Índice
1. Introdução
2. Desenvolvimento
3. Conclusão
4. Fontes de Pesquisa
5. Anexos
Introdução
Os fitormônios, como também são chamados os hormônios vegetais, são substâncias orgânicas atuantes nos diferentes órgãos das plantas: raiz, caule, folhas, flores e frutos, responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento do vegetal.
Os hormônios são sintetizados em pequenas frações, com função direcionada a locais específicos. A produção hormonal pode, conforme a espécie vegetal, obedecer indiretamente os fatores climáticos, sendo observável à medida que sucedem as estações sazonais do ano: primavera, verão, outono e inverno.
Fatores como: intensidade luminosa, temperatura, umidade e concentração de gases, influenciam na formação e amadurecimento dos frutos, abscisão foliar (queda das folhas), floração e crescimento do caule e da raiz por alongamento celular.
Entre as categorias de hormônios vegetais, relacionados à divisão celular, crescimento e diferenciação, destaca-se: As auxinas (ácido indolacético – AIA), giberelinas, etileno, ácido abscísico e citocininas.
Desenvolvimento
Destes cinco grupos, o das giberelinas será enfocado com maior detalhe uma vez que foi utilizado no Fast Plants. Os demais grupos serão apresentados sob a forma de tabela.
As Giberelinas
A história inicial das giberelinas foi um produto exclusivo dos cientistas japoneses. Em 1926, E.Kurosawa estudava uma doença de arroz (Oryza sativa) denominada de doença das "plantinhas loucas", na qual a planta crescia rapidamente, era alta, com coloração pálida e adoentada, com tendência a cair. Kurosawa descobriu que a causa de tal doença era uma substância produzida por uma espécie de fungo, Gibberella fujikuroi, o qual parasitava as plântulas.
A giberelina foi assim denominada e isolada em 1934. As giberelinas estão presentes possivelmente em todas as plantas, por todas as suas partes e em diferentes concentrações, sendo que as mais altas concentrações estão em sementes ainda imaturas. Mais de 78 giberelinas já foram isoladas e identificadas quimicamente. O grupo mais bem estudado e o GA3 (conhecido por acido giberélico), que é também produzido pelo fungo Gibberella fujikuroi.
As giberelinas têm efeitos drásticos no alongamento dos caules e folhas de plantas intactas, através da estimulação tanto da divisão celular como do alongamento celular.
Locais de produção das giberelinas no vegetal
As giberelinas são produzidas em tecidos jovens do sistema caulinar e sementes em desenvolvimento. É incerto se sua síntese ocorre também nas raízes. Após a síntese, as giberelinas são provavelmente transportadas pelo xilema e floema.
Giberelinas e os mutantes anões
Aplicando giberelina em plantas anãs, verifica-se que elas se tornam indistinguíveis das plantas de altura normal (plantas não mutantes), indicando que as plantas anãs (mutantes) são incapazes de sintetizar giberelinas e que o crescimento dos tecidos requer este regulador.
Giberelinas e as sementes
Em muitas espécies de plantas, incluindo o alface, o tabaco e a aveia selvagem, as giberelinas quebram a dormência das sementes, promovendo o crescimento do embrião e a emergência da plântula. Especificamente, as giberelinas estimulam o alongamento celular, fazendo com que a radícula rompa o tegumento da semente.
Giberelinas e desenvolvimento de frutos
Giberelinas, assim como auxinas, podem causar o desenvolvimento de frutos partenocárpicos (sem sementes), incluindo maçã, abóbora, berinjela e groselha. A maior aplicação comercial das giberelinas é na produção de uvas para a mesa. O ácido giberélico promove a produção de frutos grandes, sem sementes, soltos entre si.
Aplicações práticas das giberelinas
- Giberelinas podem ser usadas na quebra de dormência de sementes de várias espécies de vegetais, acelerando a germinação uniforme de plantações. Em sementes de cevada e outras gramíneas, a giberelina produzida pelo embrião acelera a digestão em reservas nutritivas contidas no endosperma (região rica em reservas), pois estimula a produção de enzimas hidrolíticas.
- Giberelinas podem ser usadas para antecipar a produção de sementes em plantas bienais. Juntamente com as citocininas, desempenham importante papel no processo de germinação de sementes.
- Giberelinas e auxinas são largamente utilizadas para a produção de frutos partenocárpicos (sem sementes).
- Giberelinas estimulam o florescimento de plantas de dia longo (PDL) e bienais.
Os outros quatro grupos de hormônios vegetais
Hormônio | Local de síntese | Transporte | Efeitos |
Auxinas (AIA) | Meristema apical (caule), folhas jovens e sementes. | Polarizado (do caule para as raízes), através do parênquima, de célula a célula. | Estimula a elongação do caule e da raiz, atua no fototropismo e no geotropismo, causa a dominância apical sobre as gemas laterais do caule, atua no desenvolvimento dos frutos, induz a formação de raízes adventícias em estacas, inibe a abscisão de folhas e frutos, estimula a síntese de etileno. |
Citocininas (cinetina) | No ápice das raízes, principalmente. | Via xilema, das raízes para o sistema. | Afeta o crescimento e a diferenciação das raízes, quebra a dominância apical em gemas laterais (efeito oposto ao da auxina), estimula a divisão e o crescimento celulares, estimula a germinação e a floração, retarda o envelhecimento (cinetina é um tipo de citocinina). |
Ácido abscísico (ABA) | Em folhas maduras (velhas), especialmente como resposta a estresse hídrico. Pode ser sintetizado em sementes. | ABA é exportado a partir das folhas pelo floema. | Inibe o crescimento; fecha os estômatos quando falta água; atua na quebra e dormência das sementes. |
Etileno (C2H4) | Em muitos tecidos em resposta ao estresse, especialmente tecidos submetidos a senescência e abscisão (frutos em amadurecimento, folhas velhas..). | Sendo um gás, o etileno move-se por difusão do seu local de síntese. | Amadurecimento de frutos (especialmente em frutos climatéricos como maçã, bananas e abacates), senescência das folhas e flores; abscisão de folhas e frutos. |
Aplicações práticas dos outros quatro grupos de hormônios vegetais (Cesar e Sezar, 1996, modificado)
Na agricultura
- Auxinas e giberelinas sintéticas: pulverizadas nas culturas, estas substâncias provocam a floração simultânea de plantações de abacaxi, evitam a queda prematura de laranjas e permitem a formação de uvas sem sementes. Aumentam ainda o tempo de armazenamento de batatas, impedindo o brotamento de suas gemas.
- Experimentos para a produção de cultura de tecidos vegetais com auxinas e citocininas em soluções nutritivivas contendo sais minerais, açúcar, vitaminas e aminoácidos. A partir disso, são produzidas grandes massas de tecidos (calos) de maçã, pêra, cenoura, batata e outros. Com estes calos, podem ser obtidas novas plantas, selecionadas e isentas de parasitas. Experimentos clássicos realizados em 1950 foram feitos para obter clones (plantas geneticamente iquais, obtidas a partir de células somáticas de um único vegetal) de cenouras por cultura de tecidos.
- Utilização de hormônios vegetais como herbicidas seletivos: alguns deles, como a 2,4 –D (ácido dicloro-fenoxiacético, uma auxina sintética) são inócuos para gramíneas como arroz, trigo, centeio, porem matam ervas daninhas de folhas largas como carrapichos, picões, dentes-de-leão.
Para outras finalidades
- Alguns hormônios sintéticos podem ser tóxicos para os animais e o homem; seu uso indiscriminado pode desencadear efeitos colaterais nocivos as comunidades e aos ecossistemas. E outra auxina sintética, a 2,4,5-T ( ácido tricloro-fenoxiacético), usado como agente desfolhante na guerra do Vietnã. Foi demonstrado que esta substância é responsável por deformações nos embriões dos mamíferos. Os efeitos perigosos da substância decorrem de sua contaminação por traços de benzodioxina, substância que se forma durante a fabricação do hormônio. Pesquisas recentes mostram que apenas cinco partes por trilhão de dioxina podem aumentar significativamente a probabilidade de ocorrência de cânceres de vários tipos.
Conclusão
A possibilidade da manipulação genética de enzimas envolvidas na biossíntese e degradação de hormônios permite a obtenção de plantas transgênicas com altos ou baixos níveis das diferentes classes hormonais. As plantas resultantes, apresentando alterações no desenvolvimento ou nas respostas ao meio ambiente, podem ter interesse comercial e algumas ainda podem ser melhoradas com o uso de promotores induzíveis ou tecidos-específicos que permitem o maior controle da expressão, tanto temporal, como local, do transgene. Plantas com a via de biossíntese de qualquer hormônio alterada podem ser importantes ferramentas na pesquisa para o esclarecimento dos mecanismos que regulam as vias metabólicas. No entanto, a ocorrência de homeostase, conforme descrito para GA por Itoh et al. (2002), pode ser um fator limitante na tentativa de se alterar níveis hormonais endógenos via engenharia genética. Além disso, o fato de um mesmo hormônio atuar em processos celulares diversos somados à ocorrência de interação entre os diferentes hormônios pode causar efeitos indesejáveis, como anomalias no desenvolvimento, baixa produção de sementes entre outras, o que inviabiliza o uso comercial dessas plantas ou até compromete sua viabilidade.
Apesar da ocorrência de efeitos pleiotrópicos, observa-se uma intensa pesquisa na tentativa da obtenção de plantas transgênicas com níveis hormonais alterados, seja para sua aplicação na agricultura ou para o estudo de mecanismos celulares básicos.
Fonte de Pesquisa
Anexos
