DESENVOLVIMENTO DA PLÂNTULA:

eventos pós-germinativosHelenice Mercier

Laboratório de Fisiologia VegetalAno 2008

eixoembrionário

radícula

cotilédones

tegumento

cotilédones

gancho

raizprimária

endospermacotilédone

coleóptile

cauleembrionário

radícula(raízembrionária)

coleóptilo

primeirafolha

raiz primária

I – hidratação e ativação das enzimas mitocondriais

II- hidratação completa e todas as enzimas pré-existentes estão ativadas

III- aumento na atividade de novas enzimas e maior entrada de O2 pelo rompimento do tegumento

IV- senescência do tecido armazenador (reserva)

Metabolismo respiratório:

Respiração para gerar energiaeRespiração de crescimento

Qual é o sinal que desencadeia a mobilização de reservas?

Onde esse sinal é percebido?

Que respostas são desencadeadas?

Modelo cevada

Camada isolada de aleuronade cevada tratada com GA3

HORMÔNIO + RECEPTOR

COMPLEXO HORMÔNIO/RECEPTOR

TRANSMISSÃO DE SINAL

EXPRESSÃO GÊNICA

CÉLULA COMPETENTE

Modelocevada de induçãodaalfa-amilase

Buchanan et al. 2000

PROTEÍNA – G (GTP-ase)

Fosfolipase C

O QUE É CRESCIMENTO?

QUAL A DIFERENÇA ENTRE CRESCIMENTO E

DESENVOLVIMENTO?

coleóptilo

CÉLULAMERISTEMÁTICA

CÉLULA MADURAvacúolo

DESENVOLVIMENTO

CRESCIMENTO (aumento irreversível tamanho)

DIFERENCIAÇÃO (especialização)

MORFOGÊNESE (aquisição de forma específica)

MEDIDA DO CRESCIMENTO

AUMENTO DE DIÂMETRO

AUMENTO DE VOLUMEAUMENTO DE COMPRIMENTOAUMENTO DE MASSA FRESCAAUMENTO DE MASSA SECAAUMENTO Nº DE CÉLULAS

Quais são os locais onde ocorremdivisão celular ou alongamento?

QUAL A DIFERENÇA ENTRE CRESCIMENTO ABERTOE FECHADO?

Desenvolvimento embrionário:

http://www.uni.pt/homepages/alunos/ei910368/Barriga.jpg

http://img.terra.com.br/i/2004/08/19/158491-0276-ga.jpg

crescimento fechado

Meristemas Apicais : crescimento aberto

Ápice radicular

(Meristema apical radicular)

Ápice caulinar

(Meristema apical caulinar)

(Haven etl al., 2002)

Primórdio foliarMeristema apical caulinar

Primórdio gema axilarMeristema medularProcâmbio

Protoderme

Protoderme

Procâmbio

Meristema medular

Meristema apical radicular

coifa

COIFA

MERISTEMARADICULAR

REGIÃO DE ALONGAMENTO

REGIÃO DE MATURAÇÃO

COIFA

CRESCIMENTO ABERTO:FORMAÇÃO DA RAIZ PRIMÁRIA

cilindro vascular

periciclo

endoderme

córtex

epidermecoifa

RAIZ:centro produtorde CITOCININAS

CRESCIMENTO ABERTO:FORMAÇÃO DO EIXO CAULINAR

CRESCIMENTO ABERTO: REPETIÇÃO DE MÓDULOS

FITÔMERO

MERISTEMA APICALCAULINAR

FILOTAXIA:ORDEM DOS PRIMÓRDIOSFOLIARES

N

H

CH2 COOH

Ácido indolil-3-acético (AIA)

N

H

CH2 COOH

Cl

Ácido 4-cloroindol-3-acético (4-Cl-AIA)

CH2 COOH

Ácido fenilacético

NH

CH2

Ácido indolil-3-butírico

CH2CH2 COOH

Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 3/33SÍNTESE HORMONAL: AUXINAS

LOCALIZAÇÃO ESPECÍFICA – ZONA CENTRAL DO MERISTEMACÉLULAS COM CAPACIDADE DE AUTO-RENOVAÇÃO(NÃO SE DIFERENCIAM)

(gene Wuschel

(Genes Plethora eScarrecrow)

CÉLULAS TRONCO

CRESCIMENTOINDETERMINADO:

ALTA TAXACitocininas/AIA

Baixa conc. GA

1,0 mg/L ANA X 2,0 mg/L BA15 dias

CULTIVO IN VITRO DE BASES FOLIARES DE BROMÉLIAS

60 dias

FORMAÇÃO DE NOVOS EIXOS CAULINARES

1,0 mg/L ANA60 dias

FORMAÇÃO DE RAÍZES ADVENTÍCIAS

CRESCIMENTO/DESENVOLVIMENTO DA PLÂNTULA

QUAIS SÃO OS SINAIS QUE REGULAM A DIVISÃO CELULAR?

Go

luz temperatura

hormôniosnutrientes

programas dedesenvolvimento

G1

G2 M

S

auxinacitocinina

CDK/a-CYC/D3

ativação

progressãode G1 para S

A B

Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 16/33CICLO CELULAR

SINAIS HORMONAIS

• AUXINAS (AIA)• CITOCININAS (Z, iP)• ÁCIDO ABSCÍSSICO (ABA)• GIBERELINAS (GA)• BRASSINOSTERÓIDES (BR)• ÁCIDO JASMÔNICO (JA)

FORMAÇÃO E ATIVAÇÃO DO COMPLEXO ENZIMÁTICO CDC-CIC

• CDC – SUBUNIDADE CINASE DEPENDENTE DE CICLINA

• CIC – CICLINA - SUBUNIDADE ATIVADORA

• G1/S – CDC-A/CIC-D• G2/M – CDC-B/CIC-B

Ativação de genes da fase S

Duplicação do DNA

retinoblastoma

ativador detranscrição (E2F)

QUAIS SÃO OS SINAIS HORMONAIS QUE REGULAM O

ALONGAMENTO CELULAR?

AUXINA: hipótese do crescimento ácido

Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 17/33

AIA expansinas

GA20 GA1 XET

expansão celular

Helenice Mercier Capítulo Auxinas Fig. 19/33

XET – xiloglucano endotransglicosidase(xiloglucano – componente da fração hemicelulósica da parede)

selvagem selv.+ GA3 mutante anão mut. anão+ GA3

MUTANTES PARA GAs EM MILHO

Mutante anão tratado GA Mutante NÃO tratado

Arabidopsis thaliana

EVENTOS PÓS-GERMINATIVOS(RESUMO)

• MOBILIZAÇÃO DAS RESERVAS ESTOCADAS: GA E SÍNTESE DE HIDROLASES

• AUMENTO DO METABOLISMO RESPIRATÓRIO: RESPIRAÇÃO DE CRESCIMENTO

• RETOMADA DO CICLO CELULAR: SÍNTESE DE DNA E MITOSE – SINALIZAÇÃO HORMONAL

• ALONGAMENTO CELULAR: HIPÓTESE DO CRESCIMENTO ÁCIDO - AIA