O FITOCROMO E O CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS PELA LUZ PROF. DR. ROBERTO CEZAR LOBO DA COSTA

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA (UFRA) INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS (ICA) DISCIPLINA: FISIOLOGIA VEGETAL O FITOCROMO E O CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS PELA LUZ PROF. DR. ROBERTO CEZAR LOBO DA COSTA

2 INTRODUÇÃO O desenvolvimento de um ser multicelular consiste no conjunto de alterações sofridas ao longo de todo o seu ciclo de vida, implicando diferenciações morfológicas e químicas complexas. Inicia-se com a célula reprodutora e termina no indivíduo adulto. Morfogênese

3 A morfogênese dependente do estímulo luminoso Fotomorfogênese Floração Expansão foliar Inibição do alongamento caulinar Germinação de sementes

4 Faixa do espectro denominada luz visível Pigmentos envolvidos na percepção dos sinais trazidos pela luz. Possuindo diferentes picos de absorção em diferentes comprimentos de onda.

5 O processo básico da fotomorfogênese Luz Percepção Desenvolvimento Fotorreceptor Eventos bioquímicos Via de transdução Transmissão Luz fotoquimicamente ativa

6 Os fotorreceptores estão envolvidos na maioria dos processos fotomorfogênicos. A B C D Plântulas de pepino (Cucumis sativus)-a e B; de milho (Zea Mays)-C e D; A e C foram mantidas no escuro e B e D cresceram em presença de luz.

7 Quatro classes de fotorreceptores Fitocromos; Criptocromos; Fotorreceptores de luz na banda do UVB; Fototropinas

8 O fitocromo é um pigmento envolvido na regulação dos processos do crescimento e desenvolvimento da planta. Controlando processos morfogenéticos, principalmente como germinação e floração.

9 LOCALIZAÇÃO DO FITOCROMO: De acordo com Taiz e Zeiger (2009): Maioria dos órgãos das plantas Regiões meristemáticas Sistema radicular Subcelularmente núcleo Citosol

10 Sendo mais concentrado nas regiões de crescimento, responsáveis pelas mudanças incessantes no desenvolvimento das plantas. Meristemas Zona alongamento de caules e raízes

11 ONDE ATUA: Síntese de antocianinas Indução de certas enzimas Formação de tubérculos Germinação de sementes Floração Indução de dormência em gemas

12 Os fitocromos absorvem: Vermelho Vermelho-extremo Azul (V nm) (VE, nm) ( nm) Picos de absorção de Fv em V (660 nm) e Fve em VE (730 nm). No entanto, Fv também absorve um pouco na faixa do VE e Fve absorve uma quantidade proeminente de V. também possuem picos de absorção na faixa do azul ( nm) e ultra violeta (280 nm). A absorção na faixa do vermelho e do azul é devido ao cromóforo e absorção na faixa do UV, deve-se provavelmente à porção proteíca do fitocromo.

13 PRIMEIROS ESTUDOS FITOCROMO Em 1930, Flint e McAlister demonstraram que sementes fotoblásticas positivas de alface (Lactuca sativa) apresentavam germinação máxima após irradiação de luz vermelha (V) e que a germinação era inibida após irradiação com luz vermelhoextrema (VE).

14 Borthwick e Hendricks (1950) Luz Fve Esc. Fv v Fve v Fve VE Fv v Fve VE Fv v Fve v Fve VE Fv v Fve V E Fv Tratamentos alternados de luz V e VE, aplicados sobre as sementes. A resposta observada foi determina pelo último comprimento de onda irradiado sobre as sementes.

15 Fotorreversibilidade V_VE da germinação de sementes de alface (Borthwick et al., 1954) Irradiação % Germinação (20 C) V 70 V, VE 6 V, VE, V 74 V, VE, V, VE 6 V, VE, V, VE, V 76 V, VE, V, VE, V, VE 7 Fotorreversibilidade V-VE da germinação de sementes de (Lactuca sativa)

16 Formas fotorreversíveis Formas fotorreversíveis Germinação de sementes; Indução florescimento; Crescimento não estiolado;... Duas formas fotorreversíveis do fitocromo, FV e FVE, são correlacionadas com a indução de respostas metabólicas e de desenvolvimento. A fotoconversão da forma do fitocromo Fv a Fve é induzida por comprimento de onda no vermelho (V) e por luz azul, e a reversão de Fve a Fv é induzida por comprimento de onda no vermelhoextremo (VE) e também pelo escuro.

17 Forma inativa Forma ativa

18 FITOCROMO-FLORAÇÃO Fitocromo v Luz A, V VE Escuro ou luz 730 nm (V.L.) Fitocromo ve Normalmente Inativado Não há síntese de hormônios -floração- Ativado para a maioria dos efeitos morfogênicos Síntese de hormônios -floração-

19 Fit. Fv = inibe a floração Fit. Fve = ativa a floração

20 Estiolamento Quando o crescimento ocorre no escuro as folhas não se desenvolvem e o caule se torna exageradamente longo.

21 Germinação Muitas sementes germinam em completa ausência fotoblásticas negativas. de luz- Há sementes que não germinam se não forem iluminadas. fotoblásticas positivas. Há outras, porém, que necessitam de períodos alternados de luz e escuro para germinarem.

22 Experimento com sementes de tomate, avaliando a germinação de acordo com a luz V Elevado índice de germinação, quando postas para germinar sob V. Germinação inibida, quando sob VE VE Laboratório Massanori Takaki (UNESP-Rio Claro)

23 CONCLUSÃO O fitocromo apresenta diversas atividades consideradas de suma importância para o desenvolvimento das plantas, atuando em atividades como germinação de sementes, indução de florescimento, estiolamento, entre outros. Sendo portanto, importante estudos cada vez mais detalhados sobre este pigmento.

24 OBRIGADO!