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Diapositiva n: 1

Tema 14: Reguladores del Crecimiento.

4. El etileno

Copyright: Francisco Jos Garca BreijoUnidad Docente de Botnica. ETSMRE, UPV

Biologa y Botnica. Tema 14Diapositiva n: 2

NDICEElEtileno:

Historia

Estructuraqumica

Efectosfisiolgicos

Iconos



Historia(1)

Eletileno,esuncompuestoqueseconocadesdeantiguoysesabansusefectossobreelcrecimientomuchoantesdequeselerelacionaseconlaauxina;eraconsideradoyacomounafitohormona.

EletilenofueusadoenlaprcticadesdeelantiguoEgipto,endondesetratabancongasloshigosparaestimularsumaduracin.

EnlaantiguaChinasequemabainciensoenlocalescerradosparaincrementarlamaduracindelasperas.



Historia(2)

Lahistoriabotnica deletilenoseremontaalsigloXIX,cuandolasciudadesseiluminabanconlmparasdegas.EnAlemania,sedemostrqueelgasqueseperdadesdelaslmparasdegaseraelprincipalcausantedeladefoliacinqueocurraenlosrbolesqueseencontrabanenlascalles.

Wiesner (1878):curvaturasynutacionesprovocadasentallosdeplntulas.

Molish (1884):efectodelgasdelalumbradoenladefoliacindelosrbolesdesombra.



Historia(3)

Dimitri Neljubow (1901): identificaaletilenoyalacetilenocomocomponentesactivosdelgasdelalumbrado.

Eletilenoinducadefoliacindelosrboles.

Eletilenoyelcrecimientohorizontaldelasplntulasdeguisante:latriplerespuesta:

Reduccindelaelongacin.

Aumentodelaexpansinradialdeltallo.

Orientacinhorizontaldeltallo(gravitropismonegativo).



Historia(y4)LaprimeraindicacindequeeletilenoeraunproductonaturaldelostejidosvegetalesfuedescritaporH.H.Coussin en1910.Coussin observquecuandosemezclabannaranjasconbananasenelmismocontenedor,lasbananasmadurabanprematuramente.

En1917,Doubt descubriqueeletilenoestimulabalaabscisin.

En1934,R.Gane identificaletilenoqumicamentecomounproductonaturaldelmetabolismodelasplantas,ydebidoasusefectossobreeldesarrollodelasmismasseleclasificcomounafitohormona.

En1935,Crocker propusoqueeletilenoeralahormonavegetal responsabledelamaduracindelosfrutos.



Estructuraqumicadeletilenoybiosntesis(1)Esunhidrocarburoinsaturadogaseoso dePM:28.05,incoloro,inflamable,solubleenaguaymsligeroqueelaire.Biosntesis.Seproduceprincipalmenteenrganossenescentes,frutosenmaduracin,tejidosendivisinoexpansin,...

Sedeterminafcilmenteporcromatografagaseosa.Labiosntesissedesarrollaapartirdelaminocidometionina atravsdeunavabienconocida.



Estructuraqumicadeletilenoybiosntesis(y2)Elestrsylaproduccindeetileno.

Estcomprobadoquedistintassituacionesestresantesparalasplantasinducenenellaslaproduccindeetileno:

agresinqumica,sequa,encharcamiento,radiacin,picadurasporinsectos,enfermedades,heridastraumticas,etc.

Eletilenodeestrsesdeorigencelularysloseproduceporclulasvivas.



Efectosfisiolgicosdeletileno

Lamaduracin delosfrutos.

Laabscisin.Eletilenoylaauxina.

Estimulalasenescencia floralyfoliar.

Epinastia enhojas.

Laexpresinsexual.Inducefeminidad floralenplantasdioicas.

Rompelalatencia.

Estimulaelcrecimientoyladiferenciacinentallosyraces(triplerespuesta).

Induceformacinderacesadventicias.



Lamaduracindelosfrutos(1)

Eletilenotieneunpapelesencialenlamaduracindelosfrutos.

Frutoclimatrico:frutosquemaduranenrespuestaalapresenciadeetileno(sufrenunaumentobruscoenlaproduccindeetileno).

Frutonoclimatrico:aquellosdondelamaduracinnodependeesencialmentedelapresenciadeletileno(lacantidaddeetilenoquedesprendenesmuypequeaycontinuada).

Unacantidaddeetilenoentre0.1a1pl/lestimularalamaduracindeunfrutoclimatrico(manzanas,peras,...)peronoloharaenfrutosnoclimatricos(uvas,cerezas,...)

lafaltadeproduccinpropiadegiberelinas.



Lamaduracindelosfrutos(2)

Inicialmenteserelacionabaclimaterioconrespiracin.

Frutoclimatrico:sufraunimportanteincrementoensutasarespiratoria;frutonoclimatrico:nosufraeseincrementobruscoensutasarespiratoria.

Elprocesodelamaduracin.



Laabscisinderganos

Eslaseparacindeunrganoopartedelaplantadelcuerpoprincipal.

Esunprocesomuyimportanteenagriculturapuestoquelaabscisinonodeflores,frutos,yhojasinfluyeenlaproduccinyrendimientodelasoperacionesderecoleccindelascosechas.Eletilenoestimplicadoenlainduccinalaabscisin

seproduceunincrementoensusntesisenlaszonasquevanasufriresteproceso.Eltratamientoexgenoconetileno(p.e.,conetephon)deunapartedelaplantainducelaabscisinenlamisma.Lainhibicindelasntesisdeetilenoinhibetambinlosprocesosdeabscisin.

Laauxina,engrancantidad,inducelasntesisdeetileno



Lasenescencia

Conjuntodeprocesosmetablicosqueprecedenalamuertedeunaclula.Esunperiodoqueabarcadesdelamadurezdeunaparteurganodelaplantahastasumuerte.

Estcaracterizadoporprocesosdegradativos,fundamentalmentede:laclorofila,protenascelulares,ARN,etc.

Sehademostradoquelaproduccindeetilenoseincrementadurantelasenescenciayquelaaplicacinexgenadelmismotambinlainduce.

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Esquemas y Figuras

Tamao inicial

ETILENO (ppm)

0.00 0.005 0.010 0.020 0.040 0.080 0.160 0.320 0.640

Efectodeletilenosobreelcrecimiento. Unincrementoenlaconcentracindeetilenoproducesobrelaplntuladelguisante(Pisumsativum)unacortamiento,unengrosamiento,yunatendenciaalcrecimientohorizontal(triplerespuesta)deltallitodelamismaamedidaquelaconcentracindelahormonaaumenta.

ATPPPi + Pi

Metionina

Adenosina

S-Adenosilmetionina (SAM)

Adenosina

Promueven la sntesis de etileno

Etapa limitante de la ruta ACC sintasa

ribosa

Adenina

CO2

O2

Maduracin de frutosSenescencia floral[AIA]Daos fsicosCongelamientoStress hdrico (sequa)Encharcamiento

cido 1-Aminociclopropano-1-carboxlico (ACC)

n-Malonil-ACC (M-ACC)

Etileno

O2

AnaerobiosisDesacopladoresCo2+Temp. > 35C

Inhiben la sntesis de etileno

Maduracin

Promueve la sntesis de etileno

Metionina adenosil transferasa

ACC oxidasa oEnzima Formadorade Etileno (EFE)

ACC N-Maloniltransferasa

AVG y AOA Inhiben

AVG = AminoetoxivinilglicinaAOA = cido aminoxiactico

BiosntesisdelEtileno

- Prdida de clorofila; desmantelamiento del aparato fotosinttico.- Acumulacin de carotenoides: -Caroteno, Licopeno, ...- Sntesis de pigmentos antocinicos.

- Alteraciones en la composicin de las paredes celulares.- Solubilizacin de celulosa y pectinas.- Degradacin del almidn.

- Acumulacin de azcares y cidos orgnicos.- Produccin de compuestos voltiles.

Color

Textura

Aroma y sabor

FSICO

- Aumento respiratorio.- Sntesis y produccin de etileno.- Metabolismo del almidn y de los cidos grasos.- Alteracin en la regulacin de rutas metablicas.

METABOLISMO

- Desaparicin de ARNm y protenas sintetizadas antes de iniciarse la maduracin.

- Aparicin de nuevos ARN especficos para la maduracin.- Sntesis de novo de enzimas que catalizan cambios tpicos de la maduracin.

EXPRESINGNICA

Tipo de cambio Consecuencias

Cambiosquetienenlugardurantelamaduracindelosfrutos

Efectodeletilenosobrelamaduracindelosfrutos. Lacajadetomatesdeladerechafuemantenidadurante3dasenunahabitacinconunaatmsferaquecontena100ppmdeetileno.Lacajadelaizquierdafuemantenidaenunaatmsferanormal,sinetileno.

MANZANAALBARICOQUE

AGUACATEPLTANO

CHIRIMOYAHIGO

MELNMELOCOTN

PERATOMATESANDA

CEREZACALABAZA

UVAPOMELO

PIALIMN

NARANJAMANDARINA

FRESAACEITUNA

JUDA

CLIMATRICOS NO CLIMATRICOS

Clasificacindelosfrutosporsucomportamientodurantelamaduracin

MANZANA ......................MELOCOTN .................AGUACATE ....................PLTANO .......................TOMATE .........................LIMN .............................NARANJA .......................PIA ................................CIRUELA ........................

25 - 2,5000.9 - 20.7

29.8 - 74.20.05 - 2.13.6 - 29.80.11 - 0.170.13 - 0.320.16 - 0.400.14 - 0.23

FRUTOS Concentracin interna de etileno (l/l)

Concentracininternadeetilenoenvariosfrutosclimatricosynoclimatricos

Auxina

(A) Fase de mantenimiento de la hoja

La auxina previenela produccin de enzimasdigestivas en la zonade abscisin

(B) Fase de induccin a la abscisin

Auxina

EtilenoEl etileno reduce el transportede auxina y promueve la senes-cencia y la abscisin foliar.

(C) Fase de abscisin Capa de separacin

Amarilleamiento

Eletilenoylaabscisin

AbscisinfoliarenPlatanussp.Laabscisinfoliaresunprocesomuyinfluidoporeletileno.

Etilenoyabscisin

HojasdeQuercus sp. trassuabscisin.Seobservanlastpicastonalidadesrojoanaranjadasdebidasalaprogresivadegradacindelasclorofilas.

40

30

20

10

0

nl x

g-1

x h-

1de

etil

eno

Produccin de etileno en flores de Ipomea a lo largo del desarrollo

Med

io a

bier

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Abi

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Lige

ra m

arch

itez

Mar

chite

z to

tal

Sene

scen

cia

Produccin de Etileno y Senescencia

Epinastia de hojas causada por el etileno. La planta de Coleus de la derecha fue expuesta durante 2 das a una atmsfera de etileno; la planta de la izquierda era un control.

Etilenoyepinastia



IconosDiapositivasiguiente.Diapositivaanterior.Volveralaltimadispositivamostrada.Iralaltimadispositivadeltemaactual.Iralaprimeradiapositivadeltemaactual.IralndicegeneraldetemasdelaParteIyIIIralndicegeneraldeltemaactual.Informacin.Activarvideo.Hacerclickconelratnparacontinuar.Hacerclicksobreeliconoparaveraumentado.Verfotografa.

M 01 i

Tema 14: Reguladores del Crecimiento.NDICEHistoria (1)Historia (2)Historia (3)Historia (y 4)Estructura qumica del etileno y biosntesis (1)Estructura qumica del etileno y biosntesis (y 2)Efectos fisiolgicos del etilenoLa maduracin de los frutos (1)La maduracin de los frutos (2)La abscisin de rganosLa senescenciaEsquemas y FigurasNmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Iconos

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