Download Los brasinoesteroides en la naturaleza

BRASINOESTEROIDES
Y SUS ANÁLOGOS
Aplicaciones
• Los brasinoesteroides en la naturaleza
1968
1970
Marumo y cols. aislaron a partir de 430 kg de hojas frescas
de Distylium racemosum tres fracciones que tenían actividad
mucho mayor que el AIA sobre la inclinación de la lámina
media del arroz.
Mitchell y cols. extrajeron del extracto de polen de la
Brassica napus L. un nuevo grupo de hormonas a las
que denominaron Brasinas que producían una
respuesta inusual en el ensayo del segundo entrenudo
del frijol que combinaba el alargamiento celular con el
engrosamiento y la curvatura del mismo.
1979
Brasinólida
Grove y col. purificaron a partir de 40 kg de polen, 4
mg de un compuesto cristalino, de estructura
esteroidal al que denominaron Brasinólida.
• Consideraciones generales
Se distribuyen ampliamente dentro del Reino Vegetal (hasta
ahora se han aislado más de 59 análogos naturales).
Presentes en órganos reproductivos y tejidos en crecimiento a
diferentes concentraciones
Funcionalmente: se consideran fitohormonas.
Intervienen en procesos de elongación y división celular
Participan en mecanismos de diferenciación vascular
Involucrados en procesos senescentes
Determinantes en la fertilización
Implicados en morfogénesis de hoja
Toman parte en la regulación del desarrollo controlado por luz-oscuridad
Promueven la síntesis de etileno
Posible papel en rutas de señalización en respuesta a estrés bióticos y
ambientales
• Características
Son extremadamente activos a concentraciones 100
veces menores que las utilizadas para otros
reguladores del crecimiento vegetal (0.1-0.001 mg/L)
Promueven el desarrollo de las plantas acelerando la
elongación y división celular.
Mejoran la calidad de las cosechas y aumentan la
producción de la biomasa.
Son particularmente efectivos en condiciones
adversas (salinidad, sequía y bajas temperaturas) por
lo que se conocen como “hormonas anti estrés”.
Tienen una toxicidad muy baja.
• Efectos fisiológicos
Elongación y división celular:





elongación del hipocotilo, epicotilo y coleoptilo
crecimiento del tubo polínico
promueve la germinación
involucrados en respuestas gravitrópicas
rizógenesis
Diferenciación vascular (xilogénesis)
 implicados en formación de pared celular secundaria y muerte celular
Procesos senescentes
 acelera la maduración
 promueve la síntesis de etileno
Mecanismos de resistencia frente a estrés bióticos y
ambientales.
 protege la maquinaria traduccional y la síntesis de las HSPs (termotolerancia).
 inhibe la síntesis de la prolina
 posible conexión en rutas de señalización en respuesta al ataque por insectos y
patógenos
Procesos controlados por balance luz/oscuridad
 deetiolación
 morfogénesis de hoja
Aplicaciones en la
agricultura
Los brasinoesteroides en la agricultura
Brasinólida
24 Epibrasinólida
24 Epicastasterona
Efecto en tabaco
Tratamientos
Peso de
raíces (g)
Área foliar
de la planta
(cm2)
Contenido
de nicotina
(%)
Control
14.0
6750
1.4
0.01 ppm
26.8
8140
2.5
0.05 ppm
20.6
7398
2.0
1.00 ppm
16.3
6810
2.1
Efecto de la 24 Epibrasinólida en el rendimiento y calidad del tabaco
Efecto en papa
 Incrementan los rendimientos de las cosechas entre
un 13 y un 34 % en dependencia del momento de
aplicación
 Disminuyen la brotación prematura de los tubérculos
 Protegen al cultivo de afectaciones producidas por
estrés biótico y abiótico
Efecto en melón de agua (sandía)
 Promueven marcadamente:
• crecimiento de las posturas
• altura de la planta
• grosor del tallo
• longitud de la raíz principal
• masa seca por planta
• contenido de clorofila
• área foliar
• fotosíntesis
 Retrasan el proceso de senescencia de las hojas
 Incrementan el número de flores y el porciento de cuajado de
los frutos
 Aumentan el contenido de sólidos solubles totales y de vitamina C
 Incrementan el rendimiento de la cosecha de hasta un 20%
Efecto en arroz
• Mayor largo, ancho, masa
seca,
masa
fresca
y
contenido de proteínas en las
hojas
• Incrementan la masa del
grano
• Aumentan la cantidad de granos maduros por
espiga (mayor síntesis y translocación de productos
fotosintéticos
Limitaciones de los brasinoesteroides
naturales
 Elevados costos en la obtención de los BS naturales
 Rápida metabolización y desactivación de los BS
dentro de las plantas
¿Por qué sintetizar
análogos de
brasinoesteroides?
 Constituyen una herramienta muy útil para los estudios de
relación estructura-función, biosíntesis y metabolismo de los
brasinoesteroides naturales.
Profundizar en el mecanismo de acción de los Brasinoesteroides
Esclarecer los aspectos aún indefinidos de las rutas biosintéticas de los
Brasinoesteroides y los genes que regulan los pasos intermedios.
Profundizar sobre los mecanismos moleculares de interacción de los
Brasinoesteroides con las diferentes fitohormonas.
 Son económicamente más factibles de ser sintetizados
químicamente con respecto a los brasinoesteroides naturales.
Poder contar con suficientes cantidades para mejorar los rendimientos
de los cultivos.
 Tienen una vida media más larga dentro de las plantas.
Análogos de brasinoesteroides
utilizados en Cuba
DA - 6
MH – 5
Biobras 16
CR - 44
Efecto en papa
Influencia de diferentes momentos de aplicación de dos análogos de
brasinoesteroides cubanos en el cultivo de la papa var. Desireé
Efecto en tomate
Influencia del BIOBRAS 16 en el rendimiento del cultivo del tomate
Comportamiento de algunos indicadores de la calidad interna de los
frutos
Efecto en maíz
Influencia de dos análogos de brasinoesteroides cubanos en el
rendimiento y calidad de la mazorca de maíz variedad P-7928
Efecto en soya
Influencia de la aspersión foliar con el BB-6 en plantas de soya
cv. Doko
Efecto en papaya
Influencia de diferentes concentraciones de cuatro análogos de
brasinoesteroides
en
la
germinación,
crecimiento
y
fructificación de papaya cv. UH-COTOVE
Efecto en fresa
Influencia de diferentes análogos de
brasinoesteroides en la estolonización de la fresa
cultivar Misionaria
Análogos de
brasinoesteroides como
biorreguladores en la
biotecnología vegetal
Organogénesis somática
Sustitución por Sinergismo con
otras
otras
fithormonas
fithormonas
Fase de establecimiento
Embriogénesis somática
Sustitución por Sinergismo con
otras
otras
fithormonas
fithormonas
Fase de callogénesis
Fase de multiplicación
Fase de enraizamiento
Fase de aclimatación
Fase de aclimatación
Organogénesis
Fase de establecimiento
Efecto de la sustitución del 6BAP por diferentes
concentraciones de BIOBRAS-6 en el establecimiento de
explantes de plátano
Fase de multiplicación
Sustitución del AIA por BIOBRAS - 6 en algunos indicadores
durante la multiplicación in vitro de banano clon FHIA-21
Fase de enraizamiento
Influencia de diferentes dosis de BIOBRAS – 6 sobre las raíces
de vitroplantas de banano var. Gran Enano durante la fase de
enraizamiento
Fase de adaptación
Crecimiento de vitroplantas de papa var. Desireé con aplicación de
dos análogos de brasinoesteroides en la etapa de adaptación
Embriogénesis somática
Papaya
Influencia de la aplicación del BIOBRAS- 6 en la supervivencia de
plantas de papaya var. Maradol Rojo durante la fase de aclimatación
Café
Efecto de las combinaciones de concentraciones de MH-5 y 2 mg/L
de KIN sobre la masa fresca y seca de callos de café var. Robusta