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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA.ESCUELA DE AGRONOMÍA.
AF-5408LUIS CARLOS ARRIETA LARA.
A80652.
BRASINOESTEROIDES.
II-2011
Generalidades.
• En 1968 Marumo y colaboradores descubrieron, en un extracto metanólico de una planta conocida como "isunoki" (Distylium racemosum). Tres fracciones con atractiva actividad promotora del crecimiento vegetal.
• Nombradas como A1, A2 y B .• Tiempo más tarde el Departamento de Agricultura
de los Estados Unidos, descubrió un extracto lipoidal, obtenido a partir de polen de nabo (Brassica napus).
• Sustancia que se denominó Brasinólida.• No se han encontrado brasinoesteroides en las
raíces, sin embargo se han encontrado en pequeñas concentraciones en las partes aéreas.
• También se han encontrado en polen y semillas inmaduras.
• Fuente natural más rica en esta clase de reguladores.
• Problemas generados en los cultivos hicieron posible la introducción de análogos de BR, obtenidos vía sintética.
• Polihidroxifenoles de naturaleza esteroidal.•Los cuales poseen un oxígeno en el átomo de carbono C-3 y otros adicionales en C-2, C-6, C-22 y C-23
Estructura Química.
Figura I. Estructura química del Brasinólido (BL).
• Hasta la fecha se han encontrado más de 50 BR los cuales han sido caracterizados y aislados, siendo los más abundantes la brasinólida y la castasterona.
Figura 2. Estructura de la castasterona
MODO DE ACCIÓN
• Potentes reguladores del crecimiento vegetal.•Provocan el aumento del rendimiento de las cosechas.• Confirieren resistencia a las plantas contra factores medioambientales adversos.
• No existe una propuesta sobre su mecanismo de acción.
• Se entiende que, como en todas las uniones ligando-receptor, las interacciones débiles no covalentes juegan un papel determinante en la formación del complejo hormona-receptor.
• Toda la ruta biosintética se puede dividir en dos grandes secciones llamadas ruta de oxidación temprana y ruta de oxidación tardía.
•La primera sección que abarca la formación de esteroles.
• Escualeno Campesterol
• La segunda sección en la que mediante 11 reacciones adicionales.
•Campesterol Brasinolida
Dentro de la Ruta Biosintética deben Producirse Ciertos Cambios Importantes:
• La formación del grupo oxo en la posición C-6.
•La adición de los grupos hidroxilo en las posiciones C-22 y C-23.
•La formación del sistema diol en los carbonos 2 y 3 del anillo A.
•La oxidación Baeyer-Villager en el anillo B
• Proteína receptora denominada BRI1, presentaba ciertos dominios ricos en el aminoácido Leucina (LRR).•Reconocimiento de las señales extracelulares que ocurrían en la superficie de la célula.•BR se pueden unir directa o indirectamente a la proteína BRI1.•Relación dominio extra celular LRR - receptor BRI1 confiere cierta resistencia a las enfermedades.
Dominio citoplasmático que posee actividad quinasa, indispensable para la transmisión de la señal hacia el interior celular.
- Sitios potenciales de la fosforilación con serina y treonina .- Permiten la activación de la quinasa a través de la homodimerización del receptor BRI1.
Existe una segunda proteína quinasa con dominios ricos en Leucina y que se relaciona con la percepción de los BR a la cual llamaron BAK1.
• Se desconoce en sí el mecanismo de activación del complejo receptor BRI1, sin embargo existen dos hipótesis:
1- Sugiere la heterodimerización BRI1-BAK1 inducida por los BR
2- Que los monómeros de BRI1 interactúan para formar homodímeros y que no se requiere de inicialmente de BAK1 para que el
receptor reconozca al ligando.
Efecto de los BR en Plantas Sujetas a Distintos Tipos de Estrés.
BRASINOESTEROIDES.ESTRÉS ABIÓTICO. ESTRÉS BIÓTICO
Hongos, Bacterias y Virus.
Estrés Oxidativo.Hídrico.Salino.
-Aumento de la actividad de enzimas: catalasa.-Aumento de la tasa fotosintética neta.
-Estimula síntesis de ABA y Etileno.-Estimula síntesis de proteínas de defensa.
Estrés Osmótico (Sequía, Salinidad, Frío)
Aplicaciones de Pesticidas.
-Aumenta la asimilación de CO2.-Aumenta la tasa fotosintética neta.
-Aumenta el nivel de ABA y prolina.
Estrés por Metales Pesados
-Aumento de la tasa fotosintética neta.-Estimula el metabolismo de Nitrógeno.
Estrés Térmico
-Aumenta el nivel de proteína de shock térmico.
Fuente: Bajguz. A; Hayat. S/Plant Physiology and Biochemestry 47 (2009):1-8
Lechuga: 25% de incremento (peso hojas/planta).
Habas: 45% de incremento (peso semillas/planta).
Papa: incrementa tamaño de tubérculo y resistencia a enfermedades.
- Incrementos similares en rendimiento de trigo, cebada, arroz.
-Elongación de epicótilos en soja (Glycine max).
-Efecto de concentraciones crecientes de BR en la inclinación de la lámina de hoja de arroz.
Efecto según cultivo.
• Mecanismo para la propagación por embriogénesis somática.
• Mejor aclimatización y mayor rendimiento de los minitubérculos de papa.
• La aplicación de bajas concentraciones del Brasinoesteroides lograron mejorar la resistencia al estrés de la aclimatización in situ.
• Eficaz complemento del 2,4 D (2 mg.l-1) en cuanto a la inducción de callos de arroz .
Efecto In vitro.
» Brasinólide 0,1%
- Al aplicar a las plantas mejoran el crecimiento de las raíces, existe una mejor germinación de la semilla
» Brasinólide 0,9%
-Deben ser disueltos en alcohol. No está destinado para el uso normal de la jardinería.
•Se puede utilizar también para: 1. Promover el crecimiento de la planta para aumentar la producción. 2. Aumentar la proporción de frutales y aumentar la unidad de peso. 3. Mejorar la resistencia de la planta a la sequía y frío. 4. Mejorar la inmunidad de la planta. 5. Utilizados en el cultivo de tejidos, regulan la diferenciación de los tejidos.
Modo de Uso.
Ejemplos de aplicaciones.
• Estudio que evaluaba el rendimiento de un cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum), Las semillas de cada tratamiento fueron imbibidas previo a la siembra en el semillero con una solución de las sustancia a evaluar.
• BR: MH-5, Biobras-6 y Biobras-16 aplicados en el medio de cultivo semisólido de enraizamiento en varias concentraciones con el fin de evaluar caracteres morfológicos y fisiológicos en un cultivo de papa In Vitro.
GRACIAS!!!
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