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Tema 14:
Reguladores del
Crecimiento.
2. Las citoquininas
Diapositiva nº: 1
ÍNDICE
† Las Citoquininas:
„
„
„
„
Historia
Estructura química
Efectos fisiológicos
Modo de acción
† Iconos
† Créditos de las figuras.
Biología y Botánica. Tema 14
Diapositiva nº: 2
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV
Historia (1)
† 1913: Harberlandt. Los eluidos del floema inducen la división celular en tejido parenquimático de patata (Solanum
tuberosum).
† 1954‐60: Skoog y col. Combinaciones adecuadas de citoquininas y AIA inducen la división celular en tabaco (Nicotiana tabacum). Búsqueda de citoquininas naturales en extractos vegetales: extracto de malta, leche de coco,..
„ Método para estudiar la regulación hormonal de las yemas en crecimiento en tejidos y órganos vegetales aislados en medios de cultivo.
„ Efecto de la adenina.
„ Experiencias con leche de coco.
„ Experiencias con derivados púricos.
Biología y Botánica. Tema 14
Diapositiva nº: 3
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Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV
Historia (2)
† 1955: Miller. Aísla la kinetina a partir de ADN de peces. La adenina del ADN induce la división celular.
„ El ADN del esperma de arenque.
„ La kinetina estimulaba la división celular en cultivos de médula de tabaco si los medios contenían auxinas.
„ La kinetina es un producto de la degradación térmica de los ADN; no se encuentra en las plantas.
† 1963: Letham. Aísla la primera citoquinina natural, la zeatina, en granos de maíz (Zea mays).
† 1965: Letham y Miller. Aíslan numerosas sustancias con actividad de citoquininas a partir de extractos vegetales.
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Diapositiva nº: 4
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Estructura química de
las citoquininas (1)
† Hay dos tipos de citoquininas:
„ Las de tipo adenina.
‡
„
Se encuentran en los tejidos vegetales (raíz, tallo y hojas).
Las de tipo fenilurea.
Biología y Botánica. Tema 14
Diapositiva nº: 5
‡
No se encuentran en los vegetales.
‡
Ejemplos: difenilurea o tidiazuron (TDZ), y el CPPU. ‡
Actúan como análogos estructurales y presentan una actividad muy potente.
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Estructura química de
las citoquininas (2)
† Las derivadas de la adenina tienen siempre una cadena lateral unida al grupo amino 6 del anillo purínico. La cadena lateral puede ser de naturaleza:
„
„
Isoprenoide: zeatina, isopenteniladenina, dihidrozeatina.
Aromática: benciladenina, kinetina, topolina.
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Diapositiva nº: 6
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Estructura química de
las citoquininas (y 3)
† Citoquininas naturales: N6‐isopenteniladenina (IPA) y la trans‐zeatina (tZ).
† Biosíntesis: asociada a regiones de la planta con actividad meristemática (meristemos apicales y cámbium), especialmente en raíces, y tejidos en crecimiento (semillas, frutos y raíces). „
„
Se transporta vía xilemática (largas distancias) o por difusión (distancias cortas)
Importancia práctica para el cultivo de tejidos in vitro. Se prefieren las sintéticas debido a su gran estabilidad (N6‐
furfurilaminopurina, cinetina, o la N6‐bencilamino‐purina, BAP)
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Diapositiva nº: 8
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Efectos fisiológicos de
las citoquininas
† Inducen la división celular. † Inducen la formación de órganos en cultivo de tejidos: †
†
†
†
†
morfogénesis.
Activan el crecimiento de las yemas laterales.
Retardan la senescencia en las hojas y estimulan la movilización de nutrientes.
Estimulan la pérdida de agua por transpiración.
Eliminan la dormición (dormancia) que presentan las yemas y semillas de algunas especies.
Estimulan la formación de tubérculos en patatas
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Modo de acción
† Regulan la síntesis proteica.
„
„
Afectan las etapas post‐transcripcionales en algunas especies.
Su presencia en los ARNt pueden regular la síntesis proteica.
† La síntesis de citoquininas y auxinas por los tejidos de las agallas en corona produce la transformación de las células.
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Diapositiva nº: 11
Adenina (6‐aminopurina)
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Diapositiva nº: 12
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Fenilurea
Tidiazuron
Fluometuron
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Biosíntesis de las citoquininas
Adenosin‐5’‐
monofosfato (AMP)
Dimetilalildifosfato
Isopentenil transferasa
Isopentenil adenosin‐5’‐fosfato
Pi
9‐ribosilzeatina
9‐ribosilzeatina‐5’‐fosfato
Ribosa
ZEATINA
Se diferencian
tallos y hojas
Control
Baja proporción
CQ/AIA
Crecimiento
como callo
Médula
Proporción
intermedia
CQ/AIA
Alta proporción
CQ/AIA
Se diferencian
tallos, hojas y
raíces
Se diferencian
raíces
Continua creciendo
como callo
Cantidad intermedia
de CQ y baja de AIA
Producción
de auxina
Las citoquininas y la
dominancia apical
Yemas axilares
reprimidas
Yema axilar
creciendo
Producción de
citoquininas
Representación esquemática de las
concentraciones de auxina (puntos
rojos) y citoquinina (puntos
verdeazules) en una planta de Coleus.
La auxina se fabrica en el ápice caulinar,
mientras que la citoquinina se produce en
el extremo opuesto de la planta, en los
ápices radicales. Las citoquininas tienen
un efecto contrario al de las auxinas sobre
la dominancia apical. Por lo tanto, en las
partes inferiores de la planta, donde la
concentración de citoquinina en máxima y
la de auxina es mínima, las yemas axilares
no están reprimidas y pueden
desarrollarse.
Las citoquininas y
la senescencia
Efecto de las citoquininas sobre
la senescencia en hojas. La
aplicación de citoquininas a la hoja
de la derecha, procedente de una
plántula de judía (Phaseolus
vulgaris), inhibe su senescencia
normal. Comparar con el aspecto de
la hoja de la izquierda, que no fue
tratada con la hormona.
Iconos
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Diapositiva nº: 20
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