE E POTÁSSIO) ABERTURA ESTOMÁTICA TRANSPIRAÇÃO DISTRIBUIÇÃO DE MACRONUTRIENTE NAS FOLHAS AUMENTO DA SÍNTESE PROTÉICA FOLIAR

40 AUMENTO DA ABSORÇÃO DE MACRONUTRIENTES NAS RAÍZES (AMÔNIO, ENXOFRE E POTÁSSIO) ABERTURA ESTOMÁTICA TRANSPIRAÇÃO DISTRIBUIÇÃO DE MACRONUTRIENTES NAS FOLHAS AUMENTO DA SÍNTESE PROTÉICA FOLIAR

41 DOMINÂNCIA APICAL (controle do crescimento da gema lateral) INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO DA GEMA LATERAL PELA APICAL BALANÇO HORMONAL ENTRE AIA, CITOCININAS E ABA ESTÁ RELACIONADO COM O MECANISMO DA DOMINÂNCIA.

42 FUNÇÕES Mecanismo de sobrevivência da planta: reserva de meristemas caso danifique o apical Programas do desenvolvimento: durante a floração (MAC diferencia-se em flor), ramos adicionais seriam importantes para garantir uma frutificação adequada (dreno forte) Em arbóreas, ciclos sazonais de crescimento e dormência durante estações do ano

43 gema lateral ou axilar

44 Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 22/33 GEMA DORMENTE: NÃO SERIA UM TERMO ADEQUADO,POIS A GEMA LATERAL POSSUEM METABOLISMO ALTAMENTE ATIVO, PRODUZINDO UM SÉRIE DE TRANSCRITOS E PROTEÍNAS.

45 Quebra da dominância por decapitação AIA, qual seria o modo de ação? APLICAÇÃO DIRETA DE AUXINA NO CAULE DECAPITADO INDUZ MANUTENÇÃO DA DORMÊNCIA. APLICAÇÃO DE AUXINA NAS GEMAS LATERAIS NÃO INIBE SEU CRESCIMENTO AIA MARCADO RADIOATIVAMENTE NÃO FOI NCONTRADO NA GEMA LATERAL

46 UM MENSAGEIRO SECUNDÁRIO TRARIA A INFORMAÇÃO DO AIA ATÉ A GEMA? CANDIDATOS: CITs PROMOVEM O CRESCIMENTO DAS GEMAS QUANDO APLICADAS DIRETAMENTE NELAS. DECAPITAÇÃO RESULTOU EM AUMENTO DA EXPORTAÇÃO DE CTs PELA SEIVA XILEMÁTICA DAS RAÍZES AUXINAS PODEM REGULAR NEGATIVAMENTE A SÍNTESE DE CITs

47 DOMINÂNCIA APICAL: causas... ÁPICE CAULINAR SERIA UM DRENO FORTE DE CITs. ABA: MENSAGEIRO SECUNDÁRIO? ALTA CONC. AIA NO ÁPICE INDUZIRIA AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ABA NA GEMA LATERAL

48 DOMINÂNCIA APICAL: EVIDÊNCIAS MAIS RECENTES ENCONTRADAS EM MUTANTES DE ARABIDOPISIS SUPER RAMIFICADOS AIA AGIRIA INDIRETAMENTE, INIBINDO SÍNTESE DE CITs NAS RAÍZES OU NO PRÓPRIO NÓ AIA INDUZIRIA NAS RRAÍZES OU CAULE A SÍNTESE DE UM POSSÍVEL HORMÔNIO DERIVADO DE CAROTENÓIDE QUE LIMITARIA A PRODUÇÃO DE PIN1

49 Model for MAX pathway function through the regulation of auxin transport capacity Ongaro, V. et al. J. Exp. Bot :67-74; doi: /jxb/erm134 Copyright restrictions may apply.

50 Model for the hormonal control of shoot branching in Arabidopsis Ongaro, V. et al. J. Exp. Bot :67-74; doi: /jxb/erm134 Copyright restrictions may apply.

51 EMPREGO DA QUEBRA DA DOMINÂNCIA APICAL PARA CLONAGEM DE PLANTAS A B C D

52 Cultivo de segmentos nodais in vitro Controle com ápice Transporte polar de AIA Segmentos nodais decapitados Síntese de citocininas estimulada

53 Gemas adventíceas Epifilia em Bryophyllum CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DEPENDE DO BALANÇO HORMONAL AIA/CITs NAS FOLHAS

54 Organogênese in vitro calo raízes ramos

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