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INDICE
Presentación
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Introduccion
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Referencias de otras fitohormonas
5
Características estructurales y distribución en el reino vegetal 11
-Características estructurales
-Distribución en el reino vegetal
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Biosíntesis y metabolismo
-Rutas de oxidación temprana y tardía del C6
-Mutantes biosintéticos de brasinosteroides
-Metabolismo
14
14
16
18
Actividad Biológica y modo de acción
-Bioensayos y relación estructura-actividad
-Interacción con otras hormonas vegetales
-Respuestas fisiológicas a los brasinoesteroides
-Efectos fisiológicos sobre el crecimiento vegetal
-Otros efectos fisiológicos
-Su papel como hormonas vegetales endógenas
-Efectos sobre el metabolismo de las plantas
-Mecanismos moleculares de acción
-Niveles de regulación de los genes por brasinosteroides
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20
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26
27
32
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-Transducción de señales de los brasinoesteroides
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Aplicaciones prácticas en la agricultura
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Bibliografía
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35
36
37
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TRABAJO SEMESTRAL
AG-3030 Principios de propagacion de plantas
POR: Eduardo A. Vlainic’ Aguayo
Direccion e-mail: [email protected]
Tema: Hormonas de crecimiento:Brasinoesteroides
Resumen:
En las décadas del treinta, diversos investigadores habían reconocido la
existencia de sustancias estimuladoras de crecimiento vegetal en extracto de polen,
semillas inmaduras,etc.
En cuanto a la localización intracelular de los brasinoesteroides,se ha indicado
que los plastidios son organelos importantes para estos compuestos. El estroma puede
ser el sitio de síntesis mientras que los gránulos de almidón se asumen como sitios de
almacenaje de estos potentes reguladores del crecimiento.
Los brasinoesteroides provocan tanto el alargamiento como la división celular,
lo que resulta en una elongación, engrosamiento, curvatura.
En general, los brasinoesteroides han sido probados para evaluar su actividad
promotora del crecimiento vegetal en más de 20 bioensayos típicos para la actividad de
auxinas, giberelinas y citoquininas.
En varios sistemas, los brasinoesteroides interactúan en forma sinérgica con las
auxinas. Por otra parte, la respuesta de los brasinoesteroides y las giberelinas parecen
ser ambas independientes y aditivas. En sistemas diseñados como característicos para
citoquininas, los brasinoesteroides acyúan de varias formas. De acuerdo con esto, los
brasinoesteroides pueden funcionar como auxinas en un momento y como giberelinas o
citoquininas en otro. Por otra parte se ha demostrado que los brasinoesteroides
estimulan la producción de etileno inducidas por las auxinas.
Las respuestas de los brasinoesteroides incluyen efectos sobre la elongación, la
división celular, el desarrollo vascular y reproductivo, la polarización de las menbranas
y el bombeo de protones, las relaciones fuente/sitio de consumo y la modulación de
estrés. Los brasinoesteroides, además, interactúan con las señales ambientales que
pueden afectar el desarrollo de insectos y hongos.
Además de los efectos en el crecimiento vegetal, se han informado otros efectos
de los brasinoesteroides, tales como la infuencia en el gravitropismo, en el retraso de la
abscisión de hojas de citrus y explantes de frutos.
Al comparar los efectos de los brasinoesteroides con los de otras sustancias
reguladoras del crecimiento vegetal se destacan las características tales como:
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-los brasinoesteroides son activos a concentraciones extremadamente bajas,
generalmente soluciones de 0.1-0.001 ppm, que es un rango 100 veces menor que el de
los otros reguladores de crecimiento vegetal.
-los brasinoesteroides estimulan el enraizamiento.
-los brasinoesteroides no causan deformaciones en las plantas.
-el efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento vegetal es particularmente fuente en
condiciones de crecimiento adversas(temperatura subóptima, salinidad), por lo que los
brasinoesteroides pueden ser llamados “hormonas del estrés”.
-los brasinoesteroides tienen baja toxicidad.
Referencias bibliográficas
-Bellicampi, D. y G. Morpurgo. Stimulation of growth induced by brassinosteroid and
conditiong factors in plant-cell culture. En: Brassinosteroids Chemistry, Bioactivity and
Aplications-Washington: AM. Chem. Soc. 1991
-Clouse, S. Molecular genetic studies confirm the role of brassinosteroids in plant
growth and development . the Plant j. 10: 1-8, 1996b.
-Clouse,S y J. Sasse. Brassinosteroids: Essential regulators of plant growth and
development. Ann.Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49:427-451, 1998.
-Brosa Carmen. Biological effects of Brassinosteroids En: Biochemistry and Function
of Sterols, Parish, E.J.,Nes, D. Ed. CRC Press,1997
-Brassinosteroids
http://www.iac.br/ mzulo/brassinosteroids/Revcub/Revbras.htm
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INTRODUCCIÓN
En las décadas del treinta y del cuarenta, diversos investigadores habían reconocido la
existencia de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal en extractos de polen,
semillas inmaduras, etcétera. Sin embargo, no fue hasta 1970 que Mitchell et al.
Informaron que el polen de la Brassica napus L. producía, en el bioensayo del segundo
entrenudo del frijol, una respuesta inusual que combinaba el alargamiento celular
(respuesta típica de las giberelinas) con el engrosamiento y la curvatura. Estos autores,
además, propusieron que este polen contenía un nuevo grupo de hormonas de origen
lipídico denominado brasinas.
Posteriormente, Nitchell y Gregory (1972) demostraron que las brasinas podian
estimular el rendimiento y la eficiencia de los cultivos, y el vigor de las semillas.
Es un esfuerzo de los investigadores del Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos por aislar los constituyentes activos de esta fracción lipídica, una gran cantidad
de polen de nabo recolectado por las abejas fue extraído con 2-propanol. El extracto se
fraccionó entre CCl4 CH3OH y H2O. La fracción metanólica que contenía la actividad
biológica fue cromatografiada en una serie de columnas preparativas de silica gel. En
una purificación posterior por cromatografía de columna y HPLC se obtuvo un material
cristalino, al cual se le denominó brasinólida. La brasinólida y/o sus compuestos
relacionados son conocidos colectivamente como BRASINOESTEROIDES.
El descubrimiento de la primera fitohormona de estructura esteroidal, la brasinólida, por
Grove et al, (1979), fue descrito por Thompson et al, (1981), citados por Adam y
Marquardt (1986), como “quizás el descubrimiento más importante de los fisiólogos y
bioquímicos vegetales desde el descubrimiento del ácido giberélico”.
Estos nuevos compuestos estimularon el interés en el mundo, lo que se manifiesta en el
hecho de que a pesar que fue un colectivo de investigadores norteamericanos, los
autores del aislamiento e identificación de la brasinólida, cinco años después, de cien
artículos científicos publicados, aproximadamente la mitad procedían de Japón.
La estructura inusual de esta familia de compuestos, las bajas concentraciones en que se
encuentran en la fuente natural, su interesante actividad promotora del crecimiento
vegetal y las amplias perspectivas que poseen para su aplicación en la agricultura han
motivado a países como Estados Unidos, China, Japón, Rusia, Argentina, Alemania,
Checoslovaquia, Canadá y Cuba entre otros, a desarrollar un intenso trabajo
investigativo en las líneas siguientes:




aislamiento y caracterización de nuevos brasinoesteroides naturales
estudios de los mecanismos de acción de estos biorreguladores
búsqueda de nuevos efectos biológicos
empleo de métodos de síntesis más eficientes
5



síntesis de análogos de los brasinoesteroides naturales a partir de diferentes sustratos
esteroidales
estudios de relación estructura-actividad de estos compuestos
determinación de las condiciones óptinas de aplicación en los diferentes cultivos.
Referencias de otras fitohormonas
Clases, síntesis y degradación
Etileno
El etileno, siendo un hidrocarburo, es muy diferente a otras hormonas vegetales
naturales. Aunque se ha sabido desde principios de siglo que el etileno provoca
respuestas tales como geotropismo y agscisión, no fue sino hasta los años 1960s que se
empezó a aceptar como una hormona vegetal.
Se sabe que el efecto del etileno sobre las plantas y secciones de las plantas varía
ampliamente. Ha sido implicado en la maduración, abscisión, senectud, dormancia,
floración y otras respuestas. El etileno parece ser producido esencialmente por todas las
partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específico y
su estado de crecimiento y desarrollo. Las tasas de síntesis varían desde rangos muy
bajos (0.04-0.05 µ1/kg-hr) en blueberries (Vaccinium spp.) a extremadamente elevadas
(3,400 µ1/kg-hr) en flores desvanecientes de orquídeas Vanda. Se ha encontrado que las
alteraciones en la tasa sintética de etileno están asociadas cercanamente al desarrollo de
ciertas respuestas fisiológicas en las plantas y sus secciones, por ejemplo, la maduración
de frutas climatéricas y la senectud de las flores.
El etileno se sintetiza a partir del aminoácido azufrado metionina, el cual es
primeramente convertido a S- adenosil metionina (SAM) y luego al compuesto de 4
carbonos ácido 1-amino-ciclopropano-1-carboxílico (ACC). Durante la conversión a
ACC, la porción de la molécula que contiene el azufre, la 5-metiltioadenosina, se recicla
a metionina a través de la formación de ribosa y la condensación con homoserina. El
paso final en la ruta sintética es la conversión del ACC a etileno es poco entendido en
hasta la actualidad. La reacción requiere la presencia de oxígeno y parece representar el
punto en el que la síntesis de etileno es alterada por un amplio rango de factores
ambientales. La concentración de oxígeno y la temperatura son dos de los más
importantes; cuando cualquiera de ellas es suficientemente baja, la síntesis se reduce. Se
sabe que el estrés (agua, mecánico y otros) estimulan la síntesis de etileno, y en
ocasiones, fuertemente.
Se han encontrado varios inhibidores potentes de la síntesis de etileno, y éstos fueron
componentes clave en la elucidación de la ruta (p.e. rizobitoxina y
aminoetoxivinilglicina). Morris Lieberman fue el primero en demostrar que los
metabolitos fungales de Rhizobium japonicum, Streptomyces spp. y Pseudomonas
aeruginosa inhiben la conversión de SAM a ACC. Desafortunadamente, éstos inhiben
también a otras enzimas en las plantas y animales que requieren de piridoxal fosfato, y
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como consecuencia son de poco valor comercial para productos poscosecha que serán
consumidos.
Mientras que el etileno parece ser sintetizado en todas las células, el sitio preciso de la
síntesis dentro de la célula no es aún conocido. Varias líneas de evidencia señalan que la
síntesis parece estar asociada al tonoplasto. Las vacuolas aisladas de los protoplastos
fueron capaces de convertir al ACC a etileno y la enzima mostró estereoespecificidad,
indicando que la actividad de una enzima formadora de etileno, en lugar de una
conversión no específica. De la misma manera, los protoplastos a los que se les removió
las vacuolas (evacuolados) perdieron la capacidad de producir etileno a partir de ACC,
cuando se permitió que se volvieran a formar las vacuolas, se reinició la síntesis.
Ya que el etileno está siendo producido continuamente por las células vegetales, debe de
existir algún mecanismo que prevenga la acumulación de la hormona dentro del tejido.
A diferencia de otras hormonas, el etileno gaseoso se difunde fácilmente fuera de la
planta. Esta emanación pasiva del etileno fuera de la planta parece ser la principal forma
de eliminar la hormona. Técnicas como la ventilación y las condiciones hipobáricas
ayudan a facilitar este fenómeno durante el periodo poscosecha al mantener un
gradiente de difusión elevado entre el interior del producto y el medio que lo rodea. Un
sistema de emanación pasivo de esta naturaleza implicaría que la concentración interna
de etileno se controla principalmente por la tasa de síntesis en lugar de la tasa de
remoción de la hormona.
El etileno puede ser también metabolizado en la célula, reduciendo la concentración
interna. Se ha encontrado productos como el óxido de etileno y el etilenglicol, sin
embargo, su importancia en la regulación de la concentración interna de etileno parece
ser mínima en la mayoría de las especies.
Auxina
El nombre auxina significa en griego “crecer” y es dado a un grupo de compuestos que
estimulan la elongación. El ácido indolacético (IAA) es la forma predominante, sin
embargo, evidencia reciente sugiere que existen otras auxinas indólicas naturales en
plantas. Aunque la auxina se encuentra en toda la planta, la más altas concentraciones se
localizan en las regiones meristemáticas en crecimiento activo. Se les encuentra tanto
como molécula libre o en formas conjugadas inactivas. Cuando se encuentras
conjugadas, la auxina se encuentra metabólicamente unida a otros compuestos de bajo
peso molecular. Este proceso parece ser reversible. La concentración de auxina libre en
las plantas varía de 1 a 100 mg/kg peso fresco. En contraste, la concentración de auxina
conjugada ha sido demostrada en ocasiones que es sustancialmente más elevada.
Una característica sorprendente de la auxina es la fuerte polaridad exhibida en su
transporte a través de la planta. La auxina es transportada por medio de un mecanismo
dependiente de energía, alejándose en forma basipétala desde el punto apical de la
planta hacia su base. Este flujo de auxina reprime el desarrollo de brotes axilares
laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical.El
movimiento de la auxina fuera de la lámina foliar hacia la base del pecíolo parece
también prevenir la abscisión.
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La auxina ha sido simplificada en la regulación de un número de procesos fisiológicos.
Por ejemplo, se ha encontrado evidencia acerca de su papel en el crecimiento y
diferenciación celular, maduración de frutas, floración, senectud, geotropismo,
agscisión, dominancia apical y otras respuestas. El efecto inicial preciso de la hormona
que subsecuentemente regula este arreglo diverso de eventos fisiológicos non es aún
conocido. Durante la elongación celular inducida por la auxina se piensa que actúa por
medio de un efecto rápido sobre el mecanismo de la bomba de protones ATPasa en la
membrana plasmática, y un efecto secundario mediado por la síntesis de enzimas.
La similaridad obvia entre el aminoácido triptofano y el ácido indolacético llevó a una
propuesta inicial que el triptofano representaba el precursor de la hormona. Pruebas
subsecuentes utilizando triptofano marcado sustanciaron su papel como precursor y
ayudaron a elucidar los pasos específicos involucrados en la degradación de la cadena
lateral del aminoácido. Estos incluyen desaminación, descarboxilación y dos pasos
oxidativos cuya secuencia se encuentra aún sujetas a debate. Son posibles dos rutas
generales, una que pasa por el ácido indol-3-pirúvico y la segunda por la triptamina.
Además de estas dos formas principales de síntesis de auxina, la identificación de varias
auxinas clorinadas sugiere el potencial de rutas sintéticas alternas. En éstas el átomo de
cloro se encuentra en el anillo benzénico y parece ser añadido antes de la alteración de
la cadena lateral del triptofano.
La auxina es activa a muy bajos niveles en las células vegetales, y como consecuencia,
el control sobre la concentración interna de la molécula es esencial. Alteraciones
relativamente rápidas e importantes de la concentración de auxina pueden ser
necesarias conforme cambian las condiciones ambientales a las que está expuesta la
planta. La concentración de auxina dentro de un grupo de células puede ser alterada por:




la tasa sintética de la molécula
la tasa de transporte hacia dentro o fuera de las células
la tasa de degradación de la molécula
la formación de compuestos conjugados o su liberación de conjugados existentes.
La interconversión y catabolismo del ácido indolacético puede ser mediada por medios
enzimáticos (IAA oxidasa, muy probablemente una peroxidasa) y no enzimáticos (p.e.
oxidación directa por el H2O2, luz, radiación ultravioleta y otros). Las peroxidasas se
encuentran en todo el reino vegetal y algunas, además de exhibir actividad peroxidasa,
parece también tener la capacidad de oxidar auxina. Por lo tanto, la concentración
endógena de auxina puede ser reducida por la ación de estas enzimas. El control
enzimático de la concentración de IAA, por lo tanto, puede representar un método de
regulación de ciertos procesos fisiológicos en los que está involucrado el IAA. De
hecho, el nivel de actividad de las enzimas degradadoras de IAA ha sido correlacionado
con el desarrollo de ciertas respuestas (p.e. maduración de frutas). Sin embargo, esta
correlación por si sola no establece una relación de causa-efecto.
La conjugación de la auxina a otros compuestos de bajo peso molecular representa un
segundo método de modular la concentración de la hormona dentro de la célula. Este
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proceso no excluye el potencial de la reversibilidad, por lo tanto la reacción puede ser
revertida para dar las formas activas libres. Actualmente se han encontrado tres grupos
de compuestos a los que se ha encontrada unida la auxina, en cada caso, a través del
grupo carboxilo de la hormona. Estos incluyen el conjugado peptidil IAA en el que la
auxina se une a un aminoácido a través de un enlace peptídico, los conjugados glicosil
IAA en los que la auxina se une a un azúcar a través de un enlace glicosídico o éster, y
un conjugado mio-inositol en el que la auxina se une a un mio-inositol a través de un
enlace éster.
Citoquininas
Las citoquininas son hormonas vegetales naturales que estimulan la división celular.
Inicialmente fueron llamadas quininas, sin embargo, debido al uso anterior del nombre
para un grupo de compuestos de la fisiología animal, se adaptó el término citoquinina
(cito kinesis o división celular).
Todas las citoquininas que ocurren en forma natural contienen un residuo de adenina
N6-sustituido. La zeatina fue la primera citoquinina natural aislada e identificada, sin
embargo, desde entonces se han identificado algunas otras. Se encuentran como la
molécula básica: un ribósido o ribótido (presencia de un grupo ribosilo en la posición
R3).
Las mayores concentraciones de citoquininas se encuentran en embriones y frutas
jóvenes en desarrollo, ambos sufriendo una rápida división celular. La presencia de altos
niveles de citoquininas puede facilitar su habilidad de actuar como una fuente
demandante de nutrientes. Las citoquininas también se forman en las raíces y son
translocadas a través del xilema hasta el brote. Sin embargo, cuando los compuestos se
encuentran en las hojas son relativamente inmóviles.
El modo de acción preciso de las citoquininas no es conocido. Mientras que sí estimulan
la división celular, se sabe que la aplicación exógena causa varias respuestas
significativas. Cuando se aplica a hojas separadas, las citoquininas retrasan la senectud,
por lo tanto, la tasa a la que ocurre el proceso degradativo se reduce significativamente.
Esta disminución se debe en parte al movimiento facilitado de aminoácidos y otros
nutrientes hacia el área tratada. El sitio de respuesta se localiza donde la hormona es
colocada sobre la hoja, indicando muy poco movimiento de la citoquinina en la hoja. Se
ha mostrado considerable interés acerca de esta habilidad antisenectud de las
citoquininas. Las citoquininas sintéticas como la N6-benziladenina han sido aplicadas a
un número de productos poscosecha con grados variables de éxito.
Otros efectos generales de las citoquininas en plantas han sido reportados. Estos
incluyen;
 estimulación de la germinación de semillas
 estimulación de la formación de frutas sin semillas
 ruptura del letargo de semillas
 inducción de la formación de brotes
 mejora de la floración
 alteración en el crecimiento de frutos.
9

Ruptura de la dominación apical.
Estas respuestas tienden a ser encontradas en sólo ciertas especies, y en algunos casos,
cultivares, y no están muy difundidas. Pareciera, por lo tanto, que representan respuestas
farmacológicas en lugar de ser papeles fisiológicos precisos de la molécula en la planta.
Mientras que estos tipos de respuestas pueden no expander en gran forma el
entendimiento de cómo funcionan las citoquininas en plantas, algunas son consideradas
de interés en la producción comercial y manejo de productos vegetales.
La biosíntesis de citoquininas está relacionada cercanamente al metabolismo del RNA
de transferencia – ambos requieren de la purina adenina. Además, se ha demostrado que
los RNAt’s contienen después de la hidrólisis citoquininas y derivados de citoquininas
naturales. Por lo tanto, tanto las citoquininas unidas al RNAt’s y las no unidas a RNA se
encuentran en plantas.
Debido a la presencia de citoquininas en el RNAt y la posible implicación de la
molécula sobre un control a nivel muy básico en plantas, se ha demostrado mucho más
interés en el estudio de la biosíntesis de las RNAt-citoquininas que en las citoquininas
no unidas al RNA. La evidencia presente sugiere que la molécula de citoquininas no es
incorporasa a la molécula de RNAt durante su síntesis, sino que la cadena lateral (p.e.
isopentilo) se polimeriza con la adenina presente en la cadena. El grupo isopentilo se
forma a través de la ruta del mevalonato.
Sin embargo, las citoquininas unidas al RNA no exhiben actividad de citoquinina
mientras están unidas y no parecen representar una fuente de citoquinina que se libera
cuando se recicla el RNAt. Su localización precisa en la molécula de RNAt, junto a la
parte terminal 3’ del anticodón que reconoce codones que comienzan con U (uridina)
sugiere que puede jugar un papel en el reconocimiento RNAm-RNAt ribosomal.
Las citoquininas sin RNA parecen ser sintetizadas en una ruta que no involucra la RNAt
directamente. Sin embargo, se reconoce poco a cerca de esta ruta actualmente después
de la formación de adenina. Un esquema general para la interconversión de citoquininas
para la formación de los diferentes derivados ha sido propuesta. El nivel de actividad es
afectado por la estructura de estos derivados. El largo de la cadena lateral, el grado de
insaturación de la cadena lateral, y la estereoquímica de los dobles enlaces son muy
importantes. La dihidroxizeatina, sin el doble enlace en la cadena lateral, tiene sólo el
décimo de actividad que la zeatina. Se encuentra tanto los estereoisómeros cis y trans de
los dobles enlaces de la cadena lateral., sin embargo, las formas trans parecen ser mucho
más activas. Los isómeros cis también se encuentran, principalmente a partir de
hidrolizados de RNA.
La desactivación de las citoquinas puede ocurrir a través de la conjugación de la
molécula como glicósidos, dando compuestos inactivos. Las citoquininas pueden
también ser degradadas por acción de la citoquinina oxidasa, la cual separa la cadena
lateral, La porción de adenina de la molécula se metaboliza como sustrato o se oxida.
10
Acido abscícico
El ácido abscícico, conocido anteriormente como dormina o agscisina, es un inhibidor
del crecimiento natural presente en plantas. Químicamente es un terpenoide que es
estructuralmente muy similar a la porción terminal de los carotenoides:
Tanto isómeros cis como trans son posibles, sin embargo sólo la forma cis, designada
(+)-ABA es activa y se encuentra exclusivamente en plantas.
El ácido abscícico es un potente inhibidor del crecimiento que ha sido propuesto para
jugar un papel regulador en respuestas fisiológicas tan diversas como el letargo,
abscisión de hojas y frutos y estrés hídrico. Típicamente la concentración en las plantas
es entre 0.01 y 1 ppm, sin embargo, en plantas marchitas la concentración puede
incrementarse hasta 40 veces. El ácido abscícico se encuentra en todas las partes de la
planta, sin embargo, las concentraciones más elevadas parecen estar localizadas en
semillas y frutos jóvenes.
Se han propuesto los esquemas para la síntesis de ácido abscícico. El primer método,
directo, involucra la formación del esqueleto C15 del ácido abscícico a partir de tres
unidades de isopreno derivadas del ácido mevalónico. La serie precisa de pasos tienen
todavía que ser elucidadas en su totalidad. Un segundo método, indirecto, fue sugerido
inicialmente basado en la cercana similitud entre las porciones terminales de ciertos
carotenoides, por ejemplo, violaxantina y el ácido abscícico. Subsecuentemente se aisló
una lipogenasa que catalizaría la fisión de estos carotenoides, resultando en un grupo de
compuestos estructuralmente similares al ácido abscícico (p.e. xantoxina).Se demostró
posteriormente que la xantoxina aplicada en forma exógena era transformada en ácido
abscícico. Este esquema indirecto de sínesis puede ocurrir en algunos casos, sin
embargo, su importancia parece ser mínima. La forma predominante de síntesis de ácido
abscícico es el esquema directo a partir de ácido mevalónico.
La degradación del ácido abscícico o pérdida de actividad ocurre a través de dos
mecanismos: conjugación y metabolismo. El ácido abscícico forma rápidamente un
conjugado inactivo con la glucosa. El glucosil abscisato ha sido identificado en un gran
número de plantas. El ácido abscícico forma presumiblemente conjugados con otros
carbohidratos y otros tipos de compuestos (p.e. proteínas o lípidos). Se ha propuesto que
la conjugación representa una forma de interconversión interna dentro de la célula. Se
sabe que el ácido abscícico es también rápidamente metabolizado por la planta,
resultando en derivados mucho menos activos (p.e. ácido faséico) o en compuestos
inactivos.
Características estructurales y distribución en el riego vegetal
- Características estructurales
La elucidación de la estructura de la brasinólida (Figura 1) se determinó por
espectroscopía y cristalografía de rayos X, y resultó ser la [(2, 3, 22R, 23R)Tetrahidroxi-24,-metil-B-nomo-7-oxa-5, colestan-6-ona]. Esta estructura era única
11
en poseer un metilo en C24 con estereoquímica , una función 7 oxalactona en el anillo
B e hidroxilos vecinales en el anillo A (C2 y C3) y en la cadena lateral (C22R y
C23R) (Kim, 1991).
El desarrollo de diferentes ténicas microanalíticas basadas en la combinación de
técnicas de detección, aislamiento y elucidación ha contribuido enormemente al estudio
de la dentificación y caracterización estructural de un número de brasinoesteroides
naturales, tales como el análisis de derivados bismetano-boronatos de brasinoesteroides
por cromatogrfía gaseosa acoplada a la espectrometría de masa (Ikekawa et al 1984),
el análisis por HPLC de los brasinoesteroides como derivaods bisboronatos (Takatsuto y
Gamoh, 1990, citaos por Marquardt y Adam, 1991), el análisis por radioinmunoensayo
(Yokata et al., 1990) y el análisis espectroscópico mediante la combinación de técnicas
monodimensionales de RMN con las bidimensionales HHCOSY y HCCOSY (Porzel et
al, 1992).
Debido al avance tecnológico anteriormente citado, hasta el presente han sido aislados
además de la basinólida 43 brasinoesteroides de diferentes especies vegetales, 40 de
ellos en forma libre y 3 conjugados (Sakurai y Fujioka, 1993; Fujioka y Sakuari, 1997).
Todos los brasinoesteroides naturales conocidos son compuestos esteroidales de alta
polaridad. Los mimos son considerados derivados de 5 colestano y sus variaciones
estructurales son debidas al tipo y posición de los sustituyentes en el esqueleto
carbonado. Estudios realizados confirman que las variaciones estructurales presente en
los brasinoesteroides naturales son producidas por reacciones de oxidación y reducción
durante la biosíntesis (Yokota, 1997).
En relación al anillo A, veintiocho brasinoesteroides poseen un sistema diol vecinal de
C2 y C3 (1-11, 14-19, 22-25, 28-32, 38-39). En los primeros brasinoesteroides
caracterizados fue observada la estereoquímica 2, 3 para el sistema diol (e), sin
embargo, en las semillas inmadura de Phaseolus vulgris han sido aislados otros
brasinoesteroides con esterequímica diferente, como son:
2ß, 2 (16, 24, 30) (f)
2,, 3ß (17, 19, 21, 22) (g)
2ß, 3ß (18,25) (h)
Hasta la fecha, se han identificado diez trihidroxieseteroides los que además de los
grupos hidroxilos presentes en la cadena lateral portan otro aislado en C3 tanto con
orientación  (a) (tifasterol 12, 2-desoxi-25-metildolicosterona 26,2-desoxibrasinólida
37, 6-desoxotifasterol 40, 28-homo- tifasterol 44) como con orientación ß (b)
(teasterona 13, catasterona 17,3-epi-25-metildolicosterona 27, homoteasterona 34, 6desoxoteasterona 41). Estos compuestos al tener un número menor de funciones
oxigenadas en su estructura, son considerados los precursores biosintéticos delos
tetrahidroxiesteroides.
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Otros brasinoesteroides conocidos presentan un quinto grupo hidroxilo en C1 (3-epi-1ßhidroxicasterona 20 y 3-epi-1-hidroxicasterona 21), aunque esta nueva agrupación no
tiene actividad biológica (Kim, 1988).
También, se han aislados otros brasinoesteroides con funciones oxigenadas no presentes
en los brasinoesteroides naturales anteriormente identificados. Así, Asakawa et al.
(1994) informaron de la presencia de anteras del Lilium longiflorum de un nuevo tipo
de derivado de brasinoesteroides, el éster 3-miristato de teasterona 36. Además Schmidt
et al (1995) publicaron la existencia del primer brasinoesteroides natural con una
función epoxídica en C2 y C3 con esteroquímica ß, el cual denominaron secasterona 16.
Por otra parte, se han descubierto dos brasinoesteroides con una función cetónica en C3,
la 3-deshidroteasterona 10 y las 3-deshidro6-desoxoteasterona 15 (Yokota et al., 1994;
Abe et al., y Griffith et al., 1995, citados por Fujioka y Sakurai, 1997).
Por el grado de oxidación del anillo B, los brasinoesteroides son agrupados en 7oxalactonas (k) (1,3,5,11,14,32,37), 6-cetonas (j) (2,4,6,9,10,12,13,16-21,23,27,29-31,
33-36, 43,44) y brasinoesteroides no oxidados (i) (7,8,15,22,28,38,39,40-42).
Los brasinoesteroides poseen una cadena lateral unida al C17, por lo que son agrupados
de acuerdo con el número de átomos de carbono en su estructura de igual forma que los
fitosteroles, por lo que existe esteroides de 27, 28 y 29C. Esta clasificación resulta
básicamente de los sustituyentes alquílicos que estén presentes en la cadena lateral; es
decir, los que no poseen sustituyentes en C24 son los esteroides de 27 C o
norbrasinoesteroides (9,11,39), los que poseen un grupo metilo (1,2,7,12,-14,16-22,
31,33,35-38,40-43) o un exometileno (3,4,8) en esta posición son los esteroides de 28°C
o brasinoesteroides normales y los que poseen un grupo etilo (10,32,34,44), un etilideno
(5,6,15) o un exometilo en C24 con un grupo metilo en C25 (23-28) son los esteroides de
29 C u homobrasinoesteroides.
En la mayoría de los brasinoesteroides, el C24 (que porta el sustituyente alquílico) tiene
configuración S ; no obstante, existen cuatro excepciones donde la configuración es R
(o) son la 24-epibrasinólida 14, la 3,24-diepicastasterona 19, la 24-epicastasterona 31 y
la 6-desoxo-24- epicastasterona 38.
Por otra parte, a excepción de dos brasinoesteroides conjugados con carbohidratos en la
posición C23 (Kim, 1991), que son éteres glucopiranósidos de la 25 metildolicosterona y
su epímero C 2 (28 y 29) y el esteroide 43 (catasterona), el único brasinoesteroides
natural que no posee un grupo hidroxilo en esa posición, el resto de los
brasinoesteroides naturales conocidos poseen un sistema diol vecinal de las posiciones
22 y 23 con configuración R.
Distribución en el reino vegetal
Desde el decubrimiento de la brasinólida y la castasterona, se han intensificado y
extendido los estudios sobre el aislamiento de nuevos brasinoesteroides de fuentes
vegetales y fundamentalmente los científicos japoneses han estudiado la distribución de
estos compuestos en el reino vegetal. En estos estudios ha resultado muy útil el empleo
13
de un bioensayo específico y sensible (Wada et al., 1981) y el análisis de cromatografía
gaseosa acoplada al a espectrometría de masa (Takatsuto et al., 1982).
Las evidencias sugieren que estos compuestos al igual que las giberelinas y las auxinas,
están ampliamente distribuidos en el reino vegetal, tanto en plantas superiores como
inferiores.
Takatsuto (1994) informó que los brasinoesteroides están presentes en 22 familias y 39
géneros. Además, Fujioka et al (1996) demostraron la presencia de castasterona, 6desoxocastasterona, tifasterol y 6-desoxotifasterol en los tallos de Arabidopsis thaliana,
así como Schmidt, Altmann y Adam (1997) aislaron e identificaron la 24-epibrasinólida
y la castasterona de extractos de semillas de esta misma especie. Por otra parte, Yokota,
Nomura y Nakayama (1997) identificaron la castasterona, la 6-desoxocastasterona y la
28-norcastasterona en tallos de tomate.
Recientemente, Fujioka y Sajurai (1997) plantearon que los brasinoesteroides se han
encontrado en 32 angiospermas, incluyendo nueve monocotiledóneas y 23
dicotiledóneas, cuatro gimnospermas, un alga y una pteridofita (tabla I). Todos estos
resultados sugieren que estos compuestos están ampliamente distribuidos en el reino
vegetal, al igual que las otras hormonas vegetales conocidas y que ejerce algunas
funciones fisiológicas en el crecimiento y el desarrollo.
La catasterona seguida de la brasinólida son los brasinoesteroides más abundantes en las
plantas que se han investigado hasta el momento.
En cuanto a la distribución de los brasinoesteroides en la planta, Adam y Marquardt
(1986) destacaron que el polen es la fuente más rica de estos compuestos, con
cantidades que oscilan entre 10-100 mg/kg; las semillas inmaduras también tienen altos
contenidos (1-100 mg/kg), mientras que las hojas y los tallos poseen niveles inferiores
(10-100 ng/kg).
Por otra parte, Yokota y Nakayama (1992), citados por Takatsuto (1994) detectaron la
presencia de sustancias bioactivas similares a los brasinoesteroides tipo cetonas (tipo
castasterona) en tubérculos de papa (Solanum tuberosum), en raíces de zanahorias
(Daucus carota) y en raíces tuberosas de boniato (Ipomoea batatas). Otro tejido
interesante es la agalla provocada por insectos. Las agallas de Castanea crenata y
Distylium racemosum tienen niveles superiores de brasinoesteroides que los tejidos
normales (Arima, Yokota y Takahashi, 1984 e Ikekawa et al., 1984) . También, las
células de crown gall (agallas de corona ocáncer vegetal) tipo noopalina en
Catharanthus roseus tienen contenidos superiores de brasinólida y castasterona (30-40
mg/kg) que las células normales (Park, et al., 1989, citados por Takatsuto, 1994).
También, es conocido que en tejidos vegetales, los jóvenes en crecimiento poseen
contenidos superiores de brasinoesteroides que los viejos. Por otra parte, se conoce que
en el polen de The sinensis y Lilium longiflorum, la actividad biológica, evaluada a
través del bioensayo de inclinación de la lámina de arroz, incremento a medida que el
polen maduraba y alcanzó un valor máximo, inmediatamente antes de la antesis, para
14
disminuir después de esta. Esto sugiere la posibilidad de que estos compuestos ejerzan
un papel importante en la regulación del crecimiento regenerativo (Takatsuto, 1994).
En cuanto a la localización intracelular de los brasinoestroides, se ha indicado que los
plastidios son organelos importantes para estos compuestos. El estroma puede ser el
sitio de síntesis mientras que los gránulos de almidón se asumen como sitios de
almacenaje de estos potentes reguladores del crecimiento (Gross y Parthier, 1994).
Biosíntesis y metabolismo
Rutas de oxidación temperatura y tardía del C6
Suzuli et al (1995 a) investigaron las etapas iniciales de la biosíntesis de los
brasinoesteroides en cultivos de células de catharanthus roseus y encontraron que el 24metilcolesterol, el precursor inicial de la brasinólida, fue el esterol que explicó el 50%
del total de esteroles en las células y además demostraron que la secuencia inicial de la
ruta biosintética de la brasinólida es como sigue: 24-metilcolesterol  metilcolestanol
 6--OH-24- metilcolestano  6-oxo-24-metilcolestanol.
La ruta biosintética hipotética de la brasinólida planteada por Yokota et al (1991) parte
también del 24-metilcolesterol o campesterol, que es uno de los esteroles comunes de
las plantas que tiene el mismo esqueleto carbonado de la cadena lateral como la
brasinólida.
Según plantearon Sakurai y fujioka (1997), investigaciones realizadas en células
cultivadas de Catharanthus roseus demostraron que el campesterol era convertido a
campestanol y posteriormente a 6- hidroxicampestanol y este último a 6oxocampestanol. El 6-oxocampestanol puede ser trasnfromado a teasterona por
hidroxilación en la cadena lateral y, luego, sucesivamente oxidado a tifasterol,
castasterona y brasinólida.
Es conocido que tanto el colesterol como otros esteroles de las plantas, son sintetizados
por mecanismos similares que parten del ácido mevalónico, que a su vez se forma por la
condensación de tres moléculas de acetilCoA (Lehninger, 1970).
El hecho de que la castasterona sea el precursos biosintético de la brasinólida, fue
demostrado por primera vez por Yokota et al. (1990) en células de crown gall de
Catharanthus roseus y, posteriormente  tifasterol  castasterona brasinólida.
Posteriormente, Suzuki e al 81995 b), estudiando la biosíntesis de los brasinoesteroides
en posturas de Catharanthus roseus, Nicotiana tabacum y Oriza sativa confirmaron la
existencia de la secuencia anterior en posturas de Catharanthus; sin embargo, en las
otras dos especies estudiadas no se observó la conversión de castasterona a brasinólica.
Es bueno destacar que se ha demostrado la coexistencia de la castasterona y de la
brasinólida en O. sativa, por lo que los autores plantearon que parece que la actividad de
la enzima castasterona oxigenada podía haber estado baja en la etapa de crecimiento de
las posturas usadas en esos experimentos, o que las castasterona no alcanzó el sitio de
biosíntesis de la brasinólida.
15
Por otra parte, se ha demostrado (Suzuki et al., 1994 b y Yokota et al., 1994) la
posibilidad de que las 3-deshidroteasterona sea considerada como un intermedio en la
conversión reversible de teasterona a tifasterol en células cultivadas de Catharanthus
roseus y en granos de trigo, respectivamente; de manera similar a como ocurre con los
ecdiesteroides en los animales.
Ademas, Fujioka et al. (1995) identificaron un nuevo compuesto de esta familia en
células cultivadas de Cataharanthus roseus denominado catasterona (22S, 24R)-3ß-22
dihidroxi-5--ergostan-6-ona y que resultó ser un precursor biosintético de la
teasterona.
También, Choi et al. (1996) encontraron que la 6-desoxocastasterona está involucrada
en la biosíntesis de la castasterona y que ésta es una ruta alternativa de biosíntesis de la
brasinólida, vía oxidación tardía del C6, además de la vía teasterona y tifasterol (Choi,
et. Al., 1997).
En 1997, Fujioka y Sakuari informaron que existen suficientes evidencias para plantear
que hay dos rutas biosintéticas para los brasinoesteroides, denominadas ruta de
oxidación temprana del C6 y ruta de oxidación tardía del C6.
En la biosíntesis de la brasinólida por las células cultivadas de C. roseus operan ambas
rutas. La ruta predominante en las células no pudoi ser especificada, ya que no se
observó ninguna diferencia significativa en las conversiones metabólicas y en los
njiveles endógenos de los intermediarios de las dos rutas. Es más proable que solamente
la 6-desoxocastasterona sufra oxidación en el C6 para convertirse en castasterona en la
ruta de oxidación tardía del C6, ya que no se han detectado en las células ramificadas
tales como la oxidación de la desoxoteasterona o del desoxotifasterol para dar teasterona
o tifasterol, respectivamente.
Mutantes biosintéticos de brasinoesteroides
Se han identificado un número de mutantes de la planta modelo, Arabidopsis thaliana,
que se conocen como det (des-etiolado) y cop (fotomorfogénesis constitutivo), que
muestran características de plantas crecidas a la luz aún cuando crecen en la oscuridad.
Estos mutantes cuando crecen en la luz tiene un fenotipo extremadamente enano con
hojas de color verde intenso, fertilidad masculina reducida, dominancia apical y
floración retardada. Dentro de los mutantes, recientemente se han caracterizado det2 y
cpd como deficientes en la biosíntesis de brasinoesteroides (Clouse, 1996 a).
Además de Arabidopsis, también se caracterizó un mutante de guisante deficiente de
brasinoesteroides. El fenotipo de estos mutantes se restablece cunado se aplica
brasinólida de forma exógena, mientras que otras hormonas vegetales como el AIA y las
giberelinas no tuvieron efectos. Estos resultados indican que los brasinoesteroides (BR)
tienen funciones esenciales en el crecimiento y desarrollo de las plantas (Clouse, 1996b)
y además facilita los estudios de la biosíntesis sobre una base molecular.
Mutantes de brasinoesteroides (Tomado de Sajurai y Fujioka, 1997)
16
Planta
Mutante
Fenotipo
Arabidopsis
Thaliana
det2
Enano
des-etiolado
cpd
enano
des-etiolado
dim
enano
des-etiolado
cbb-1
enano
des-etiolado
cbb-2
enano
des-etiolado
BR-insensible
enano
des-etiolado
BR-deficiente
enano
des-etiolado
Enano
enano
BR-insensible
cbb.3
bril
Pisum
sativum
Ika
lkb
Carácter
Posible etapa bloqueada en
la ruta biosintética
BR-deficiente Campesterol-- casmpestanol
BR-deficiente Catasterona --- teasterona
y/o
6-desoxocatasterona --- 6BR-deficiente desoxoteasterona
teasterona – tifasterol y/o
6-desoxoteasterona --- 6BR-deficiente desoxotifasterol
Idem a dim
Idem a cpd
BR-insensible Producción de campesterol
BR-deficiente
Chory, Nagpal y Peto (1991) identificaron un mutante recesivo de det2 como uno de los
mutantes desetiolados de Arabidopsis. Las mutaciones del gen pleiotrópico DET2
provocan defectos, tales como la inhibición del crecimiento del hipocotilo, la expansión
del cotiledón, la iniciación de la hoja primaria y la acumulación de antocianinas
también como la desrepresión de al expresión de genes regulados por la luz en plasntas
crecidas en la oscuridad. Li et al. (1996) analizaron secuencia del gel DET2 y
encontraron una estrecha similitud con la 5-reductasa de los esteroides de los
mamíferos que catalizan la reudcción NADPH-dependiente de testosterona a
deshidrotestosterona; se demostró posteriormente que el DET2 es un ortólogo de estas
enzimas animales (Li et al., 1997). Esto sugiere que el producto del gen DET2 está
involucrado en la reducción de campesterol a campestanol, que es el primer paso en la
ruta biosintética de los brasinoesteroides.
Otro mutante identificado en Arabidopsis que mostró un fenotipo similar al det2 fue el
cpd (fotomorfogénesis constitutiva y enanismo) aunque ellos no fueron alélicos.
Szekeres et al (1996) clonaron el gen CPD y encontraron que éste codifica dominios
conservados de la monooxigenasa del citocromo P450, mostrando similitud con
hidroxilasas esteroidales y el producto del gen CPD fue asignado a una nueva familia
P450, la CYP90. Se sugirió, entonces, que el producto del gen CPD estaba involurado
en un cierto paso a hidroxilación en la biosíntesis de los brasinoesteroides. Así, la
17
aplicación exógena de intermediarios biosintéticos al mutante cpd demostró que éste era
bloqueado en el paso de hidroxilación del C23 de catasterona a teasterona, catalizado
por una monooxigenasa del citrocromao P450.
Además del det2 y el cpd, se aislaron de forma independiente de Arabidopsis, los
mutantes del cbbl, cbb3 (Kauschmann et al., 1996) y dim, diminuto (Takahashi, et al.,
1995). Estos mutantes son extremadamente enanos, con un fenotipo desetiolado similar
al det2 y cpd y se consideran como mutantes BR-deficientes, ya que ellos se restablecen
con la aplicación de la brasinólida. Por otra parte, Clouse, Langford y McMorris (1996)
y Kauschmann et al. (1996) identificaron mutantes de Arabidopsis BR-insnsibles como
bril y cbb2, respectivamente. Ellos aunque mostraron fenotipos similares a los mutantes
BR-deficientes, no se restablecían con la aplicación de la brasinólida.
Estos mutantes de Arabidopsis contribuirán al estudio molecular sobre la acción y la
biosíntesis de los brasinoesteroides. Sin embargo, no existía información acerca de los
brasinoesteroides endógenos en esta especie. En este sentido, Fujioka et al (1996)
examinaron los brasinoesteroides en los taloos de Arabidopsis tipo silvestre e
identificaron los siguientes : catasterona, 6-desoxocastasterona, 6-desoxotifasteroly
tifasterol. La coexistencia de brasinoesteroides 6-oxo y 6-desoxo en esta especie
conduce a pensar que las dos ruta biosintéticas de los brasinoesteroides (rutas de
oxidación temprana y tardía del C6) están operando en las plantas.
Recientemente, Nomura et al (1997) demostraron que los mjtantes ika y ikb de guisante
son mutantes de baasinoesteroides, ya que ellos examinaron los brasinoesteroides
endógenos y la respuesta de los mutantes a la aplicación de éstos. El mutante lkb mostró
niveles endógenos inferiores de brasinólida, castasterona, teasterona y 6desoxocastasterona que el guisante tipo silvestre y restableció su crecimiento por la
aplicación de estos brasinoesteroides, lo que indica que es del tipo BR-deficiente,
estando bloqueada la ruta biosintética en un paso anterior a la teasterona.
Por otra parte, el mutante lka contenía niveles superiores de brasinoesteroides que el
tipo silvestre y mostró una pobre respuesta a la aplicación exógena de éstos, por lo que
se sugiere que sea un mutante del tipo BR-insensible.
Otro gen de tomate, DWARF, fue clonado y se ha demostrado que codifica un
citrocromo P450 (CYP85) con un 38% de idnetidad al CPD (Bishop, Harrison y Jones,
1996). Experimentos preliminares sugieren que DWARF es tambén una enzima
biosintética d elos brasinoesteroides pero posterior en la ruta que el CPD (clouse, y
Sasse, 1998). También, se ha clonado el gen DWF4 que codifica la enzima responsable
de la hidroxilación del C22 para el paso de 6-desoxocatasterona y todos los
intermediarios subsiguientes en las rutas de oxidación temprana y tardía del C6 fueron
capaces de restablecer el mut ante de Arabidopsis dwf4 al tipo silvestre, mientras que el
campestanol y el 6-oxocampestanol no tuvieron efecto. El análisis de la secuencia
mostró que el DWF4 codifica para otro citocromo P450 con un 42% de secuencia
similar al CPD.
18
Metabolismo
En cuanto al metabolismo, Yokota et al (1991) informaron que cuando se suministró
castasterona tritiada a células de “crown gall” de Catharanthus roseus de 12 días de edad
y se incubaron por dos días, se detectó tanto en las células como en el medio un pico
radiactivo de brasinólida, lo que reveló que estas células convierten la castasterona a
brasinólida. Esta conversión parece importante porque aparentemente amplifica la
actividad biológica
A diferencia del Catharanthus roseus, se ha demostrado que la catasterona no es
convertida a brasinólida en frijol mungo (Suzuki et al., 1993), por lo que la actividad
biológica es ejercida por sí misma y no por la conversión a brasinólida. Además, se
constató en esa misma especie, la formación de un dervido glicosídico de la brasinólida
(23-Oß-D-glucopiranosilbrasinólida) que es fácilmente hidrolizado por la pectoliasa
para liberar brasinólida.
En posturas y explantes foliares etiolados de arroz, el suministro de castasterona tritiada
no condujo a la formación de brasinólida sino a la formación de metabolitos no
glicosídicos, al igual que cuando se suministró brasinólida tritiada (Yokota et al., 1992).
Estos dos últimos ejemplos revelan la castasterona ejerce su actividad biológica aún
cuando no sea convertida en brasinólida.
Por otra parte, Scheneider et al (1994) encontraron que la 24-epibrasinólida aplicada
exógenamente es convertida en 25-ß-D-glucosilaxi-24-epibrasinólida por cultivos de
suspensiones celulares de Lycopersicon esculentum y posteriormente, Hai, Scheneider y
Adm (1995) y Winter et al (1997) revelaron que éste es un proceso metabólico en dos
etapas que incoluvran la hidroxilación de la cadena lateral en el C 25 y C26,
respectivamente, seguido de la glucosidación de los grupos hidroxilos recién formados.
También, se han encontrado metabolistos tipo pregnano (Kolbe et al., 1994 y 1996) y
acil-conjugados (Kolbe et al., 1995) de brasinoesteroides en cultivos de suspensiones
celulares de Ornithopus sativus, cuando se aplicaron 24-epicastasterona y 24epibrasinólida, respectivamente.
En células cultivadas de lily, el [14C] 3-miristato de teasterona fue converitdo en
brasinoesteroides libres tales como teasterona, castasterona y brasinólida. Por otra parte,
la [14C] teasterona fue metabolizada a dos conjugados esterificados con ácido laúrico y
ácido mirítico, mostrando que la conjugación con ácidos grasos está involucrada en los
procesos metabólicos naturales (Asakawa et al., 1994, 1996 y Abe, Asakawa y
Natsume, 1996).
El polen inmaduro de lily contiene una forma conjugada de teasterona y tifasterol,
mientras que el polen maduro contiene teasterona, 3-deshidroteasterona (3-oxoteasterona), tifasterol, castasterona y brasinólida. Con la maduración los conjugados
pueden hidrolizados para liberar brasinoesteroides libres, sugiriendo la función de la
conjugación de la teasterona como una forma de almacenaje.
19
Schalagnhaufer y Arteca (1991) en un estudio del metabolismo de los brasinoesteroides
en plantas de tomate, demostraron que al suministrar brasinólida tritiada a plántulas de
20 días de edad, en las primeras cuatro horas no hubo metabolismo aparente del
compuesto; sin embargo, a las ocho horas aparecieron dos productos metabólicos y
después de 24 horas se detectó un incremento sustancial del ACC (ácido
aminociclopropano-1-carboxílico), precursor del etileno. Posteriormente, cuando las
plsantas se transfirieron a una solución que no contenía brasinólida, el contenido de
ACC de los tejidos disminuyó; sin embargo, la cantidad de productos metabólicos
continuo incrementando, lo que denotó que la planta metaboliza la brasinólida a formas
ianctivas.
El metabolismo de los brasinoesteroides tiene que incluir activación, inactivación y/o
conversión a formas de almacenaje, que son importantes para la comprensión de la
dinámica de estos compuestas en su acción fisiológica. Se requieren, entonces, estudios
posteriores para determinar si esos son o no procesos metabólicos constitutivos, ya que
la mayoría de los metabolitos aún no se han detectado en las plantas.
Además, el avance en la caracterización de los mutantes será un instrumento efectivo
para el estudio de la base molecular de la biosíntesis de los brasinoesteroides. La
complementación de los defectos del crecimiento en los mutantes por los
brasinoesteroides, debe clarificar el papel esencial de estos compuestos en el
crecimiento y desarrollo de las plantas.
Además, el avance en la caracterización de los mutantes será un instrumento efectivo
para el estudio de la base molecular de la biosíntesis de los brasinoesteroides. La
complementación de los defectos del crecimiento en los mutantes por los
brasinoesteroides, debe clarificar el papel esencial de estos compuestos en el
crecimiento y desarrollo de las plantas.
En un sentido similar, el desarrollo de inhibidores biosintéticos específicos de
brasinoesteroides contribuirán a la elucidación de la acción de éstos. Las evidencias que
se acumulen por los estudios bioquímicos, fisiológicos y moleculares sobre los
brasinoesteroides, abrirán nuevos horizontes en el conocimiento de la regulación
hormonal del crecimiento y desarrollo vegetal.
Actividad biológica y modo de acción
- Bioensayos y relación estructura-actividad
El primer bioensayo usado para detectar y aislar la brasinólida (BL) y los
brasinoesteroides del polen y más tarde para determinar la relación estructura-actividad
de los brasinoesteroides sintéticos y sus análogos, fue el del segundo entrenudo del
frijol. Aunque en este bioensayo las giberelinas causan sólo alargamiento del entrenudo
tratado y de los superiores, los brasinoesteroides provocan tanto el alargamiento como
la división celular, lo que reuslta en una elongación, engrosamiento, curvatura y
desdoblamiento entrenudo (Mandava, 1988).
20
En general, los brasinoesteroides han sido probados para evaluar su actividad promotora
de su crecimiento vegetal en más de 20 bioensayos típicos para la actividad de auxina,s
giberelinas y citoquinas
En varios sistemas, los brasinoesteroides interactúan fuertemente de forma sinérgica con
las auxinas. Por otra parte, la respueta de los brasinoesteroides y las giberelinas parecen
ser ambas independientes y aditivas. En sistemas diseñados como característicos para
citoquininas, los brasinoesteroides actúan de varias forman (Marquardt y Adm, 1991).
De acuerdo con esto, los brasinoesteroides pueden funcionar como auxinas en un
momento y como giberelinas o citoquininas en otro.
En relación con la actividad de estos compuestos en los bioensayos típicos para auxinas,
Topp, Mandava y Sasse (1981) al probar la actividad biológica de la brasinólida en
comparación con las auxinas en diveersos bioensayos, encontraron que la BL estimuló
respuestas similares a las mostradas por las auxinas en los bioensayos delk hipocotilo de
frijol, el alargamiento del mesocotilo del maíz y de segmentos de epicotilo de frijol
Azuki y la ganancia en masa fresca de tejido envejecido de artichoke Jerusalem. Sin
embargo, ellos también observaron que la Bl no fue efectiva en los bioensayos clásicos
para las auxinas relacionados con la inhibición del crecimiento de la yema lateral en
guisantes decapitados.
Por otra parte, estos autores encontraron que los brasinoesteroides no estimularon la
formación de raíces adventicias en frijol mungo, efecto opuesto al producido por el
AIA.
La aplicación simultánea de BL y AIA en los bioensayos del hipocotilo de frijol y de la
elongación de segmentos de epicotilo de frinjol Azuki y la elongación y ganancia en
masa fresca del guisante enano, dmostraron el fuerte efecto sinérgico que existe entre
ambos compusetos.
En cuanto a la actividad de la brasinólida en algunos de los bioensayos típcios para
giberelinas y citoquininas, Mnadava, Sasse y Yopp (1981) informaron que la BL era
muy activa en los bioensayos de la elongación de epicotilos de guisante enano e
hipocotilo de frijil etiolado, respuestas típicas del ácido giberélico (GA3) y no de las
auxinas.
La BL al igual que el GA3 inhibió la acumulación de betacianina en posturas de
Amaranthus y previno la iniciación de raíces adventicias en hipocotilos de frijol mungo,
frijol enano y pepino; sin embargo, la aplicación de BL promovió, en lugar de retardar,
la senescencia de hojas de Rumex. A diferencia de la relación con el AIA, la BL no
interactúa sinérgicamente con el GA3.
La GA3 mostró una relación aditiva con la BL en el bioensayo de alargamiento celular
del hipocotilo del frijol mungo, lo que sugirió que los dos promotores del crecimiento
pueden actuar independientemente a nivel celular (Gregory y Mnadva, 1982).
21
En cuanto a la actividad de la BL en los bioensayos de citoquininas, Mandava, Sasse y
Yopp (1981) plantearon que la BL incrementó la expansión de los cotiledones de pepino
crecidos en la oscuridad, pero la respueta fue solamente el 50%& de la inducida por una
cantidad equimolar de kinetina. La BL fue sólo débidamente activa a 0.1 mM en la
estimulación de la expansión lateral de los ápices de guisante, pero si estimuló la
elongación y además no produjo la expansión lateral de la hoja en guisante enano
etiolado.
La BL y la kinetina produjeron efectos opuestos en los bioensayos que involucran el
retraso de la senescencia de discos foliares de Xanthium crecidos en la oscuridad. En
posturas de Amaranthus crecidas en la oscuridad, la kinetina promovió la formación de
betacianina, pero la BL fue inactiva en este ensayo.
Por otra parte, Takematsu et al 81983), citados por Ikekawa (1991), encontraron que la
BL y la auxina combinadas estimularon el crecimiento de tejidos de callos de un
número de plantas más efectivamente que la auxina y la benciladenina.
En general, de los diferentes bioensayos, el de la inclinación de la lámina de arroz
(Wada et al., 1984) y el del segundo entrenudo del frijol (Mitchell y Livingston, 1968)
representan los más específicos para brasinoesteroides y se han usado amplaimente para
detectar su actividad.
No obstante, son útiles también los bioensayos de la curvatutra del primer entrenudo del
frijol, los ensayos de planta completa con tomate o Raphanus sativus (Masrquardt y
Adam, 1991), así como el ensayo de desenrollamiento de la hoja de trigo, descrito por
Wada, Kondo y Marumo (1985).
Recientemente, Salinas et al (1994) utilizaron los bioensayos del alargamiento de
hipocotilos de plántulas de Lactuca sativa L., el del crecimiento recto de coleoptilos de
Triticum aestivum L. y el del crecimiento de callos de cotiledones de Glycine max L.,
para evaluar la actividad biológica de distintos brasinoesteroides.
La sensibilidad de los diferentes bioensayos se muestra en la Tabla III (Marquardt y
Adam, 1991).
Bioensayos para brasinoesteroides
Ensayo
Inclinación de la lámina de arroz
Curvatura del primer entrenudo del frijol
Segundo entrenudo del frijol
Mesocotilo del maíz
Epicotilo del frijol Azuki
Epicotilo de guisante enano
Desenrollamiento de la hoja de trigo
Inhibición de la acumulación de betacianina en Amarnthus
Raphamus sativus
Sensibilidad
1.0 pmol.L-1
0.1 pmol.L-1
0.1 pmol.L-1
1.0 mmol.L-1
1.0 mmol-L-1
0.1 mmol.L-1
1.0 pmol.L-1
10.0 mmol.L-1
0.01 ppm
22
Tomate
0.01 ppm
De forma general, los brasinoesteroides (Mandava, 1988) producen actividad a
concentraciones mucho más bajas (nM a pM) que las efectivas para giberelinas
(usualmente un rango de µM).
Este mismo autor destaca, además, que en los sistemas de ensayos que requieren
oscuridad, la brasinólida generalmente no causa una promoción significativa en el
crecimiento. Por ejemplo, los coleoptilos de avena son insensibles a la BL en un sistema
de bioensayo conducido normalmente en la oscuridad, pero en la luz, los coleptilos
responden a la BL de igual forma que a las auxinas. Es bueno destacar que los estudios
del crecimiento inducido por la BL en frijoles, han permitido enfatizar la importancia de
la energía radiante y la calidad espectral de la luz en este proceso, lo que además
correlacionó con el contenido de clorofilas y la asimilación de fotosintatos. De esta
forma, en posturas de soya y secciones de frijol mungo, elefecto promotor del
crecimiento de a brasinólida ocurre solamente en la luz, pero no en la oscuridad y la
región más importante es la luz roja (660 n, 2.6 W.cm-).
Para establecer la relación estructura-actividad, se han probado en los diferentes
bioensayos (Yopp, Mandava y Sasse, 1981; Wada et al., 1981); Mandava, Sasse y
Yopp, 1981, Wada et al, 1984 y Wada, Kondo y Marumo, 1985), la mayoría de los
brasinoesteroides naturales y muchos de los análogos sintéticos.
No obstante, Takatsuto et al (1983) concluyeron que los requerimientos estructurales de
los brasinoesteroides para las actividades promotoras del crecimiento vegetal, obtenidos
por los bioensayos del rábano y el tomate, eran más rigurosos que los obtenidos por el
bioensayo de la inclinación de la lámina de arroz.
Según Adam y Marquardt (1986), los requerimientos estructurales de los
brasinoesteroides para una alta actividad biológica son los siguientes : un grupo diol
vecinal (22R , 23R), un grupo metilo o etilo (24S), la función 7 oxalactona 0 6-oxo en el
anillo b, un grupo 3 hidroxi, un grupo diol vecinal 2, 3 ó 3, 4 y una unión trans
de los anillos A y B.
Posteriormente, Mandava (1988) estableció los siguientes requerimientos estructutrales
para estimular la actividad brasina de estos compuestos:
Función glicol cis-vecinal en C2 y C3 del anillo A
Unión trasn del anillo A/B
Función oxígeno en el C6 en la forma de cetona o de lactona
Cadena lateral del colesterol con grupo glicol vecinal en C12 y C23
Sustitución en C24
En general, los brasinoesteroides 7-oxalactóncos presentan mayor actividad que los 6cetónicos y éstos mayor que los no oxidados (Yokota y Mori, 1992).
23
Por otra parte, Mc. Morris et al (1994) plantearon que parece que existe una correlación
entre las dimensiones totales de la cadena lateral esteroidal y la actividad biológica.
Estudios en ese sentido revelan que la sustitución alquílica en la cadena lateral es
necesaria para estimular la actividad biológica de este tipo de compuesto,
específicamente la presencia de un sustituyente alquílico saturado (un metilo o etilo en
C24 y un metilo en C25 favorecen la efectividad biológica de los brasinoesteroides). Así,
por ejemplo, la 25-metildolicosterona 23 es seis veces más activa que la dolicosterona 4
(Kim, Yokota y Takahashi, 1987) y la 25 metilbrasinólida (brasinoesteroides sintético)
es tres veces más potente que la brasinólida, que es considerada como el más potente de
los brasinoesteroides naturales aislados hasta el presente (Yokota y Mori, 1992). Este
autor explica que la ausencia de los metilos 26 y 27 en la cadena lateral no afecta la
actividad biológica, lo que indica que estos grupos no son importantes en la bioactividad
de estos compuestos.
En relación con la influencia de los sustituyentes en el anillo A, el orden de actividad
mostrado por estos compuestos es 2,3 > 2, 3ß > 2ß,3 > 2ß,3ß, lo que sugiere que
el grupo hidroxilo con esteroquímica 2 es esencial para un potente actividad biológica
(Yokota et al., 1987).
Existen excepciones a la generalización planteada sobre la relación estructura actividad
biológica, pues se han encontrado análogos 22,23-epoxidados, que siendo inactivos en
el bioensayo de la inclinación de la lámina de arroz, son más efectivos que la
brasinólida en términos de incremento de la actividad biológica con el tiempo, en un
ensayo de crecimiento del rábano (Raphanus sativus L) realizado en condiciones de
laboratorio (Yokota y Mori, 1992). También, Esther Alonso (1990) demostró que no era
imprescindible la presencia de un grupo hidroxilo libre en C22, para que exista actividad
biológica y, más recientemente, Gaudinová et al. (1995) demostraron que no es
imprescindible la presencia de la cadena lateral con grupo glicol vecinal, ya que el 2,
3, 17ß-trihidroxi-5-androstan-6-ona, que no posee cadena lateral sino solamente un
grupo OH en el C17 mostró actividad citoquinínica en un bioensayo basado en la
estimulación del crecimiento de yemas laterales de guisante y promovió además, la
masa fresca de callos de tabaco.
Teniendo en cuenta que en dependencia del bioensayo varía la contribución a la
bioactividad de uno y otro de los requerimientos estructurales postulados
cualitativamente, Carmen Brosa (1997) informó una nueva forma de definir estos
requerimientos sobre la base de establecer una relación cuantitativa de estructura
actividad-biológica (QSAR), que permita diseñar nuevos análogos y predecir su
actividad biológica.
Considerando que los brasinoesteroides activos tienen una estructura tridimensional, la
cual se inserta en el receptor, esta autora desarrolló un estudio sistemático de
modelación molecular, con el objetivo de encontrar “ la conformación activa” de cada
brasinoesteroides que debe interactuar con el sitio de enlace del receptor, de cuyo
24
análisis concluyó que la actividad biológica de los brasinoesteroides depende de la
posición espacial de los átomos de oxígeno en la molécula.
De todo lo anterior, se puede resumir que aún queda mucho por investigar en este
aspecto, para poder establecer definitivamente la relación estructura-actividad de los
brasinoesteroides ya que, por ejemplo, en Cuba se ha logrado la síntesis de varios
análogos biológicamente activos, que no poseen cadna lateral sino anillo espirocetálico
y en algunos casos, además, los grupos OH del anillo A se encuentran en C3 y C5 en
lugar de C2 y C3 (Isabel Jomarrón, 1995) como plantea la literatura.
Interacción con otras hormonas vegetales
Se ha demostrado que, a pesar de las fuertes interacciones de los grasinoesteroides con
las auxinas, estos compuestos no afectan ni el metabolismo ni el transporte del AIA en
la sección del primer entrenudo de Phaseolus vulgaris (Sakurai y Fujioka, 1993).
Wu y Zhao (1991), quienes han presentado algunos resultados sobre estas interacciones,
concluyeron que la 24-epíbrasinólida probablemente promovió el crecimiento del
epocotilo del frijol mungo a través de la estimulación del nivel endógeno de AIA, la
cual pudo estar asociada a la inhibición de la peroxidasa y la AIA oxidasas, enzimas
relacionada con el metabolismo del AIA.
Por otra parte, se ha demostrado que los brasinoesteroides estimulan la producción de
etileno inducida por auxinas. En este sentido, Arteca et al. (1983) ensayaron un análogo
de la brasinólida junto con varias auxinas en sus efectos sobre la producción de etileno
en segmentos etiolados de hipocotilo de frijol mungo (Vigna radiata (L.) Rwilcz cv.
Berken) y encontraron que la BL actúa de forma sinérgica con las auxinas activas
ensayadas (AIA, ANA, 2-4D, AIB, entre otras),pero no con los indoles inactivos
(indolaldehido, indol-3-carbónico y 2-4D, AIB, entre otras), pero no con los indoles
inactivos (indolaldehido, indol-3-carbónico y triptófano). Se constató, asdemás, que este
efecto era el resultado de la promoción de la síntesis de novo de la enzima Acc sintasa,
en una forma similar a la causada por el AIA.
Hay de destacar que, contrario a los efectos sobre la promoción del crecimiento, la
producción de etileno se redujo grandemente en hipoctilos etiolados por la exposición al
a luz. Así, Arteca y Bachman (1987) encontaraon que un pretratamiento de baja
irradiación por un corto periodo de tiempo (3.7 mEm-2s-2, 15 min) redujo ala producción
de etileno estimulada por los brasinoesteroides en segmentos etiolados de frijol mungo,
así como la inducida por el AIA y por los efectos sinérgicos de los brasinoesteroides
con el AIA.
Estas evidencias son de gran interés e indican que la disminución de la producción de
etileno indica por BL en plantas expuestas a la luz, puede ser explicada por la reducción
de los niveles endógenos de AIA por la luz, lo que afecta, por ende, la capacidad de la
BL de promover la formación de etileno.
Posteriormente, Arteca, Tsai y Mandava (1991) estudiaron la inhibición de la biosíntesis
del etileno inducida por BL por el ácido 2,3,5, triodobenzoico (TIBA) y el ácido 2-(p-
25
clorofenoxi)-2-metilpropiónico (CMPA) y concluyeron que la secuencia de tratamiento
de TIBA o CMPA no tuvo efecto significativo sobre la producción de etileno o de ACC
por BL o BL + AIA. Los efectos de estos inhibidores sobre la producción de ACC y
etileno inducidos por BL y AIA parecen ser diferentes y confirma lo obtenido
anteriormente, por Arteca, Bachman y Mandva (1988). Por otra parte, la fusiococina
(Arteca et al., 1988) y el CoCl2 (Cao y Che, 1995) se han encontrado que inhiben la
producción de etileno inducida por brasinoesteroides.
En cuanto a la interacción de los grasinoesteroides con tras hormonas vegetales se
puede plantear que Xu, Guo y Zhao (1990) encontraron incrementos en los niveles
endógenos de GA3 y ácido abscísico (ABA) en hipocotilos de pepino tratados con
epibrasinólido. Después de 24 horas de tratamiento, la proporción de GA3/ABA en
hipocotilos tratados fue dos veces superior a la del control. Estos autores demostraron
también que los efectos del epibrasinólido y del GA3 fueron aditivos, estimulando la
elongación del hipocotilo y la hidrólisis del almidón.
En ese mismo año, Zhao, Xu y Luo demostraron que el ácido abscísico contrarrestó el
fuerte efecto estimulador que ejerce la 24-epibrasinólida en la secuencia de cotiledones
separados de posturas de pepino.
En la tabla se presenta un resumen del modo de acción de los brasinoesteroides en
comparación con el de otras hormonas vegetales en el crecimiento de hipocotilos de
pepino.
Kurapov et al. (1992) trataron plantas de cebada al comienzo de la floración con
brasinólida o 24-epibrasinólida y determinaron que cuando el grano estaba en estado
lechoso, los tratamientos redujeron
marcadamente el contenido de ABA e
incrementaron el contenido de giberelinas. Además, se detectó la presencia de
dihidrozeatina, ribósido de dihidrozeatina e isopentenil adenina, que estaban ausentes en
las plantas controles, lo que indica cambios en el metabolismo de las citoquininas.
Más recientemente, Gaudinová et al (1995) estudiaron los efectos de dos
brasinoesteroides en el crecimiento y contenido de auzinas y citoquininas de callos de
tabaco y encontraron que los dos brasinoesteroides ensayados (24-epibrasinólida, 24epiBL y 2, 3, 17ß-tri-hidroxi 5-androstan-6-ona, THA-BL( tuvieron efectos
diferentes en a formación de la biomasa y estos efectos estuvieron inversamente
relacionados con el contenido de citoquininas endógenas, especialmente isopentenil
adenina (iP) y trans-zeatina. Así, cuando suministraron al medio de cultivo 24-epiBL en
concentraciones que oscilaron entre 8 x 10-9 y 5 x 10-6 M detectaron un decremento de
la masa fresca de los callos y un incremento de la concentración de iP y de transzeatina, mientras que el otro análogo sinstético estimuló el crecimiento de los callos y
disminuyó la concentración de las citoquininas antes mencionadas.
Se puede especular , entonces, que algunos brasinoesteroides pueden estimular la
actividad de las citoquininas por inducción de la acumulación de citoquininas
endógenas. Es interesante destacar que el THA-BR, que suprimió la acumulación de
26
citoquininas en tejidos de tabaco, exhibió una actividad débil como citoquinina en los
bioensayos para estas hormonas de callos de tabaco y yemas de guisantes mientas que
la 24-epiBL fue inactiva.
Respuesta fisiológicas a los brasinoesteroides
Las respuestas a los brasinoesteroides incluyen efectos sobre la elongación, la división
celular, el desarrollo vascular y reproductivo, la polarización de la membrana y el
bombeo de protones, las relaciones fuente/sitio de consumo y la modulación del estrés.
Los brasinoesteroides, además, interactúan con las señales ambientales y pueden afectar
el desarrollo de insectos y hongos (Adam y Petzold, 1994; Chory et al., 1996 y Sasse,
1997). Los sitios de síntesis de estos compuestos en las plantas no se han elucidado aún;
puede ser que todos los tejidos los produzcan, ya que los genes de transducción de
señales y de la biosíntesis de los brasinoesteroides están expresados en una gama amplia
de órganos vegetales (Li y Chory, 1997) y se pueden asumir efectos a corta distancia,
como se ha visto en el polen, las semillas y los cultivos de células.
Los estudios sobre la distribución de brasinoesteroides marcados aplicados
exógenamente, sugieren que el transporte a larga distancia es predominante acropetal
(Yokota et al., 1992 y Nishikawa et al., 1994); sin embargo, no se conoce aún si su
transporte a larga distancia es importante en el crecimiento y desarrollo vegetal normal.
El examen del fenotipo de los mutantes BR-deficientes y BR-insensibles provee
confirmaciones independientes, de que muchos de los efectos observados cuando se
aplican exógenamente los brasinoesteroides a los sistemas de bioensayos ocurren, de
hecho, en las plantas.
En Arabidopsis, los mutantes de brasinoesteroides muestran un enanismo extremo (tan
pequeños como 1/30 del tamaño del tipo silvestre) que es restablecido por la aplicación
exógena de BL en los mutantes deficientes, no así en los insensibles y el examen
microscópico de las células muestran que las del mutante son más cortas que las del tipo
silvestre (Clouse, Langford y McMorris, 1996; Kauschmann et al., 1996; Li et al., 1996
y Szekeres eet al., 1996).
En Arabidopsis y en tomate, los mutantes muestran un fenotipo desetiolado en el que las
postura crecidas en la oscuridad exhiben un hipocotilo corto y cotiledones abiertos
características éstas de plantas crecidas a la luz. En la luz, estos mismos mutantes
muestran una morfología foliar alterada (Clouse, 1997). De esta forma, se puede asumir
que los brasinoesteroides desempeñan un papel importante en la fotomorfogénesis y en
la morfogénesis foliar. Estos mutantes, generalmente, tienen fertilidad reducida o
esterilidad masculina, senescencia retardada y desarrollo vascular alterado, implicando a
estos compuestos en todos procesos del desarrollo (Clouse, 1996).
27
Efectos fisiológicos sobre el crecimiento vegetal
Los efectos promotores de los brasinoesteroides sobre la elongación del tejido
vegetativo han sido observados en muchas especies, pero solamente en pocas se han
estudiado en detalle.
Sasse (1991ª) pantea que el tratamiento con las hormonas vegetales reconocidas afecat
la elongación inducida por la brasinólida; las giberelinas tienen un efecto aditivo y la
zeatina un efecto inhibitorio. Con las auxinas hay un sinergismo donde la brasinólida
permite a éstas inducir elongación cuando solas son inefectivas. La auxina exógena
afecta la cinética de la respuesta a la brasinólida; sin embargo, el sinergismo encontrado
en pepino puede ser atribuido a un incremento en a amplitud de la respuesta a la auxina.
Esta es también el parámetro que se afecta cuando la elongación inducida por la BL en
guisante es inhibida por el ABA.
Es interesante destacar que aunque tanto las auxinas como los brasinoesteroides
promuven la elongación, sus cinéticas son muy diferentes, ya que generalmente las
auxinas muestran un lapso de tiempo muy corto (10 a 15 min) entre la aplicación y el
comienzo de la elongación; sin embargo, los brasinoesteroides tienen un lapso de al
menos 45 minutos con velocidades de elongación que continúan creciendo por varias
horas (Clouse et al., 1992; Zurek et al., 1994 y Mayumi y Shibaoka, 1995).
Esta diferencia es la cinética también se ha demostrado al nivel de la expresión ge´nica
en Arabidopsis, donde las auxinas inducen el gen TCH4 mucho más rápidamente que
los brasinoesteroides (Xu et al., 1995).
Otras diferencias en el efecto de las auxinas y los brasinoesteroides sobre la elongación
se han observado en estudios fisiológicos (Sasse, 1990 y Tominaga, Sakurai y Kuraishi,
1994) y moleculares (Clouse et al., 1992 y 1993 y Clouse, Langford y Mc Morris,
1996).
En cuanto a la inhibición del efecto de los brasinoesteroides, el “ethephon” puede
contrarrestar la elongación inducida por la BL, mientras que la colchicina e inhibidores
específicos de la síntesis de proteínas y ácidos nucleiocos también son inhibibores
potentes. Ellos no son inhibidores competitivos y la elongación continúa en la presencia
de un inhibidor de la síntesis de ADN. Se sugiere que la síntesis y/o el mantenimiento
del ARNm es esencial para la elongación inducida por la BL y en segmentos
senescentes de guisantes son afectadas por la BL varias bandas de proteínas en las
etapas tempranas de elongación.
Sasse (1991ª) también cita que en el trabajo de Sala y Sala (1985), se demostró que la
BL puede imponer una morfología alargada en células en cultivo de zanahoria carentes
de auxinas, pero en una planta completa, la altura final y la forma son probablemente el
resultado de muchas influencias, tales como hormonas, nutrientes, estado hídrico y
efectos ambientales, con interrelaciones complejas entre ellas.
28
El papel de los brasinoesteroides en el cultivo de células vegetales ha sido demostrado
por varios autores. Por ejemplo, Sajurai, Fujioka y Saimoto (1991) plantearon que estos
compuestos en combinación con la auxinas promueven el crecimiento de callos de
varias plantas y en el cultivo de células de zanahoria , éstos indujeron el alargameinto
celular pero no la división. Además, Bellicampi y Morpurgo (1991) demostraron que la
24-epiBL aumentó la eficiencia del plaqueo en suspensiones celulares de zanahoria, a
través de la estimulación del alargamiento celular y de su acción sinérgica con los
factores de acondicionamiento.
Kauschmann et al 81996) demostraron que el exámen microscópico de los mutantes
BR- deficientes y BR-insensibles en Arabidopsis mostró que el fenotipo enano era
debido a una reducción en el tamaño de las céulas y no en el número. Sin embargo,
Clouse y Zurek (1991) habían encontrado en células cultivadas del parénquima de
Helianthus tuberosus, que la aplicación de concentraciones nanomolares de BR
estimuló la división celular en al menos un 50% en presencia de auxina y citoquinina.
Por otra parte, en protoplastos de col china, la aplicación de la 24-epibrasinólida con
2.4-D y kinetina promovió la división celular en una forma dependiente de la dosis y,
además, estimuló la formación de “clusters” y colonias, sugiriendo que la
dediferenciación de los protoplastos fue acelerada y que este compuesto promovió o
aceleró la regeneración necesaria de la pared celular antes de la división (Nakajima,
Shida y Toyama, 1996).
Estos resultados contradictorios reflejan que el papel de los brasinoesteroides en la
división celular no está claro y que requiere de mucho trabajo posterior, incluyendo
estudios del efecto de setos compuestos sobre genes que controlan la división celular.
Es bueno destacar que, generalmente, la estimulación de los brasinoesteroides en la
división celular no está claro y que se requiere de mucho trabajo posterior, incluyendo
estudios del efecto de estos compuestos sobre los genes que controla la división celular.
Es bueno destacar que, generalmente, la estimación de la elongación provocada por los
brasinoesteroides ocurre en la luz no en la oscuridad (Mandav, 1988). Kamuro e Inada
(1991) estudiaron la influencia de la luz en los efectos promotores del crecimiento de la
brasinólida en epicotilos de frijol mungo (vigna radiata L.) y ellos encontraron que la
BL no ejerció efecto en la elongación en condiciones de oscuridad, luz azul
monocromática y luz roja-lejana, sin embargo, en condiciones de oscuridad, luz azul
monocromática y luz roja-lejana; sin embargo, en condiciones de luz blanca (400-700
nm) y luz roja monocromática (660 nm), con las cuales se retrasa normalmente el
crecimiento, se observó claramente el efecto de este compuesto.
Estos resultados indican que el crecimiento de epicotilos involucra la regulación por
fitocromos y quela acción de la BL puede estar relacionada con la regulación del
crecimiento mediada por fitocromos (Sakurai y Fujioka, 1993).
Es conocido que el consumo de nutrientes en las células vegetales, así como su
distribución entre los órganos y tejidos, es un prerrequisito para el crecimiento y
29
generalmente se acepta que el transprote demanda la energización de la membrana
plasmática o plasmalema.
Para delimitar entonces el posible o los posibles modos de acción de los
brasinoesteroides, Dahse et al. (1991) ejecutaron diferentes experimentos con varias
plantas que deben indicar los cambios en la energización de la membrana y en el
transporte inducido por fitoefectores. Ellos encontraron que la 22S, 23S homobrasinóida
(SSHB) tanto en presencia de luz como en la oscuridad, provocó una hiperpolarización
del gradiente de potencial eléctrico de la membranan, sin embargo, sorprendentemente
la 24-epiBL, que es muy activa biológicamente no afectó el gradiente de potencial
eléctrico en presencia de luz e hiperpolarizó el plasmalema solamente en ocasiones, en
la oscuridad.
En relación con la expulsión de protones al medio externo debido a la actividad de la
ATPasa del plasmalema, los autores antes mencionados encontraron resultados
diferentes cuando utilizaron hojas de Egeria y fragmentos de hojas de Vicia, ya que con
la primera los efectos fueron similares a los del gradiente de potencial eléctrico; sin
embargo, con la segunda se encontró una estimulación de la acidificación del medio no
sólo en la presencia de 22S, 23 S homobrasinólida sino también con 24-epiBL. La
adición al sistema de un inhibidor de la ATPasa de la membrana redujo fuertemente la
expulsión de protones inducida por los brasinoesteroides, indicando que el efecto
estimulador está mediado por la bomba de protones manejada por el ATP.
Se ejecutó otro experimento para estudiar la influencia de los rasinoesteroides en la
apertura estomática, teniendo en cuenta que la bomba de protones del plasmalema
entrega la fuerza motora para el fuerte influjo de iones que requiere este proceso.
Acorde con esta estrategia, se midió el efecto de la SSHB y de la 24-epiBL en la
apertura estomática y se encontró que ambas inhibieron este proceso en tiras
epidérmicas de Commelina.
De toda esta información se concluyó que los brasinoesteroides interactúan con el
plasmalema, de tal modo que muestran efectos a corto plazo sobre el potencial de
membrana y/o la acidificación del medio. En algunos caos, estos efectos correlacionan
con el movimiento de los estomas y el consumo de solutos en hojas o en tejidos
conductores.
Por su parte, en relación con este tema, Marqueardt y Adam (1991) informaron que la
BL estimula el crecimiento y la expulsión de protones en epicotilos de frijol Azuki e
hiperpolariza el potencial eléctrico de la transmembrana de forma similar al AIA.
Resultados similares también se obtuvieron usando segmentos de raíces de maíz y en el
alga Chlorella vulgaris Beijerinck, Bajguz y Czerpach (1996) demostraron que los
brasinoesteroides en concentraciones de 10-15 – 10-8 M estimularon marcadamente la
expulsión de protones y aceleraron el ciclo de crecimiento.
Además, Wang, Cosgrove y Arteca (1993) demostraron que la aplicación de 300 ng de
brasinoesteroides estimuló la elongación del hipocotilo de Brassica chinensis, sin
cambio en las propiedades mecánicas de las pasredes celulares, pero con un incremento
30
en las propiedades de elasticidad de la pared y una dilución pasiva de la presión
osmótica de la savia celular.
También, Tominaga y Sajurai (1996) demostraron que la brasinólida causó crecimiento
en elongación en segmentos de hipocotilo de Cucurbita máxima Duch., por alteración
de las propiedades de los tejidos internos y externos de la pared celular. Estos autores
sugirieron que la BL indujo el crecimiento por reducción del potencial hídrico de la
vacuola por consumo de iones y/o azúcar del apoplasto.
En cuanto al efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento de la raíz, roddick e
Ikekawa (1992) encontraron que la 24-epiBL inhibió el crecimiento de la raíz en
posturas de trigo, frijol mungo y maíz.
Posteriormente, Roddick, Rijnenberg e Ikekawa (1993) suministaron concentraciones
submicromolares de 24-epiBL a las regiones basal y apical de raíces separadas de
tomate y estas inhibieron el crecimiento.
También, Roddick (1994) estudio la influencia de cuatro brasinoesteroides en el
crecimiento en cultivo aséptico de raíces separadas de tomate, encontrando que todos
los compuestos ensayados (brasinólida, 24-epibrasinólida 22,23,24-triepibrasinólida y
28-homobrasinóida) causaron inhibición del crecimiento, estando la actividad
inhibitoria en el orden brasinólida> 24-epibrasinólida > 22,23,24-triepibrasinólida > 28homobrasinólida. Sin embargo, según informa este autor, existen también numerosas
evidencias de que los brasinoesteroides estimulan el crecimiento de sistemas de raíces
intactas.
Por ejemplo, los brasinoesteroides promovieron el enraizamiento en tallos clonados de
Matricaria chamomilla, en cortes de hipocotilo de soya, en posturas trasplantadas de
Pimus radiata y en posturas o plantas de remolacha, trigo, maíz, tabaco y arroz.
Además, el tratamiento de cortes de Picea abiese con (22S, 23S)-28-homobrasinólida
aceleró significativamente la formación de raíces adventicias (Ronsch et al., 1993).
Es de destacar que en todos los anteriores sistemas, los tallos han estado presentes y que
los brasinoeseroides usualmente se aplican a este órgano por inmersión o aspersión, por
lo que no se puede excluir la posibilidad de que la promoción causada por estos
compuestos en la raíz, sea un efecto indirecto que se ejerce por la vía del tallo.
No obstante lo anerior, debe acentuarse que la inhibición de las raíces puede ocurrir en
cortes y posturas, cuando los brasinoesteroides se aplican directamente y continuamente
al extremo del corte o a las raíces, respectivamente (Roddick y Guan, 1991).
Todo lo anterior sugiere que las respuestas de las raíces a los brasinoesteroides son
diversas y fisiológicamente diferentes a las respuestas de los tallos, por lo que deben ser
cuidadosamente considerados aspectos tales como la formulación, la aplicación y el
tiempo necesario de exposición.
31
Por otra parte, se ha planteado que los efectos inhibitorios de los brasinoesteroides
particularmente sobre la expansión, están frecuentemente mediados por la inducción de
la biosíntesis del etileno en el tejido del pedúnculo. Sin embargo, un trabajo reciente de
Jones-Held, Van-Doren y Lockwood (1996) sobre los efectos inhibitorios de un
tratamiento breve de semillas de berro con brasinólida, demostraron que los niveles de
etileno no se incrementaron en las semillas germinadas, lo que sugiere una acción
inhibidora independiente de los brasinoesteroides. No está claro que papel juegan estos
compuestos endógenos en las primeras etapas de la germinación, sin embargo, se han
observado cambios en los niveles de castasterona y brasinólida después de la
germinación de semillas de rábano (Schmidt et al., 1990).
Otros efectos fisiológicos
Además de los efectos en el crecimiento vegetal, se han informado otros efectos de los
brasinoesteroides, tales como la influencia en el gravitropismo (Meudt, 1987), en el
retraso de la abscición de hojas de Citrus y explantes de frutos (Iwahori, tominaga e
Higuchi, 1990) y en la regulación de la diferenciación de elementos traquearios en
células aisladas del mesófilo de Zinnia elegans (Iwasaki y Shibaoka, 1991).
En Soya Zurek y Clouse (1994) destacaron el papel de los brasionoesteroides en la
diferenciación del xilema, a través de la expresión espacial del BRUI1, un gen regulado
por los brasinoesteroides que codifica una endotransglicosilasa de xiloglucano en esta
especie. Se piensa que esta enzima está involucrada en los procesos que requieren
modificación en la pared celular, incluyendo la expansión, la diferenciación vascular y
la maduración del fruto (Fry et al., 1992).
En secciones transversales de epicotilos de soya en elongación, la expresión BRU1 fue
más intensa en células del parénquima alrededor de los elementos de los vasos (Oh et
al., 1998 citados por Clouse y Sasse, 1998) sugiriendo un papel para los
brasinoesteroides y para esta enzima en la formación del xilena.
La modificación de la división cambial que se ha visto en un mutante BR-deficiente
(Kauschmann et al., 1996 y Szekeres et al., 1996) , también sugiere la participación de
los brasinoesteroides endógenos en la diferenciación del xilema in vivo y es de gran
significación que se haya identificado este tipo de compuestos en las regiones
cambialesdel Pimus silvestris (Kim et al., 1990) y en una especie de Eucalyptus (Clouse
y Sasse, 1998).
La influencia de los brasinoesteroides en la translocación de asimilatos ha sido
demostrado por Petzold et al (1992), quienes encontaron que la aplicación de
homobrasinólida, 24-epibrasinólida , GA3 y AIA a hojas de Vicia faba acelerada el
consumo de sacarosa C14 por discos foliares.
32
Por su parte, Fujii y Saka 81992) encontraron un efecto estimulador de la brasinólida en
la translocación de asimilatos en plantas de arroz.
Con anterioridad, Krizek y Mandava (1983) habían planteado que uno de los papeles
principales de los brasinoesteroides podía ser el de influir o dirigir los procesos de
movilización dentro de planta, por lo que de las formas en que pueden actuar estos
compuestos es influyendo en el transporte por el floema.
Otras publicaciones han establecido que los brasinoesteroides estimulan la actividad
fotosintética (Braun y Wild, 1984) expresada por una aceleración en la fijación del CO2
incrementando la biosíntesis de proteínas y el contenido de azúcares reductores.
También se ha informado la activación de la síntesis de proteínas en hojas de trigo,
después del tratamiento con 22S, 23S homobrasinólida, incluyendo la síntesis de
protepinas específicas, algunas de las cuales corresponden a las proteínas del choque
térmico (Kulaeva et al., 1989, citados por Marquardt y Adam, 1991).
En cuanto a la biología reproductiva, se puede señalar que el polen es una fuente rica de
brasinoesteroides endógenos y los estudios in vitro han sugerido que la elongación del
tubo polínico puede depender en parte de estos compuestos (Hewitt et al., 1985). La
esterilidad masculina de algunos mutantes BR-insensibles apoyan este planteamiento
(Clouse, Langford y McMorris, 1996; Kauschmann et al., 1996 y Li y Chory, 1997)
pero la no suficiente elongación del filamento de forma tal que el polen, aunque viable,
no pueda alcanzar el estigma, se señaló como un mecanismo alternativo de esterilidad
masculina par el mutante dwf4, BR-deficiente (Choe y Feldmann, comunicación
personal; citados por Clouse y Sasse 1998).
Sin embargo, el mutante cpd presentó esterilidad masculina debido a que el polen por si
mismo no fue capaz de elongarse durante la germinación (Szekeres et al., 1996) .
Además, con frecuencia la polinización es el paso inicial para la génesis de plantas
haploides y en Arabidopsis thaliana y Brassica juncea, el tratamiento con BL indujo la
formación de semillas haploides que desarrollaron plantas estables (Kitani, 1994).
En el polen de Brassica napus y Lolium temulentum, se exploró la localización celular
de los brasinoesteroides, usando anticuerpos policlonales generados contra la
castasterona y los resultados sugirieron que estos compuestos podían estar almacenados
o atrapados en los gránulos de almidón en desarrollo y se liberaban en la imbibición
(Sasses et al., 1992 y Taylor et al., 1993). La distribución relativa de los
brasinoesteroides en el polen en maduración se ha explorado químicamente (Asakawa et
al., 1996) y la teasterona conjugada estuvo presente en la etapa de microespora. Su nivel
descendió cuando el polen se desarrolló y los niveles de brasinoesteroides libres
incrementaron. Uniendo todos estos datos, se puede plantear que los brasinoesteroides
desempeñan un papel importante en la fertilización de las plasntas.
En relación con el efecto general de los brasinoesteroides en la diferenciación del sexo
en las plasntas, Suge 81986) encontró que la aplicación directa de brasinólida a la
inflorescencia estaminada de luffa cylindrica indujo flores bisexuales y pistiladas.
33
Otro efecto de los brasinoesteroides es su influencia en la senescencia en algunos
sistemas. Así, Ding y Zhao (1995) y He, Xu y Zhao (1996) encontraron que la 24epibrasinólida, a diferencia de las citoquininas, aceleró la senescencia del tejido
cotiledonar y foliar. Ellos observaron un incremento marcado en el nivel del
malondialdehido y actividades alteradas de las enzimas peroxidasa, su peróxido
dismutasa y catalasa, sugiriendo que los brasinoesteroides pueden regular estos efectos
vía “oxígeno activado”. La senescencia retardada en mutantes de brasinoesteroides de
Arabidopsis, tendían a apoyar el papel de los brasinoesteroides en acelerar la
senescencia en plantas normales (Szekeres et al., 1996 y Li et al., 1997). Sin embargo,
el trabajo relacionado con la peroxidación lipídica sugiere que la 24-epibrasinólida
inhibe la degradación oxidativa, disminuye los niveles de malondialdehido (Erslova y
Khripach, 1996) y actúa como un protector de membranas y de esta forma retrasa la
senescencia.
Para ayudar al clarificar el papel de los brasinoesteroides en este proceso será necesario
estudiar el efecto de la aplicación de estos compuestos en mutantes de Arabidopsis
asociados con la senescencia, asi como la expresión de los genes asociados a la
senescencia en dichos mutantes.
Su papel como hormonas vegetales endógenas
Las hormonas vegetales, según la definición de Davies (1987) citado por Sasse (1991b),
son compuestos naturales en las plantas con la capacidad de influir en los procesos
fisiológicos a concentraciones por debajo de las que los nutrientes o las vitaminas
influirían en éstos.
Existen muchos compuestos naturales que tienen efectos regulatorios del crecimiento en
las plantas completas o en bioensayos y los brasionoesteroides son realmente potentes
pero ¿deben ellos ser considerados como hormonas vegetales?
Las familias de hormonas vegetales conocidas: auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido
abscísico y etileno, se caracterizan por los siguientes aspectos:
Están ampliamente distribuidos en el reino vegetal
Tienen múltiples efectos
Pueden modular los efectos unos de otros
Se mueven a través de la plasta en forma libre o conjugada
Interactúan con señales ambientales tales como la luz, la disponibilidad de agua, la
gravedad y la temperatura.
Además, las señales hormonales aceleran la síntesis de proteínas particulares y resulta
de gran interés la búsqueda de receptores hormonales, su distribución y la transmisión y
amplificación de la señal. Utilizando estos criterios, cabe preguntar entonces si los
brasinoesteroides se comportan o no como hormonas vegetales.
34
Para responder a esta interrogante, Sasse 81991 b) hizo un análisis detallado de estos y
llegó a la conclusión que existían evidencias consistentes para considerar a los
brasinoesteroides como una nueva familia de hormonas vegetales endógenas. Sin
embargo, existen aún aspectos de la fisiología y bioquímica de estos compuestos que
necesitan estudiarse y algunas interrogantes como son, por ejemplo, ¿cuáles son los
efectos en la anatomía y los parámetros físicos del crecimiento? ¿cuáles son los niveles
endógenos en los tejidos vegetativos en crecimiento?, ¿modulan los brasinnoesteroides
la respuesta de los fitocromos? ¿cuál es su papel en el polen?, etc.
Independientemente de lo anterior, las evidencias reafirman su consideración y sugieren
que los brasinoesteroides tienen un papel independiente en las primeras etapas del
crecimiento vegetativo.
Efectos sobre el metabolismo de las plantas
La división y el alargamiento celular en un tejido en crecimiento requieren de la
síntesis de ácidos nucleicos y de proteínas. Las hormonas vegetales tales como las
auxinas, giberelinas y citoquininas, regulan el metabolimo de los ácidos nucleicos en las
plasntas (Key, 1969).
El efecto de los brasinoesteroides en el metabolismo de las proteínas y los ácidos
nucleicos fue estudiado por Mandava, Thompson y Yopp (1987), los cuales utilizaron
inhibidores de la síntesis de proteínas y del ARN para evaluar sus efectos en la
respuesta inducida por brasinoestgeroides en cortes de epicotilo de frijol mundo y ellos
encontraron que los inhibidores ensayados y en particular, la actinomicina D y la
cicloheximida, interfirieron en el crecimiento del epicotilo. Los efectos causados por
estos inhibidores parecen ser revertidos por los brasinoestereoides, cuando el tejido
tratado con el inhibidor se lava con agua y entonces se expone a la BL. Este
procedimiento contrarrestó la respuesta nhibitoria y produjo adicionalmente un efecto
promotor del crecimiento si el tejido pretratado con BL se trata posteriormente con los
inhidores, la promoción inducida por la BL se detiene completamente. Estos efectos
son reversibles y dependientes dee la concentración Metodologías similares utilizadas
en epicotilos de frijol Azuki (Cerana et al., 1983) y guisante (Sasse, 1985).
Estos estudios claramente indican que los efectos en el crecimiento inducidos por los
brasinoesteroides, al igual que los inducidos por auxinas y giberelinas, dependen de las
sintesis de ácidos nucleicos y de proteínas celulares.
En otro estudio, Kalinich, Mandava y Todhunter (1985) encontraron que el tratamiento
con BR incrementó significativamente las actividades de la ARN y ADN polimerasas,
la síntesis del ARN, ADN y proteínas en Phaseolus vulgaris L. Y Phaseolus aureus Rox.
Esto sugiere la inclusión de las brasinoesteroides en la replicación y transcripción
durante el crecimiento del tejido. Bajo la influencia de los brasinoestereoides en la
replicación y transcripción durante el crecimiento del tejido. Bajo la influencia de los
brasinoesteroides, los cambios en las actividades enzimáticas aparentemente afectan el
metabolismo de los ácidos nucleicos, de tal forma que los niveles de ARN, ADN y
proteínas acumulados en el tejido incrementan durante el crecimiento.
35
Más recientemente, Bajguz y Czerpak (1996) encontraron que en el alga Chlorella
vulgaris el contenido de proteínas es intensamente estimulado por la brasinólida y la 24epibrasinólida durante un período de 12 a 36 horas de cultivo.
Aunque la BL causa un incremento en el contenido de la proteína celular, no afecta las
actividades de la peroxidasa ni de la polifenoloxidasa en frijol mungo, lo que sugiere
una inducción de la síntesis de proteínas específicas más que un incremento
indiscriminado de la síntesis de todas las proteínas.
El tratamiento con BL incrementa además la actividad de la ATpasa en apicotilos de
frijol Azuki y en raíces de maíz (Cerana et al., 1983 y 1984). Esta actividad está
relacionada co la fuerte secreción ácida en esas plantas. Por su parte, Katsumi (1985)
informó que un inhibidor de la ATPasa asociada a la membrana, la diciclohexil
carbodiimida, afectó la elongación inducida por BL en hipocotilos de pepino.
Se ha encontrado también que la BL está implicada en el incremento de la velocidad de
fijación del CO2 en la oscuridad, mediante la activación de la síntesis del malato
citoplasmático vía la fosfoenolpiruvato carboxilasa y en condiciones in vitro se ha
informado la estimulación de la actividad de la ribulosa bifosfato carboxilasa (Mandava,
1988).

Mecanismos moleculares de acción
Para la elongación y otros procesos morfogenéticos que existen, la pared celular tiene
que ser modificada, ya sea por relajación o ablandamiento y por incorporación de
nuevos polimeros en la pared en extensión para mantener su integridad. Se han
identificado varias proteínas con papeles posibles en los procesos de modificación de la
pared como son glucanasas, endotransglicosilasas de xiloglucano (XETs) y expansinas
(Cosgrove, 1997). Este autor plantea que las expansinas son primordialmente
responsables de la relajación de la pared, pero la glucanasas y las XETs afectan la
extensión de la actividad de la expansina, alterando la viscosidad de la matriz de
hemicelulosa. Además, las XETs pueden funcionar incorporando nuevos xiloglucanos a
la pared en crecimiento y la biosíntesis de la celulosa se espera también que ocurra. Es
cierto, sin embargo, que los brasinoesteroides alteran las propiedades biofísicas de las
paredes celulares de las plantas (Wang, Crosgove y Arteca, 1993, Tominaga, Sakurai y
Kuraishi, 1994 y Zurek et al., 1994) e incrementan la abundancia de los transcriptos de
ARNm para proteínas que modifican la pared, tales como las endotransglicosilasas de
xiloglucano (Zurek y Clouse, 1994; Xu et al, 1995 y Catala, Rose y Benneth, 1997).
La aplicación de brasinoesteroides a epicotilos de soya e elongación provocó en dos
horas un incremento en la extensibilidad plástica de las paredes, con un incremento
concomitante en el nivel de ARNm del gen denominado BRUI, que mostró una
homología significativa con numerosas XETs (Zurek y Clouse, 1994). Además, el
incremento en las concentraciones de los brasinoesteroides aplicados durante las etapas
iniciales de la elongación condujo al incremento lineal en la actividad extraíble de la
XET en los epicotilos . El gen BRUI estaba regulado específicamente por
36
brasinoestereoides durante las primeras etapas de la elongación y el incremento de su
expresión no fue simplemente la consecuencia de una elongación acelerada; por lo
tanto, BRUI es probable que desempeñe un importante papel en la elongación del
epicotilo promovido por brasinoesteroides en soya (Zuret y Clouse, 1994).
En Arabidopsis también se han identificado XETs reguladas por brasinoestereoides. Se
demostró que el gen TCH4 codifica una XET, cuya expresión se incrementó a los 30
minutos después del tratamiento con BL con un máximo a las 2 horas. Contrario al
BRUI de la soya, el TCH4 fue también rápidamente inducido por el tratamiento con
auxinas. Los estímulos ambientales tales como la oscuridad y la temperatura, también
afectan la expresión del TCH4. La expresión de este gen estuvo restrigida al tejido en
expansión y a órganos que sufren modificaciones en la pared celular tales como los
elementos vasculares (Xu et al, 1995).
La expresión del TCH4 se redujo grandemente en los mutantes BR-deficientes y BRinsensibles, demostrando el papel que juegan las XETs en la elongaión promovida por
los brasinoesteroides (Kauschmann et al, 1996).
La expansión celular, además depende de un suministro adecuado de componentes de
pared y un trabajo relativamente reciente efectuado por Mayumi y Shibaoka (1995)
confirmó la inhibición de la elongación inducida Por BR en tejido de tallo, por
inhibidores de la biosíntesis de la celulosa o por orientación de los microtúbulos (Sasse,
1990 y 1991).
La brasinólida, sola o en combinación con auxinas, estímulo el porcentaje de
microtúbulos corticales orientados transversalmente (Mayumi y Shibaoka, 1995). La
orientación de microtúbulos corticales que, generalmente, correlaciona con la
orientación de las microfibrillas sigue un patrón cíclico y la fosforilación de las
proteínas, posiblemente las que unen los microtúbulos orientados transversalmente. La
elongación inducida por los brasinoesteroides también depende de tal fosforilación
(Mayumi y Shibaoka, 1996).

Niveles de regulación de los genes por los brasinoestereoides
La regulación transcripcional de la expresión génica por los brasinoesteroides se ha
demostrado con el gen TCH4 de Arabidopsis. Otros trabajos han localizado la región
promotora responsable para la regulación por los brasinoesteroides dentro de 100 bp
(Clouse y Sasse, 1998).
Por otra parte, también se ha observado la regulación postrascripcional. El gen BRUI
de soya representa un ejemplo de la regulación postranscripcional de un gen por un
esteroide vegetal (Zurek y Clouse, 1994). La regulación postranscripcional, que
aparentemente involucra la estabilidad del ARNm de BRUI, se mantiene en una manera
independiente de los brasinoesteroides en cultivos de suspensiones celulares de soya,
proporcionando un excelente sistema modelo para discernir las secuencias que actúan
en cis responsables de esta regulación.
37

Transducción de señales de los brasinoesteroides
El valor de los mutantes hormona-insensibles en desenredar la ruta de transducción de
señales en las plantas, se ha demostrado para el etileno (Ecker, 1995) y el ácido
adscísico (Finkelstein y Zeevart, 1994) y este enfoque ha resultado exitoso para los
brasinoesteroides también Clouse, Langford y McMorris (1996) identificaron un
mutante BR-insensible en Arabidopsis por la capacidad de las plantas mutantes de
elongar sus raíces en la presencia de concentraciones inhibitorias de BR con respecto al
tipo silvestre. El mutante denominado bril mostró defectos pleitrópicos severos en el
desarrollo como enanismo, desetiolación, esterilidad masculina y morfología foliar
alterada, lo que sugirió que la proteína producto del BRII jugó un papel importante en la
percepción o transducción de la señal de los brasinoesteroides.
En animales, existen dos modelos de transducción de señales. El primero involucra a un
receptor asociado a la membrana con un dominio enlazado a un ligando extracelular y
un dominio intracelular responsable de transmitir la señal al próximo miembro de la
ruta, a menudo una kinasa o proteína G. La amplificación o proliferación de la señal
procede por casacadas de fosforilación y desfosforilación e incluye segundos
mensajeros como el calcio, la AMP cíclica y el diacil glicerol (Yang, 1996). La
segunda ruta incluye receptores intracelulares que reconocen esteroides o ligandos
similares a esteroides, para afectar directamente la transcripción a las hormonas (Beato,
Herrlich y Schutz, 1995).
A causa de la similitud estructural de las moléculas señales de los esteroides animales y
vegetales, es razonable asumir que las plantas pueden tener miembros de la superfamilia
intracelular de los receptores esteroidales. El gen BRII se ha clonado y quizás,
sorprendentemente, muestra una fuerte homología de secuencia, no a los receptores
esteroidales, sino a las kinasas receptoras ricas en leucina que funcionan en la superficie
para transmitir señales extracelulares (Li y Chory, 1997).
El gen BRII comparte homología con las kinasas receptoras de plantas y animales en
todos los dominios coservados incluyendo al enlazado al ligando, el dominio de
membrana y el dominio de kinasa citoplasmática. Además, el análisis de la secuencia
de cinco alelos del mutante confirma que el enlace al probable ligando y los dominios
de la kinasa son esenciales para la función in vivo.
Sobre la base del fenotipo pleitrópico de los mutantes bril y la homología en la
secuencia del BRII a moléculas importantes en la transducción de señales, es obvio que
el BRII es un componente crítico de la ruta de transducción de señales de los
brasinoesteroides. Sin embargo, no se ha confirmado su papel como receptor de los
brasinoesteroides por estudios directos enlace.
No se han identificado ligandos para las kinasas de los receptores vegetales y, en
animales, todos los ligandos conocidos para tales recceptores son polipéptidos o
glicoproteínas (Walker et al., 1996). Es posible que el receptor de brasinoesteroides sea
un polipéptido que se une al BRII en la presencia de éstos o puede haber un ligando
desconocido que se requiere para la actividad de los brasinoesteroides. Aún si los BRs
38
se unen directamente al BRII, esto no excluye la posibilidad de que existan también
receptores intracelulares de brasinoesteroides, ya que se conoce que en animales
coexisten los receptores esteroidales intra y extracelulares, con el receptor intracelular
mediando la expresión génica y el extracelular modulando las respuestas no genómicas,
tales como el flujo de iones calcio y el estado de fosforilación de una variedad de
proteínas (Mendoza, Soler y Tesarick, 1995).
Aplicaciones prácticas en la agricultura
Desde el aislamiento e identificación de la brasinólida en 1979, por un grupo de
investigadores del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), se han
dedicado numerosos recursos a la síntesis de estas lactonas esteroidales y a la
evaluación de sus actividades biológicas (Adam y Marquardt, 1986).
En Japón, se sintetizó por primera vez la brasinólida en 1980, pero su proceso de
síntesis requiere de múltiples pasos, indicando que su preparación es muy costosa para
ser utilizado en la agricultura. Esta situación no se modificó aún después del
descubrimiento de muchas rutas sintéticas, por lo que han sido pocos los
brasinoesteroides que se han probado en condiciones de campo. (Ikekawa y Zhao,
1991).
Estos autores además destacaron que desde que el grupo de la USDA obtuvo los
primeros resultados prometedores, pasaron diez años para la obtención de evidencias
firmes que demostraron la utilidad de los brasinoesteroides en incrementar los
rendimientos de los cultivos, la biomasa en los vegetales y los granos en los cereales.
Dentro de los análogos sintéticos de la brasinólida se seleccionó para las aplicaciones
prácticas, la 24-epibrasinólida (24-epiBL), u epímero natural de la brasinólida, que
posee una buena actividad biológica y un proceso de preparación relativamente simple a
partir del brasicasterol (Takatsuto e Ikekawa, 1984).
Los resultados del efecto de la 24-epiBL en el crecimiento y rendimiento de varios
cultivos de importancia para Japón como son: trigo, arroz y soya, fueron resumidos por
Takematsu y Takeuchi (1989), citados por Ikekawa y Zhao (1991).
En el caso del trigo, se obtuvo 35 días después del tratamiento, un incremento de un
20 – 30 % en el peso de la panícula, cuando se asperjaron soluciones entre 0.001 y
1ppm en el momento de la floración. También se incrementó hasta un 30% el número
de semillas por panícula.
Además, se investigó el consumo de sacarosa en los granos y se encontró que la 24epiBL incrementó la incorporación de sacarosa en comparación con el control, siendo
más significativa en la porción superior de la panícula, o sea, en los granos tercero y
cuarto.
39
En arroz, la aplicación del compuesto en la floración incrementó el rendimiento en un
11% mientras que en soya se obtuvo un aumento entre 10 y 20%; también se obtuvieron
resultados prometedores en pruebas con maíz, papa, boniato, espinaca, entre otros.
Las aplicaciones prácticas en la agricultura a una mayor escala comenzaron en Japón en
1985 y hasta 1990 se habían informado, de forma general, resultados similares a los
anteriormente citados.
Al comparar los efectos de los brasinoesteroides con los de otras sustancias reguladoras
del crecimiento vegetal, se deben destacar las siguientes características:





los brasinoesteroides son activos a concentraciones extremadamente bajas,
generalmente soluciones de 0.1 – 0.001 ppm, que es un rango 100 veces inferior que
el de los otros reguladores del crecimiento vegetal.
Los brasinoesteroides estimulan el crecimiento de la raíz
Los brasinoesteroides no causan deformaciones en las plantas
El efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento vegetal es particularmente fuerte
en condiciones de crecimiento adversas (temperatura subóptima, salinidad), por lo
que los brasinoesteroides pueden ser llamados “hormonas del estrés”
Los brasinoesteroides tienen baja toxicidad vide post.
Por otra parte, Ikekawa y Zhao (1991) también informaron que dada la colaboración
entre Japón y China, a partir de 1985 se comenzaron las aplicaciones de epiobrasinólida
en la agricultura china. Los resultados de las aplicaciones efectuadas durante cinco años
en varias estaciones de diferentes provincias, se resumen como sigue:
Efecto en trigo. La 24-epiBL se asperjó en la etapa de floración o llenado en
concentraciones de 0.01 – 0.05 ppm y los resultaos demostraron que el rendimiento del
trigo se incrementó de forma significativa, fundamentalmente con la dosis de 0.01 ppm.
Este incremento se explica por el aumento en el número de espigas fértiles, el peso de
las panículas, el número de granos y el peso de 1000 granos.
Por otra parte, la aplicación de la epibrasinólida a una concentración de 0.01 ppm
disminuyó el contenido de carbohidratos en la hoja bandera, lo que puede sugerir que
este compuesto facilita el transporte de las hojas a las panículas.
En general, el rango de incremento obtenido en todas las localidades donde se
efectuaron las pruebas osciló entre 5 y 15%
Orto aspecto a destacar es que la resistencia a enfermedades en el trigo resultó por la
aplicación con epibrasinólida. Por ejemplo, la marchitez de la hoja es uno de los efectos
más dañinos inducidos por el estrés ambiental durante el período, desde la fase de
llenado hasta la maduración y se encontró que la aspersión con este producto redujo la
incidencia de este fenómeno y también la acumulación de amonio libre y de putrescina,
que son considerados como indicadores de este fenómeno.
40
Los resultados de los efectos de la epibrasinólida en la producción de trigo a gran escala
se resumen en la Tabla.
Como se observa en la tabla IV, los resultados acumulados por un período de seis años
en área grandes fueron muy constantes y confiables, confirmando lo que pueden
significar las aplicaciones de 24-epiBL para la agricultura.
Tabla VI. Efecto de la 24-epiBL en el rendimiento del trigo en China
Año
Area de campo (ha)
1985 – 1987
1988
1989
1990
266
666
400
2 000
Incremento promedio en
rendimiento (%)
>10
6-15
11
11
Efecto de maíz. La aplicación de la 24-epiBL en el maíz incrementó el rendimiento del
cultivo, obteniéndose los mejores resultados cuando se asperjó el producto previo a la
emergencia de la inflorescencia masculina (“tassel”). Este incremento en el rendimiento
parece atribuible al incremento en el peso de 1000 granos y al número de granos por
mazorca.
Los incrementos en rendimientos en la mayoría de las pruebas oscilaron entre 10 – 20%
cuando se realizó una sola aspersión con solución de 0.01 ppm, a razón de 800 L.ha -1., o
sea aproximadamente 8mg.ha-1. El área total de campo que se probó durante el período
1985-1990 fue de 2300 ha.
Efecto en tabaco y otras plantas. La epibrasinólida promovió el crecimiento de plantas
de tabaco cuando se asperjó en las hojas. El compuesto promovió el crecimiento de las
hojas y raíces que son cruciales para la síntesis de nicotina, resultando en el
mejoramiento de la calidad y cantidad de hojas (Tabla VII). Las aspersiones se
realizaron a los 20, 35 y 50 días después del trasplante. Estos resultados serían de gran
beneficio económico para la producción tabacalera en ese país.
Tabla VII. Efecto de la 24-epiBL en el rendimiento y la calidad del tabaco en
China
Tratamientos
CONTROL
0.01 ppm
0.05 ppm
1.00 ppm
Peso de raíces Area
(g)
(cm2)
14.0
6 750
26.8
8 140
20.6
7 398
16.3
6 810
foliar/planta Contenido de nicotina
(%)
1.4
2.5
2.0
2.1
En el cultivo del melón de agua, las aspersiones foliares de epibrasinólida durante la
etapa de postura y en la floración incrementaron el cuajado del fruto y, por ende, el
41
rendimiento del cultivo entre 10-20%. En rendimiento del pepino se incrementó en la
misma magnitud por la aplicación del compuesto.
Ccuando la 24-epibrasinólida se aplicó en el cultivo de la vid en la etapa de floración, se
incrementaron el número de uvas por racimo y el rendimiento total en 66.7 y 29.9%,
cuando se utilizaron dosis de 0.01 ppm, respectivamente. Este efecto puede resultar de
la prevención de la abscisión del fruto, especialmente en condiciones de estrés.
Todos estos resultados contribuyeron a que los agricultores chinos promovieran el uso
práctico de la 24-epibrasinolida, dado que es un compuesto natural muy efectivo como
sustancia promotora del crecimiento vegetal.
Los estudios de toxicidad de la 24-epibrasinólida informados por estos autores,
reflejaron que la toxicidad aguda, LD50, fue más de 1000 mg.kg-1 para los ratones por
administración oral y más de 2000 mg.kg-1 para las ratas, tanto oral como
dérmicamente. La toxicidad en los peces TML48, fue más que 10 ppm por carpa. El
test de Ames para mutagénesis fue negativo y la solución de 0.01% no causó irritación
ocular en el conejo, por lo que la toxicidad es extremadamente baja.
Como conclusión de los estudios de aplicaciones prácticas de la 24-epibrasinólida,
Ikekawa y Zhao (1991) plantearon que los resultados obtenidos en China fueron más
destacados que los obtenidos en Japón; no obstante, ellos recomendaron continuar
investigando en las formulación, el método y el momento de aplicación más adecuado
para cada cultivo.
Por otra parte, Khripach, Zhabinskii y Litvinovskaya (1991) informaron los resultados
de las aplicaciones de brasinoesteroides a diferentes cultivos en varias regiones de la
antigua URSS. En guisantes, las aplicaciones de 24-epiBL en la etapa de ocho-nueve
hojas y en la floración produjo un incremento promedio en el rendimiento del cultivo de
2 800 kg.ha-1. En el caso de la cebada se comparó la efectividad de la BL con la de la
24-epiBL y los resultados demostraron que la primera fue más activa a dosis de 10
mg.ha-1, pero menos activa a dosis de 50 y 100 mg.ha-1, obteniéndose incrementos en el
rendimiento hasta del 25%.
Además, en papa han obtenido buenos resultados y en dependencia del momento en que
se efectué el tratamiento, los incrementos oscilaron entre 11-34%. En cultivos como
soya, centeno, maíz y trigo, también obtuvieron incrementos en los rendimientos. No
obstante, los autores destacan que los tratamientos con brasinoesteroides no dieron
siempre resultados notables.
También, Platonova y Korableva (1994) demostraron la influencia de los
brasinoesteroides en la supresión de la brotación prematura de los tubérculos de papa.
Se ha demostrado también la utilidad de la aplicación conjunta de brasinoesteroides y
varios fertilizantes, para reducir la acumulación de metales pesados en cultivos crecidos
en suelos donde existe contaminación con estos elementos (Pirogovskaya et al, 1996).
42
En Corea, Lim (1985) aplicó BL a semillas de tres variedades de arroz y seis semanas
después del tratamiento encontró un mayor largo, ancho, masa fresca, masa seca y
contenido de proteínas de las hojas. En tomate y pimiento, encontró que aspersiones
foliares durante el período de crecimiento incrementaron las masas fresca y seca de
frutos con mejores resultados para la dosis de 0.1 ppm.
En otros países, autores como Fujii, Hirai y Saka (1991) demostraron que en arroz, la BI
incrementó la masa del grano y el porcentaje de granos maduros, lo cual fue atribuido a
una mayor síntesis y translocación de productos fotosintéticos. Además, Kuraishi et al.
(1991) demostraron que la BL a 0.1 ppm asperjada en la antesis y 25 días después de
ésta en árboles de naranjo Navel, incrementó el rendimiento sin influir en la calidad
interna de los frutos.
También, Wang et al (1994) estudiaron el efecto de la 24-epibrasinolida en el
crecimiento y la calidad del fruto del melón de agua. Los experimentos conducidos
durante el período 1989-1992, demostraron que dos apersiones foliares de 0.1 mg.L-1 de
este producto (la primera en posturas con tres hojas y la segunda cinco días después de
la primera) promovieron marcadamente el crecimiento de las posturas, la altura de la
planta, el grosor del tallo, la longitud de la raiz principal, la masa seca por planta, el
contenido de clorofila, el área foliar y la fotosíntesis.
La aspersión en el momento de la floración con igual dosis incrementó el número de
flores y el porcentaje de cuajado de los frutos; sin embargo, la masa del fruto individual
no se incrementó. Los contenidos de sólidos solubles totales y de vitamina C de los
frutos incrementaron en alguna medida, se retrasó la senescencia de las hojas y el
rendimiento incrementó en un 20%.
Es bueno destacar que los brasinoesteroides se han utilizado, también, en combinación
con otros compuestos. Así, Kajita, Furushima y Takematsu (1986) aplicaron 24-epiBL
con sales de colina y obtuvieron incrementos en los rendimientos de diversos cultivos.
Prusakova, Chizhova y Khripach (1995) utilizaron la brasinólida en combinación con el
CCC (chlormequat) en trigo perenne y encontraron en el primer año de crecimiento una
estimulación del rendimiento de 1.33 t.ha-1, mientras en el segundo año el incremento
solamente fue de 0.23 t.ha-1.
Además, se han informado los efectos de los brasinoesteroides en el período de
acondicionamiento y en la germinación de las semillas. Así, Takeucho, Worsham y
Awad (1991) demostraron que la BL aplicado en la etapa inicial de acondicionamiento
de las semillas de Striga asiatica, acortó el período de acondicionamiento requerido para
la germinación de las semillas. Resultados similares obtuvieron Takeuchi et al. (1995)
en semillas de Orobanche minor utilizando diferentes brasinoesteroides.
Todos estos resultados demuestran la efectividad de los brasinoesteroides como
estimuladores del crecimiento y el rendimiento en la agricultura. No obstante. Sasse
(1997) plantea que los efectos de los brasinoesteroides naturales en el campo, pueden
ser de corta duración o esporádicos, por lo que debe ser útil la aplicación de compuestos
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de más larga duración, que sean transformados en las plantas a brasinoesteroides
activos.
Así, actualmente se centra la atención en un producto codificado como TS303
(Takatsuto et al, 1996c), que se ha demostrado tiene efectos beneficiosos sobre el
crecimiento, la germinación, el cuajado de frutos y el enraizamiento, entre otros, en
varios cultivos de importancia agrícola; además, se han explorado también los efectos
de las combinaciones con otros reuladores del crecimiento vegetal (Kamuro et al., 1996)
y parece muy prometedora la utilización de este pro-BR en el cultivo del arroz
8Takeuchi et al., 1996).
Otro aspecto interesante a destacar y que debe tenerse en cuenta en todos los
experimentos de aplicación de estos compuestos, es la producción promedio por área, ya
que la influencia de los brasinoesteroides parece ser superior cuando las plantas están en
condiciones no óptimas de crecimiento. Esta funcionalidad de hormona antiestrés
convierte a los brasinoesteroides en productos muy interesantes para aplicaciones
prácticas potenciales y sobre este tópico han tratado diversas publicaciones (Marquardt
y Adam, 1991).
Así, Shilling, Shiller y Otto (1991) informaron que plantas de remolacha tratadas con
homobrasinólida y sometidas a un estrés hídrico ligero (45-50 % de la capacidad hídrica
máxima), fueron capaces de compensar completamente los efectos de dicho estrés. Sin
embargo, el contenido de sacarosa incrementó solamente en casos de estrés severo
(25-30 % de la capacidad hídrica máxima).
Por otra parte, He, Wang (1991) demostraron que el tratamiento de semillas de maíz con
BL promovió la recuperación de las posturas después de sometidas a un estrés de bajas
temperaturas.
En trigo, Sairam (1994 a y b) demostró que el tratamiento con homobrasinólida no
solamente incrementó la actividad metabólica y el rendimiento del grano en condiciones
de estrés hidrico, sino también ayudó a la recuperación de las plantas. El autor además
señala que esta respuesta puede estar asociada a una mayor estabilidad de la membrana
o la síntesis de proteínas específicas del estrés.
En condiciones de estrés, también se observó una influencia positiva en el contenido
relativo de agua de las hojas, a pesar del incremento en la velocidad de transpiración y
la disminución en la resistencia a la difusión, lo que sugiere un incremento en el
consumo de agua por las plantas tratadas.
El tratamiento con epibrasinólida y ácido abscísico en plantas de sorgo, incrementó su
capacidad de supervivencia en condiciones de déficit hídrico severo. Se demostró que
hubo una interacción sinérgica entre ambos reguladores (Xu et al, 1994a). Esta
respuesta de las plantas se debe a que el tratamiento con epibrasinólida, ácido abscisico
y su combinación no sólo incrementó la retención de agua sino qe también aceleró la
tolerancia fisiológica a un estado hídrico bajo (Xu et al., 1994b).
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En cuanto a los mecanismos para el efecto antiestrés de los brasinoesteroides en las
plantas, Kulaeva et al. (1991) demostraron que en hojas de trigo sometidas a 40°C, la
22S, 23S-homobrasinólida y la 24-epibrasinólida activaron la síntesis de novo de
polipeptidos. Además, la 22S, 23S-homobrasinólida tambipen estimuló la formación de
gránulos de choque térico en el citoplasma e incrementó la termotolerancia de la síntesis
de proteínas totales. Por su parte, la 24-epiBL produjo un efecto protector en la
ultraestructura de la célula en hojas colocadas en estrés salino (NaCl 0.5M) y previno la
degradación del núcleo y el cloroplasto.
Recientemente, Wilen et al. (1995) demostraron que los brasinoesteroides confieren a
las células vegetales alguna tolerancia al estrés y sugieren que los mecanismos por los
cuales estos compuestos ejercen estos efectos antiestrés pueden ser, en parte, similares a
los del ácido abscísico.
Contrario a los resultados anteriores. Upadhyaya, Davies y Ssankhla (1991)
encontraron que la epibrasinólida no acelero la tolerancia a las altas temeraturas y
laactividad antioxidante en Vigna acomtifolia. Ellos ejecutaron un experimento donde
las semillas fueron germinadas en agua y en soluciones de 24-epibrasinólida 0.1, 1 ó 2
mM. Después de 72 horas, las posturas fueron expuestas a 22 y 48°C por 90 minutos.
A 48°C, detectaron que la 24-epiBL incrementó el electrolito total, el K´ y la
peroxidación lipidica inducida por las altas temperaturas. Además, en las plantas
tratadas se incrementó la actividad de la ácido ascórbico oxidasa y disminuyó la
actividad de la superóxido dismutasa en comparación con las no tratadas.
Estos resultados lógicamente no apoyan la hipótesis de que los brasinoesteroides
aceleran la tolerancia de las plantas al choque térmico, sino por el contrario aceleraron
el daño en las posturas expuestas a la alta temperatura.
Por otra parte, el incremento en la resistencia a la infección patogénica por los
brasinoesteroides ha sido informada, entre otros, por Korableva, Sukhova y Dogonadse
(1990) citados por y Marquardt y Adam (1991) quienes infestaron artificialmente
tubérculos de papa con Phytophthora infestans o Fusarium y encontraron que los
tratados mostraron una resistencia superior a los fitopatógenos en comparación con el
control y, además formaron más sustancias protectoras en respuesta a la infección.
Recientemente, Adam y Petzold (1994) hicieron un resumen de aspectos relacionados
con la química, fisiología y bioquímica de los brasinoesteroides y en este los autores
indicaron que el amplio espectro de efectos biorregulatorios y antiestrés que presentan
estos compuestos, los convierten en reguladores del crecimiento vegetal ecológicamente
adecuados para su aplicación futura en la agricultura.
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