Desarrollo Vegetal: Fisiología, Hormonas y Arquitectura Radicular

1. Auxina en el desarrollo embrionario

La auxina (IAA) establece el eje apical-basal del embrión desde el estadio de dos células. El transportador PIN1 dirige su flujo de forma polarizada: se acumula en el polo basal (futura raíz) y en los ápices de los cotiledones (estadio corazón), generando máximos locales que inducen la formación de cada órgano. También especifica la hipófisis (meristema radicular) y mantiene baja la auxina en la zona del SAM para preservar células totipotentes.

Si se altera el flujo (inhibidores como NPA o mutante pin1):

  • Los máximos de auxina no se separan: cotiledones fusionados (fenotipo cup-shaped).
  • Sin máximo basal: la hipófisis no se especifica y la raíz no se forma correctamente.
  • Post-embrionario: no se inician primordios foliares; en hojas compuestas se pierden los foliolos.

2. Dormancia: definición y tipos

La dormancia es un estado fisiológico en el que una semilla viable no germina a pesar de condiciones favorables de temperatura, agua y oxígeno. Es un mecanismo adaptativo que sincroniza la germinación con el momento ambiental óptimo.

Tipos de dormancia

  • Física (tegumentaria): Causa por tegumento impermeable al agua/oxígeno. Ejemplos: leguminosas (soja, trébol). Se rompe mediante escarificación mecánica (lijado), química (ácido sulfúrico) o térmica.
  • Fisiológica: Causa por exceso de ABA sobre giberelinas (bloqueo hormonal interno). Es el tipo más común. Ejemplos: trigo, manzano. Se rompe mediante estratificación fría y húmeda o aplicación exógena de giberelinas.
  • Morfológica: Causa por embrión incompletamente desarrollado al momento de la dispersión. Ejemplos: Apiaceae (zanahoria, perejil). Se rompe mediante estratificación cálida y húmeda.

3. Citoquininas y etileno en la senescencia

Citoquininas: inhiben la senescencia

Sus niveles declinan con el envejecimiento. Mantienen la integridad del cloroplasto y reprimen los genes de senescencia (SAGs). Evidencia: el sistema SS:IPT retrasa notablemente el amarillamiento.

Etileno: promueve la senescencia

Sus niveles aumentan durante el proceso. Activa los SAGs vía EIN3/EIL1, acelera la degradación de clorofila e induce proteasas y lipasas. Evidencia: mutantes ein2/ein3 presentan senescencia retrasada.

Interacción

Ambas hormonas actúan antagónicamente. Con el envejecimiento cae la citoquinina (se elimina el freno) y sube el etileno (se activa el programa), desplazando el balance hacia la senescencia y muerte celular.

4. Arquitectura de la raíz en suelos con nutrientes inmóviles

Los nutrientes inmóviles (fósforo, Pi) se concentran en el horizonte superficial. La planta modifica su arquitectura:

  • Cantidad: Aumenta el número de raíces laterales y proliferan los pelos radicales.
  • Longitud: La raíz primaria acorta su elongación; las laterales se alargan.
  • Ángulo: La raíz primaria crece más horizontal (plagiotrópica) para explorar la superficie.

5. Gametogénesis y Embriogénesis

Gametofito masculino y femenino

  • Masculino: La célula madre del micrósporo (2n) sufre meiosis y mitosis para formar un grano de polen con 3 células (1 vegetativa + 2 espermáticas).
  • Femenino: La célula madre del megásporo (2n) sufre meiosis y 3 mitosis para formar un saco embrionario de 7 células (oosfera, sinérgidas, células polares y antípodas).

Doble fecundación

  • 1 espermio + oosfera → zigoto (2n) → embrión.
  • 1 espermio + célula central binucleada → núcleo triploide (3n) → endospermo.

6. Barreras de la endodermis

  • Banda de Caspary: Etapa I. Suberina y lignina en paredes radiales. Bloquea el transporte apoplástico.
  • Láminas de suberina: Etapa II. Cubren toda la superficie interna, reforzando el bloqueo apoplástico y reduciendo la permeabilidad simplástica.

7. Polaridad de las hojas

La polaridad adaxial-abaxial se establece por señales del SAM. Los genes HD-ZIP III (REV, PHB) definen la cara adaxial, mientras que KANADI y ARF3/ARF4 definen la cara abaxial. La represión mutua entre estos grupos mantiene un límite estable.

8. Muerte celular programada (PCD)

Proceso genéticamente regulado. Ejemplos beneficiosos:

  • Xilema: Formación de tubos conductores vacíos.
  • Aleurona: Tras secretar enzimas hidrolíticas.
  • Respuesta hipersensible (HR): Aislamiento de patógenos.

WZVmy1wMnPm3Kr36Zmfif4RkPdWgb8sCXjitemyAAEThpTWcJnPwf7AySU5JADCQAAAAASUVORK5CYII=

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *