Giberelinas
 |
| Participación de las giberelinas en la germinación de las semillas |
Las
giberelinas son un tipo de regulador de crecimiento que afecta a una
amplia variedad de fenómenos de desarrollo en las plantas, incluidas la
elongación celular y la germinación de las semillas. El nombre se debe a
un hongo del género Gibberella. Unos científicos japoneses
descubrieron que dicho hongo segregaba una sustancia química que hacía
que los tallos de arroz infectados alcanzaran gran altura antes de caer,
conocida como bakanea o "plántulas tontas". Esta sustancia química recibió el nombre de giberelina
y, más tarde, se descubrió que aparecía de forma natural en las
plantas, en cantidades reguladas y de diversas formas. Hay más de 110
giberelinas diferentes, pero para cada especie vegetal sólo unas pocas
son biológicamente activas. Al igual que la auxina, las giberelinas se
sintetizan en los meristemos apicales, hojas jóvenes y embriones.
Mientras que las auxinas y las citocininas están formados por
aminoácidos y bases, las giberelinas están formadas por la unión de
unidades de isoprenoides de cinco carbonos, que juntas forman una
característica estructura que contiene cuatro anillos.
Las
giberelinas son uno de los varios tipos de reguladores implicados en la
elongación del tallo. Como ya sabemos, se cree que las auxinas
estimulan el crecimiento celular al activar las proteínas expansinas,
que actúan como enzimas que aflojan las paredes. Las giberelinas podrían
facilitar el movimiento de las expansinas para que se sitúen en la
posición correcta en la pared celular. Además, aumentan la concentración
celular de auxina, lo que podría explicar su increíble efecto en la
elongación celular. La aplicación de giberelinas puede invertir el
enanismo en numerosos mutantes enanos recesivos con bajos niveles de
giberelina. Los investigadores examinan los mutantes que presentan
elongación celular inhibida para descubrir cómo diversas hormonas y
fotorreceptores participan e interactúan en la elongación celular.
Las
giberelinas desempeñan un papel fundamental tanto en el crecimiento
embrionario como en la germinación de la semilla. En semillas
germinantes de cebada, una ruta de transducción de señales presenta
giberelinas que estimulan la producción de la enzima alfa-amilasa, que
rompe el almidón para aportar glucosa a las plántulas. En otra ruta,
también en la cebada, las giberelinas activan la secreción de esta
enzima. Las giberelinas también fomentan la germinación de semillas. El
regulador ácido abscísico (ABA), prolonga la dormancia de las semillas,
caracterizada por la gran concentración de ABA y la baja concentración
de giberelinas en el embrión. Con el tiempo, el ABA se deteriora y se
incrementa la síntesis de giberelinas. El proceso que permite a las
semillas germinar después de un periodo de tiempo inmediato a su
formación se suele conocer con el nombre de "postmaduración". Después de
la imbibición, la absorción pasiva de agua por parte de la semilla, las
giberelinas liberadas por el embrión anuncian que es el momento de que
la semilla cese la dormancia y comience a germinar.
 |
| Cuando plantas como la col (repollo) son asperjadas con giberelinas, estas y otras plantas pueden producir brotes muy grandes. |
Las giberelinas también promueven la floración de algunas plantas, incluidas aquellas que normalmente necesitan un tratamiento frío que suele recibir del invierno, así como aquellos que "florecen prematuramente" para formar una inflorescencia de cierta altura en su segundo año de crecimiento. En la agricultura y en algunos experimentos que emplean plantas nativas para la restauración de la tierra, puede acelerarse la floración almacenando semillas o plantas a temperaturas que rozan la congelación antes de plantarlas, lo que sustituye el efecto de unlargo invierno. La práctica de utilizar un tratamiento frío para acelerar la floración se conoce como vernalización (del latín vernus, primavera) porque reduce el periodo de dormancia previo a la primavera. Los botánicos han descubierto que tratar los vegetales con giberelinas tiene el mismo efecto que la vernalización, es decir, la estación de crecimiento es más corta y la floración es más rápida. Dichos tratamientos suelen aplicarse en regiones templadas con periodos vegetativos cortos, pues una floración acelerada puede marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso de un cultivo.
Las
giberelinas también contribuyen a la formación de los frutos, lo que
resulta en útiles aplicaciones comerciales. Por ejemplo, cuando se
aplican a racimos de uvas en desarrollo, las giberelinas promueven el
alargamiento de los entrenudos del tallo y aumentan el tamaño de las
uvas. El resultado son uvas mucho más grandes, de mayor valor comercial,
que a la vez sufren menos enfermedades producidas por hongos y
bacterias, ya que existe más espacio entre las uvas para la circulación
de aire.
Aplicaciones comerciales
La giberelina disponible comercialmente es el ácido giberélico o GA3, que se obtiene por fermentación de los extractos del hongo Gibberella. Las aplicaciones de GA's se utilizan en la producción de uva sin semillas y en la de manzanas, para aumentar el tamaño y la calidad de las mismas, mientras que en los cítricos autoincompatibles incrementan el cuajado del fruto. En general, las GA's son capaces de estimular el cuajado de especies que contienen un número reducido de óvulos, como el melocotón, el albaricoque o la cereza. En los cítricos, el cambio de coloración de verde a naranja se retrasa con GA's, un tratamiento que además previene diversas alteraciones de la corteza.
Las GA's se utilizan para estimular el desarrollo del tallo de la caña de azúcar y en la alcachofa, y del petiolo en el apio. El incremento y adelanto en la producción de malta a partir de los granos de cebada también es una aplicación comercial de estos compuestos. Las GA's se usan, asimismo, para romper la latencia de tubérculos de papa, o como inductores de la germinación del arroz y de variedades enanas. En la mejora vegetal de gimnospermas, se utilizan para inducir floración precoz y en calabaza, para incrementar la proporción de flores masculinas.
Los inhibidores de la síntesis de GA's, o retardadores del desarrollo, como el paclobutrazol, se utilizan en floricultura para reducir el desarrollo de especies como crisantemos o nochebuenas, mientras que en los cereales se pretende evitar el "encamado" y en las especies frutales, el crecimiento excesivo del árbol.
Aplicaciones comerciales
La giberelina disponible comercialmente es el ácido giberélico o GA3, que se obtiene por fermentación de los extractos del hongo Gibberella. Las aplicaciones de GA's se utilizan en la producción de uva sin semillas y en la de manzanas, para aumentar el tamaño y la calidad de las mismas, mientras que en los cítricos autoincompatibles incrementan el cuajado del fruto. En general, las GA's son capaces de estimular el cuajado de especies que contienen un número reducido de óvulos, como el melocotón, el albaricoque o la cereza. En los cítricos, el cambio de coloración de verde a naranja se retrasa con GA's, un tratamiento que además previene diversas alteraciones de la corteza.
Las GA's se utilizan para estimular el desarrollo del tallo de la caña de azúcar y en la alcachofa, y del petiolo en el apio. El incremento y adelanto en la producción de malta a partir de los granos de cebada también es una aplicación comercial de estos compuestos. Las GA's se usan, asimismo, para romper la latencia de tubérculos de papa, o como inductores de la germinación del arroz y de variedades enanas. En la mejora vegetal de gimnospermas, se utilizan para inducir floración precoz y en calabaza, para incrementar la proporción de flores masculinas.
Los inhibidores de la síntesis de GA's, o retardadores del desarrollo, como el paclobutrazol, se utilizan en floricultura para reducir el desarrollo de especies como crisantemos o nochebuenas, mientras que en los cereales se pretende evitar el "encamado" y en las especies frutales, el crecimiento excesivo del árbol.
Fuente: http://fisiolvegetal.blogspot.mx/2012/10/giberelinas.html