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Prof. Luiz Henrique - Fitohormônios Prof. Luiz Henrique - Fitohormônios Presentation Transcript

  • FITOHORMÔNIOS e REGULADORES de CRESCIMENTO AIA
  • Hormônio (Fitohormônio)• Composto orgânico sintetizado em uma parte da planta e translocado para outra parte, onde, em baixa concentração, causa uma resposta fisiológica (promoção ou inibição).
  • Regulador de Crescimento• Compostos naturais (fitohormônio e substâncias naturais de crescimento) ou sintéticos (hormônio sintético e regulador sintético) que exibem atividade no controle do crescimento e desenvolvimento da planta.
  • Introdução• Vale do São Francisco:• Frutos de excelente qualidade: qualquer época do ano• Indução floral: regulador de crescimento vegetal, Cultar Paclobutrazol (PBZ).• Métodos de controle fitossanitário.• Programar produção: melhores janelas de mercado.
  • Hormônios Vegetais• Auxina e Giberelina: crescimento vegetativo.• Citocinina: crescimento reprodutivo.• Etileno: maturação dos órgãos reprodutivos da planta.• Balanço hormonal: influencia floração (Tongunpai et al 1996).
  • Efeito Fisiológico Auxinas GA Citocinina ABA Etileno Fonte: www.ciagri.usp.br
  • Auxinas• AUXINA NATURAL: (AIA) e SINTÉTICAS: (ANA, AIB - 2,4-D).• OCORRÊNCIA: (meristemas apicais, folhas, frutos, sementes).• TRANSPORTE: (síntese --->ação / ápice ---> base) – floema.
  • Auxina (AIA)
  • Auxina (AIA)• Induzir: alongamento em coleóptilos isolados ou seções de caules.• Induzir: divisão celular em tecidos de callus na presença de citocininas.• Promover: formação de raízes laterais em superfícies cortadas de caules;• Induzir: crescimento de frutos partenocárpicos.• Induzir: produção de etileno.
  • CaulesEstímulo RaízesInibição Relação entre concentração de AIA e seu efeito estimulante ou inibidor no desenvolvimento de caules e raízes (Meyer e Anderson, 1973)
  • Auxina (AIA)
  • Auxina (AIA)
  • Taxa de crescimento do pedicelo e concentração de auxinas em Fritillaria meleagris. Existem dois picos de crescimento (curva inferior) e doispontos máximos de difusão de auxinas do pedicelo (curva superior). a = botão floral; b = antese; c = fruto jovem; d = fruto adulto (Ferri, 1985).
  • Redistribuição lateral da Auxina (AIA) durante fototropismo, com acúmulo no lado sombreado do hipocótilo indicado pela coloração azul (Foto: Klaus Palme – Fisiologia Vegetal - Taiz e Zeiger – 2009)
  • Auxina (AIA)
  • GiberelinasGiberelinas naturais (GA1...GA3....GAn).Ocorrência (sementes, meristemas apicais, folhas, raízes).Transporte (ápice --->base / base--->ápice) xilema-floema.
  • GiberelinasAlongamento celular (caule, folha, raízes).Alongamento de caules (plantas intactas).Floração.Germinação de sementes (dormência).
  • A A BIndução do crescimento em uvas Thompson sem sementes. A – Controle não tratado. B – Aspergido com GA3 durante o desenvolvimento do fruto. (Foto: Silvan Wittwer/Visuais Unilimited – Fisiologia Vegetal – Taiz e Zeiger – 2009)
  • Giberelina• Biosíntese: acentuada em temperaturas elevadas, favorecendo brotação dos ramos e suprimindo floração (Nuñez-Elizea e Davenport, 1995).• Regulador de crescimento vegetal Cultar (PBZ) inibe biossíntese da Giberelina, contribuindo para inibição do crescimento dos ramos, promovendo maturação das gemas e consequentemente favorecendo floração.• Ramos vegetativos em desenvolvimento: fontes de Giberelina e Auxina.
  • Crescimento da parte aérea de plantas de espinafre mantidas em dias curtos (SD),em dias curtos e tratadas com GA3 (SD + GA3) e em dias longos (LD) (Taiz e Zeiger, 1998).
  • Citocininas• CITOCININAS NATURAIS (zeatina, coco).• OCORRÊNCIA (todas partes da plantas).• TRANSPORTE (raízes p/ toda planta): xilema
  • Citocininas• Alongamento celular.• Diferenciação de órgão (citocinina/auxina).• Divisão celular (citocinina/auxina).• Retarda senescência de folhas.• Superação de dormência
  • Estrutura química da adenina e de cinco derivados da adenina que apresentam atividade de citocinina. Cinetina e BAP (ou BA) sãocitocininas sintéticas. Zeatina, dihidrozeatina e isopentenil adenina são citocininas naturais (Hopkins, 2000).
  • Citocinina• Sintetizada: ápice das raízes e transportada via xilema para gemas apicais, desempenha importante papel na diferenciação do tecido vegetativo em reprodutivo.• Anatomia brotos: gema apical é composta de primórdios foliares e primórdios florais e para que haja diferenciação floral, é necessário verdadeiro equilíbrio entre os hormônios.
  • Citocinina
  • Etileno• OCORRÊNCIA: todos órgãos, exceto sementes.• TRANSPORTE: difusão de gás.
  • Etileno• MATURAÇÃO DE FRUTOS: climatéricos.• COLORAÇÃO DE FRUTOS• FLORAÇÃO.
  • Etileno• Maturação dos órgãos reprodutivos da planta (Fellipe,1979).• Biosíntese: exsudação de látex nas gemas apicais e acentuada epinastia nas folhas maduras (Davenport, Nuñez-Elizea, 1997).
  • Etileno• Etileno endógeno e Etefon (Ácido 2-Cloroetil- Fosfônico):• Pulverizado: 200 e 300 ppm em solução com pH < 3, transforma-se em Etileno dentro da planta.• Estimula: planta a continuar produzindo Etileno necessário até total maturação dos ramos.
  • Respiração dos frutos – Fonte: Profº Dr. Clovis
  • Etileno• Inibidores da biosíntese de etileno, como Sulfato de Cobalto(200 ppm) testado em pulverizações na fase de pegamento e desenvolvimento dos frutos, foi efetivo para incrementar a retenção de frutos (Malik et al., 2002).
  • Etileno
  • Etileno
  • Etileno Epinastia A BInibição da abertura do ganchoplumular: A – Luz e B - Escuro
  • EtilenoInibição da abertura do gancho plumular
  • EtilenoRedução no crescimento do caule, aumento na expansão radial e aumento no crescimento horizontal de caules de ervilha, tratadas com etileno. Plantas controle estão à esquerda e as tratadas com etileno à direita (10 ppm).
  • Etileno aumenta taxa de senescência de flores
  • Etileno promove formação de pêlos radiculares
  • Etileno• Inibe: florescimento na maioria das espécies.• Induz: florescimento em abacaxi (sincronização da floração e estabelecimento do fruto).• Muda: sexo de flores em espécies que apresentam flores unisexuais.• Promove: flores femininas em pepino.• Determinação do sexo está associado principalmente às giberelinas.
  • Abscisão das folhas
  • Abscisão das folhas• Manutenção da folha: anterior à percepção do sinal que inicia abscisão da folha. Gradiente decrescente de auxina da folha para caule, que mantém zona de abscisão em um estado não sensível;• Indução da queda: redução ou reversão do gradiente de auxina da folha para caule, normalmente associada com senescência, torna zona de abscisão sensível ao etileno;• Queda: células sensibilizadas da zona de abscisão respondem às baixas concentrações de etileno endógeno pela produção e secreção de celulases e outras enzimas degradantes da parede celular, resultando na queda da folha.
  • Ciclo Fonte: Davenport, 1995
  • Inibidores de crescimentoRetardam: crescimento do meristema apical. Retardam: alongamento do caule e dasraízes, inibindo germinação das sementes edesenvolvimento das gemas. Protegem: planta ou suas partes, contracondições desfavoráveis do meio ambiente(baixas temperaturas ou déficit hídrico).
  • Inibidores de crescimento
  • Ácido Abscísico (ABA)• Folhas apresentando perda de água de 10%, murcham e ocorre aumento rápido de ABA (40 vezes), promovendo fechamento dos estômatos.• Também ocorre com aplicação exógena de ABA.
  • Ácido Abscísico (ABA) ABA Mais água éRAIZ absorvida Manutenção da ABA turgescênciaFOLHA
  • Estrutura química dos enantiômeros S e R do cis- ABA e o enantiômero S do trans-ABA (Taiz & Zeiger, 1998). Estruturas químicas das formas S (sentido contrário ao movimento dos ponteiros do relógio) e R (sentido do movimento dos ponteiros do relógio) da forma cis-ABA e a forma (S)-2-trans do ABA. Os números no diagrama do (S)- cis-ABA identificam os átomos de carbono.
  • Transpiração: estômatos e trajetória da água na folha Fonte: Fisiologia Vegetal – Taiz e Zeiger - 2009
  • Aplicações agrícolas dos reguladores vegetaisREDUÇÃO DO CRESCIMENTO (DAMINOZIDE)FIXAÇÃO DE FRUTOS (DAMINOZIDE)REDUÇÃO DO CRESCIMENTO (CCC - SADH)COLORAÇÃO E MATURAÇÃO DE FRUTOS (ETHEPHON)GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE HORTALIÇA (GA3 E GA7)FLORESCIMENTO PRECOCE (PACLOBUTRAZOL)INDUÇAO DO FLORESCIMENTO (KNO3)ENRAIZAMENTO DE ESTACAS (AIB- AIA - ANA)
  • Inibidores da Síntese de GA ou Retardantes do Crescimento• Redução do acamamento de plantas (CCC, trigo).• Tolerância a estresses ambientais (AMO -1618, repolho - proteger de geada).• Indução do florescimento (Paclobutrazol – PBZ - manga).
  • Fatores extracelulares (Ambiente) • BIÓTOPO (vida) • BIOCENOSE (seres vivos)SOLO: Topografia, Propriedades Físicas (textura, estrutura) e Propriedades Químicas (fertilidade, pH, matéria Orgânica)CLIMA: – Altitude, Latitude, Vento, Temperatura – Luz (intensidade, qualidade, duração) – Água (estresses) – Sais mineraisBIOLÓGICOS: • Pragas • Doenças • Plantas daninhas • Homem
  • Fatores da absorção• Disponibilidade de água no solo• Temperatura do solo: • baixa • alta• Concentração salina ( Ψ solução)• Aeração (encharcamento)• Sistema radicular: • extensão • permeabilidade• Outros fatores atmosféricos (Transpiração)• Pluviosidade •T ºC • UR • Vento • Radiação solar
  • Fatores da TranspiraçãoFatores externos: Luz Umidade Vento Disponibilidade hídrica
  • Fatores da Transpiração (Fatores intrínsecos) Relação Raiz/Parte Aérea Área superficial Forma e disposição das folhas Estrutura interna das folhas Forma e composição da cutíc Nº, tamanho e distribuição dos estômatos Quantidade e localização dos vasos Proporção paliçádico/lacunoso Arranjo das células/espaços intercelulares Cor das folhas Inserção dos ramos
  • MOVIMENTO DE ÁGUA NA PLANTA (ABSORÇÃO, TRANSPORTE E PERDAS) Fonte: Profº Dr. Clovis Pereira Peixoto
  • Fluxo: integração dos processos Fonte: Profº Dr. Clovis Pereira Peixoto
  • FLUXO DE ABSORÇÃODE H2O LIGADO ÀTRANSPIRAÇÃO Estômatos: Saída H2O (forma gasosa)
  • Relação entre curvatura do coleóptilo (folhas modificadas que cobremparte aérea de gramíneas na fase inicial do estabelecimento da plântula) e concentração de AIA (Ácido Indol-3-Acético) no lado sombreado (Hopkins, 1998). Lado sombreado: ocorre maior crescimento
  • Espectro da luz: Faixa compreendida entre 400 e 700 nm é efetiva para maioria dos processos fisiológicos tanto em animais (ex. visão) como em plantas (ex: fomorfogênese e fotossíntese). Comprimentos de onda da extremidade esquerda do presente espectro são denominados ultra violeta eaqueles da extremidade direita são denominados infravermelho. Radiação ultra violeta pode causar danos às células vivas por ser ionizante e radiação infravermelha também pode ser bastante danosa, já que são ondas de calor.
  • Fotoperíodo• Resposta biológica a uma modificação nas proporções de luz e escuridão num ciclo de 24 horas.• Mecanismo desenvolvido pelos organismos para medir o tempo da estação.
  • Plantas de dias curtos ou plantas PDC• Florescem: início da primavera ou outono.• Devem ter um período de luz mais curto que um determinado comprimento crítico.• Florescem apenas durante outono: café, crisântemos, bico-de-papagaio (Euphorbia spp), morango.
  • Plantas de dias longos ou plantas PDL• Florescem principalmente no verão.• Devem ter um período de luz mais longo que um determinado comprimento crítico.• Florescem na primavera – verão: espinafre, algumas batatas, certas variedades de trigo; alface, aveia, cravo, ervilha .
  • FotoperíodoFonte:
  • PDC x PDL• PDC: florescem quando comprimento do dia for < ou = ao seu fotoperíodo crítico.• PDL: florescem quando comprimento do dia for > ou = ao seu fotoperíodo crítico.• Consequência: PDL conseguem florescer em luz contínua.
  • PDC x PDLFonte: sobiologia.com.br
  • Fotoperíodo crítico• Valor em horas diária de iluminação capaz de provocar floração.• Período de escuro que induz floração.• PDL com fotoperíodo crítico = 18 horas, deve florescer em períodos diários de iluminação > de escuro = ou < 6 horas.
  • Período de escuro e floração• Importância da duração do período de escuro na floração, pode ser confirmada interrompendo uma noite longa, a qual foi submetida uma planta de dia longo com um breve período de luz permitindo que ocorra floração.• Período de escuro durante um período longo de luz, não fará florescer uma planta de dia curto.
  • Fonte: RAVEN & JOHNSON (1996), p. 796
  • Fonte: Profª. Drª. Durvalina Maria Mathias dos Santos. UNESP
  • Efeito da luminosidade
  • Estiolamento – presença e ausência de luz
  • Fitocromo regula movimentos de fechamentodas folhas (nictinastismo de folha de Mimosa pudica)
  • Monóclina ou Díclina DíclinaHermafrodita Feminina Masculina
  • Cultura de tecidos em solução nutritiva, obtendo-se “calos” ( tecido indiferenciado ) e depois plantas inteiras
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