UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO PAULO R. C. CASTRO ESALQ/USP CANA-DE-AÇÚCAR: HORMÔNIOS E REGULADORES
HORMÔNIOS VEGETAIS Flor AX, BR Meristema AX, GA, BR Folha jovem AX, GA Caule jovem - GA Semente imatura AX, GA, ABA, BR, JA Frutos ABA, ET, JA Folha adulta ABA, ET, JA Raiz CK, ABA
HORMÔNIOS E REGULADORES VEGETAIS Auxinas Dominância apical Giberelinas Promove crescimento do entrenó Citocininas Promove divisão celular Retardantes (Moddus, Curavial, Ethrel) Restringem florescimento Promovem maturação Síntese de etileno
OUTRAS SUBSTÂNCIAS HORMONAIS Brassinoesteróides Proteção contra patógenos e condições de estresse Envolvido com alongamento e divisão celular Florescimento? Florígeno? Jasmonatos Promove senescência Poliaminas Proteção contra estresses Sinalizadoras de senescência Salicilatos (ácido salicílico) Estimula florescimento Aumenta resistência à doenças Inibe produção de etileno
HORMÔNIOS TÊM MECANISMOS DE AÇÃO SEMELHANTES citoplasma Síntese Percepção Transdução do sinal Indução gênica Hormônio Mensageiros secundários Genes responsivos ao hormônio Receptor Ação Membrana Plasmática
ALONGAMENTO CELULAR ATIVAÇÃO DE EXPANSINAS Hipótese da ativação Mensageiro 2 ário RER C.G. Hipótese de síntese Processamento de proteína Vesícula H + -ATPase
AUXINAS EFEITOS FISIOLÓGICOS Crescimento e alongamento celular Divisão celular em cultura de tecido (c/ citocinina ) Rizogênese estaca caulinar Tropismo Dominância apical Inibe a abscisão folhas e frutos Em altas concentrações tem efeito herbicida Retarda o amadurecimento dos frutos Induz frutos partenocárpicos (tomate, pepino, morango)
AUXINAS Auxinas naturais IAA: ácido indolil-3-acético 4 CI-IAA: ácido 4-cloroindol-3-acético IBA: ácido indol-3-butírico (mostarda e milho) Auxinas sintéticas 2,4 D: ácido 2,4 - diclorofenoxiacético Dicamba: ácido 2-metóxi-3,6-diclorobenzóico
TRANSPORTE DE AUXINAS Transporte polar: ápice base Também tem transporte não polar, no floema, por exemplo, alcançando a ponta da raiz Inibidores do transporte de auxinas NPA: ácido 1-N-naftilftalâmico TIBA: ácido 2,3,5-triiodobenzóico
GIBERELINAS EFEITOS FISIOLÓGICOS Hiperalongamento do caule (divisão e alongamento celular) Alongamento do caule em plantas em roseta Substitui a luz ou o frio (floração/germinação) Induz síntese de enzimas em sementes ex. -amilase Quebra da dormência (antagonismo ABA)
GIBERELINA ALONGAMENTO CELULAR
GIBERELINA EM CANA-DE-AÇÚCAR (INVERNO) Com GA Sem GA
ÁCIDO GIBERÉLICO ALTURA DAS PLANTAS (cm)
ÁCIDO GIBERÉLICO PRODUÇÃO
CITOCININAS EFEITOS FISIOLÓGICOS Divisão celular Morfogênese (em meio cultura gemas caulinares) Induz gemas laterais (quebra dominância apical) Retarda senescência foliar, ao estimular a movimentação de nutrientes e promover a síntese de clorofila e evitar sua degradação
Cinetina (mg L -1 ) AUXINA E CINETINA EM CULTURA DE TECIDO IAA (mg L -1 )
ETILENO EFEITOS FISIOLÓGICOS Amadurecimento de frutos Epinastia foliar Formação de gancho plumular Quebra de dormência de gemas e sementes de algumas espécies Promove alongamento de espécies vegetais aquáticas submersas Formação de raízes e pêlos radiculares Indução à floração em abacaxi Reversão sexual em pepino Senescência foliar Mecanismos de defesa
ETHEPHON ETILENO LÍQUIDO É o regulador mais utilizado na agricultura - ácido 2-cloroetilfosfônico Nome comercial Ethrel
ETILENO E ETHEPHON
FORMAÇÃO DE ETILENO
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETILENO + síntese de etileno Metionina Metionina S-adenosiltransferase Amadurecimento, injúrias, danos de frio, auxinas, etileno, seca, alagamento Amadurecimento Injúrias SAM ACC ACC sintase ACC oxidase + O 2 Etileno
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETILENO + síntese de etileno Amadurecimento, injúrias, danos de frio, auxinas, etileno, seca, alagamento Amadurecimento Injúrias Metionina SAM ACC Etileno Metionina S-adenosiltransferase ACC sintase ACC oxidase + O 2 - Síntese de etileno Aminoetoxivinilglicina Ácido aminooxiacético Anaerobiose Cobalto (Co +2 ) Ácido salicílico Temperatura > 35 o C CO 2 alto
MECANISMO DE AÇÃO DE ETILENO
MATURADORES DE CANA-DE-AÇÚCAR: ESTRESSE MODIFICADOR DE PARTIÇÃO DE FOTOASSIMILADOS
SÍNTESE DE AMIDO E DE SACAROSE
RESPOSTA AO ETHEPHON Eficiente Variável Emergência e perfilhamento SP70-1143 SP71-5368 SP70-1284 SP70-1284 SP71-6163 SP71-6163 SP 80-185 SP79-1011 SP79-1011 SP81-1763 RB72454 RB765418 RB806043 RB765418 RB855156 RB825336 RB785148 RB835019 RB855536 RB835486 RB855113
PROCESSO DO FLORESCIMENTO Translocação da haste Alta intensidade luminosa (ao menos 12 h) Diferenciação Período crítico de escuro Acumulação e fixação no ápice Translocação da folha para o ápice Translocação da raiz
EVENTOS QUE LEVAM AO FLORESCIMENTO Luz / Escuro Temperatura Folhas e cotilédones Alto nível de fitocromo ativo Déficit hídrico Processos metabólicos e níveis hormonais Síntese ou ativação de complexo translocável ao ápice Vernalização Translocação de complexo causador de florescência ao ápice Atividade metabólica no ápice dependente de luz /escuro Iniciação de primórdio floral no ápice Desenvolvimento de botões, flores e frutos Novo DNA em alto nível
AUXINAS DOMINÂNCIA APICAL
EFEITO DA QUEBRA DA DOMINÂNCIA APICAL Remoção ápice planta Remoção fonte enzima Reduz clivagem xiloglucam Possibilita desenvolvimento brotações laterais Quebra inibição ação auxínica Diminui produção oligosacarina
INIBIÇÃO DO FLORESCIMENTO EM CANA DE AÇÚCAR COM APLICAÇÃO DE ETHEPHON Ethrel 240-2 L/ha
AGROQUÍMICOS: ENVOLVIMENTO GÊNICO E FISIOLÓGICOS Clima Alguns agroquímicos Produtividade Solo Cultivar Tolerância/Suscetibilidade Expressão / repressão gênica Bioquímicas Funcionais Estruturais Síntese proteica Alterações Alteração níveis hormonais Novas proteínas Atividade enzimática Transporte iônico Ação hormonal
RESUMO TIAMETOXAM MAIOR ATIVAÇÃO ENZIMÁTICA HORMÔNIOS MAIOR GERMINAÇÃO MAIOR DESENVOLVIMENTO RADICULAR E VIGOR MAIOR TEOR DE CITOCININA MAIOR ABSORÇÃO DE ÁGUA E NUTRIENTES MINERAIS MAIOR METABOLISMO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO MAIOR RESISTÊNCIA ESTOMÁTICA MAIOR PRODUTIVIDADE MAIOR RESISTÊNCIA AOS ESTRESSES
DESENVOLVIMENTO INICIAL DE CANA-DE-AÇÚCAR EM RIZOTRONS
CANA-DE-AÇÚCAR 245 DAP
CRESCIMENTO RADICULAR EM RIZOTRON
EFEITO DO TIAMETOXAM NO DESENVOLVIMENTO RADICULAR Testemunha Tiametoxam Testemunha
EFEITO DO TIAMETOXAM NO METAXILEMA DE RAÍZES DA SOCA CONTROLE TMX 400 g ha -1 TMX 800 g ha -1
PRODUTIVIDADE
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS ASSOCIADAS À PRODUTIVIDADE DE CANA-DE-AÇÚCAR Parte da Característica Efeito na fotossíntese planta desejável e na produção Perfilhos Vertical Melhor penetração da luz Alto perfilhamento Substituição de plantas mortas Desenvolvimento rápido do IAF Folha Espessa Hábito mais ereto Curta e pequena Associada a hábito mais ereto Ereta Aumento na área iluminada permite IAF maiores Colmos Alta força de dreno Alta produtividade para sacarose Firme Previne acabamento
POL % CANA, SP70-1143 TRATADA COM MATURADORES (Castro et al., 1996)
ISOPORIZAÇÃO, SP70-1143 TRATADA COM MATURADORES
PRODUÇÃO, SP70-1143 TRATADA COM MATURADORES
Prof. M.J.R. Mutton
Obrigado!