Fitohormonas: tipos y sus características
Las fitohormonas u hormonas vegetales, son sustancias orgánicas producidas por las células vegetales de las plantas. Sintetizadas en un sitio específico, pueden actuar regulando el metabolismo, el crecimiento y el desarrollo de la planta.
La diversidad biológica se caracteriza por la presencia de individuos con distintas morfologías, adaptados a hábitats y formas de reproducción particulares. Sin embargo, a nivel fisiológico requieren solo ciertas sustancias vinculadas con las expresiones morfogénicas durante el proceso de crecimiento y desarrollo.
Al respecto, las hormonas vegetas constituyen compuestos naturales que poseen la propiedad de regular procesos fisiológicos en mínimas concentraciones (1 ppm). Se originan en un sitio y se translocan a otro donde regulan procesos fisiológicos definidos: estimulación, inhibición o modificación del desarrollo.
Índice del artículo
- 1 Xilema y floema
- 2 Descubrimiento
- 3 Características
- 4 Funciones
- 5 Mecanismo de acción
- 6 Tipos
- 7 Referencias
En efecto, las fitohormonas circulan a través de las plantas por medio de los tejidos vasculares: xilema y floema. Siendo responsables de diversos mecanismos, como la floración, maduración de frutos, caídas de hojas o crecimiento de raíces y tallos.
En algunos procesos participa una solo fitohormona, aun cuando a veces ocurre sinergismo, mediante la intervención de varias sustancias. Igualmente, puede ocurrir antagonismo, dependiendo de las concentraciones en el tejido vegetal y los procesos fisiológicos específicos.
El descubrimiento de las fitohormonas o hormonas vegetales es relativamente reciente. La estimulación de la división celular y formación de brotes radicales representó una de las primeras aplicaciones experimentales de estas sustancias.
La primera fitohormona sintetizada y usada a nivel comercial fue la auxina, posteriormente se descubrió la citoquinina y la giberelina. Otras sustancias que actúan como reguladores son el ácido abscísico (ABA), el etileno, y los brasinoesteroides.
Procesos como la elongación, diferenciación celular, y la proliferación de brotes apicales y radiculares son algunas de sus funciones. Así mismo, estimulan la germinación de semillas, la floración, fructificación y maduración de frutos.
Bajo este contexto, las fitohormonas constituyen un complemento de las labores agrícolas. Su empleo, permite obtener cultivos con sistema radicular firme, superficie foliar consistente, periodos de floración y fructificación determinados, y maduración uniforme.
Las fitohormonas, relacionadas con diversos mecanismos fisiológicos durante la diferenciación celular y crecimiento de la planta, son pocas en la naturaleza. A pesar de su escaso número, están facultadas para regular las respuestas de crecimiento y desarrollo de la planta.
En efecto estas sustancias se localizan en todas las plantas terrestres y acuáticas, en diversos ecosistemas y formas de vida. Es natural su presencia en todas las especies vegetales, siendo en las especies comerciales donde se ha sabido apreciar su potencial.
Generalmente son moléculas de estructura química simple, sin grupos proteicos asociados. De hecho, una de estas hormonas vegetales, el etileno, es de naturaleza gaseosa.
Su efecto no es preciso, depende de su concentración en el medio, además de las condiciones físicas y ambientales de la planta. Igualmente, su función se puede realizar en el mismo lugar, o se puede translocar a otra estructura de la planta.
En algunas ocasiones, la presencia de dos hormonas vegetales puede inducir o limitar determinado mecanismo fisiológico. Niveles regulares de dos hormonas pueden generar la proliferación de brotes y la posterior diferenciación morfológica.
- División y elongación celular.
- Diferenciación celular.
- Generación de brotes radicales, laterales y apicales.
- Promueven la generación de raíces adventicias.
- Inducen la germinación o la latencia de las semillas.
- Retrasan la senescencia de las hojas.
- Inducen la floración y fructificación.
- Promueven la maduración de los frutos.
- Estimula a la planta a tolerar condiciones de estrés.
Las fitohormonas actúan en los tejidos vegetales siguiendo diferentes mecanismos. Entre los principales se pueden mencionar:
- Sinergismo: la respuesta observada por la presencia de una fitohormona en determinado tejido y a cierta concentración, se incrementa por la presencia de otra fitohormona.
- Antagonismo: la concentración de una fitohormona evita la expresión de la otra hormona vegetal.
- Inhibición: la concentración de una fitohormona procede como una sustancia reguladora que frena o disminuye la función hormonal.
- Cofactores: la fitohormona actúa como una sustancia reguladora, ejerciendo una acción catalítica.
En la actualidad se distinguen cinco tipos de sustancias que sintetizadas de forma natural en la planta se denominan fitohormonas. Cada molécula presenta una estructura específica y manifiesta propiedades reguladoras en base a su concentración y lugar de acción.
Las principales fitohormonas son la auxina, la giberelina, la citoquinina, el etileno y el ácido abscísico. También, se pueden mencionar los brasinosteroides, los salicilatos y los jasmonatos como sustancias con propiedades similares a las fitohormonas.
Son las hormonas que regulan el crecimiento vegetal, estimulan la división celular, la elongación, y orientación de tallos y raíces. Promueven el desarrollo de las células vegetales por acumulación de agua, y estimulan la floración y fructificación.
Se localiza comúnmente en las plantas bajo la forma ácido indolacético (IAA), en muy bajas concentraciones. Otras formas naturales son el ácido 4-cloro-indolacético (4-Cl-IAA), ácido fenilacético (PAA), ácido indol butírico (IBA) y ácido indol propiónico (IPA).
Son sintetizadas en los meristemas del ápice de tallos y hojas, desplazándose hacia otras zonas de la planta por translocación. El movimiento se realiza a través del parénquima de los haces vasculares, principalmente hacia la zona basal y las raíces.
Las auxinas intervienen en los procesos de crecimiento y movimiento de nutrientes en la planta, su ausencia ocasiona efectos adversos. La planta puede detener su crecimiento, no abra producción de yemas, y las flores y frutos caerán sin madurar.
A medida que la planta crece, los nuevos tejidos generan auxinas, promoviendo el desarrollo de yemas laterales, floración y fructificación. Una vez que la planta alcanza su máximo desarrollo fisiológico, la auxina baja a las raíces inhibiendo el desarrollo de brotes radicales.
A la postre, la planta deja de formar raíces adventicias y empieza el proceso de senescencia. De esta forma, la concentración de auxinas se incrementa en las áreas de floración, promoviendo la fructificación y posterior maduración.
Las citoquininas son fitohormonas que actúan en la división celular de tejidos no meristemáticos, siendo producidas en los meristemas radiculares. La citoquinina natural más conocida es la Zeatina; así mismo, la kinetina y 6-benciladenin, tienen actividad de citoquinina.
Estas hormonas actúan en los procesos de diferenciación celular y en la regulación de mecanismos fisiológicos de las plantas. Además, intervienen en la regulación del crecimiento, la senescencia de las hojas y el trasporte de nutrientes a nivel del floema.
Existe una interacción continua entre citoquininas y auxinas en los diversos procesos fisiológicos de la planta. La presencia de citoquininas estimula la formación de ramas y hojas, que producen auxinas que es translocada hacia las raíces.
Posteriormente, la acumulación de auxinas en las raíces promueve el desarrollo de nuevos pelos radiculares que generaran la citoquinina. Esta relación se traduce en que:
- A mayor concentración de Auxinas = mayor crecimiento de raíces
- A mayor concentración de Citoquininas = mayor crecimiento de hojas y follaje.
Generalmente, un alto porcentaje de auxina y bajo de citoquinina, favorece la formación de raíces adventicias. Al contrario, cuando es bajo el porcentaje de auxina y alto de citoquinina, se favorece la formación de brotes.
A nivel comercial, estas fitohormonas son usadas junto con las auxinas, en la propagación asexual de plantas ornamentales y frutales. Gracias a su capacidad de estimular la división y diferenciación celular, permiten obtener material clonal de excelente calidad.
Así mismo, debido a su capacidad de retardar la senescencia de la planta, es ampliamente usada en la floricultura. Aplicaciones en cultivos de flores, permite que los tallos mantengan sus hojas verdes por más tiempo durante postcosecha y comercialización.
Las giberelinas son fitohormonas de crecimiento que actúan en varios procesos de elongación celular y desarrollo de la planta. Su descubrimiento proviene de estudios realizados a plantaciones de arroz que generaban tallos de crecimiento indeterminado y baja producción de granos.
Esta fitohormona actúa en la inducción del crecimiento del tallo y el desarrollo de inflorescencias y floración. Así mismo, promueve la germinación de semillas, facilita la acumulación de reservas en los granos y promueve el desarrollo de frutos.
La giberelina se almacena en los nudos del tallo, favorece el tamaño de las células y estimula el desarrollo de yemas laterales. Esto es bastante útil para aquellos cultivos que requiere alta producción de ramas y follaje para incrementar su productividad.
El uso práctico de las giberelinas está asociado a las auxinas. De hecho, las auxinas promueven el crecimiento longitudinal, y las giberelinas propician el crecimiento lateral.
Se recomienda dosificar ambas fitohormonas, con el objeto de que el cultivo se desarrolle de forma uniforme. De esta manera se evita la formación de tallos débiles y cortos, que pueda ocasionar “encamado” por efecto del viento.
Generalmente, las giberelinas son usadas para detener el periodo de latencia de semillas, como los tubérculos de papa. También estimulan el cuajado de semillas como el melocotón, durazno o ciruela.
El etileno es una sustancia gaseosa que actúa como hormona vegetal. Su movimiento dentro de la planta se realiza por difusión a través de los tejidos, y es requerido en mínimas cantidades para promover cambios fisiológicos.
La función principal del etileno es regular el movimiento de las hormonas. Al respecto, su síntesis depende de las condiciones fisiológicas, o situaciones de estrés de la planta.
A nivel fisiológico el etileno es sintetizado para controlar el movimiento de las auxinas. En caso contrario, los nutrientes serían dirigidos solo a los tejidos meristemáticos en detrimentos de las raíces, flores y frutos.
Igualmente, controla la madurez reproductiva de la planta promoviendo los procesos de floración y fructificación. Además, a medida que la planta envejece incrementa su producción para favorecer la maduración de los frutos.
En condiciones de estrés, promueve la síntesis de proteínas que permitan superar las condiciones adversas. Cantidades excesivas promueven la senescencia y la muerte celular.
En general, el etileno actúa sobre la absición de hojas, flores y frutos, maduración de los frutos y senescencia de la planta. Además, interviene en diferentes respuestas de la planta a condiciones adversas, como heridas, estrés hídrico o ataque de patógenos.
El ácido abscísico (ABA) es una hormona vegetal que participa en el proceso de abscisión de diversos órganos de la planta. Al respecto, favorece la caída de las hojas y frutos, promoviendo la clorosis de los tejidos fotosintéticos.
Estudios recientes han permitido determinar que el ABA promueve el cierre de los estomas en condiciones de altas temperaturas. De esta forma se previene la perdida de agua a través de las hojas, disminuyendo así la demanda del vital líquido.
Entre otros mecanismos que controla el ABA se incluye la síntesis de proteínas y lípidos en las semillas. Además, aporta tolerancia a la desecación de las semillas, y facilita el proceso de transición entre germinación y crecimiento.
El ABA promueve la tolerancia a diversas condiciones de estrés ambiental, tales como alta salinidad, baja temperatura y escases de agua. El ABA agiliza la entrada de iones K+ a las células radiculares favoreciendo la entrada y retención de agua en los tejidos.
De igual forma, actúa en la inhibición del crecimiento de las plantas, principalmente del tallo, generando plantas con apariencia de “enanas”. Estudios recientes de plantas tratadas con ABA han logrado determinar que esta fitohormona promueve la latencia de yemas vegetativas.
Los brasinoesteroides son un grupo de sustancias que actúan sobre cambios estructurales de la planta a muy bajas concentraciones. Su uso y aplicación es muy reciente, por lo que su empleo en la agricultura aun no se ha masificado.
Su descubrimiento se realizó al sintetizar un compuesto denominado Brasinólida a partir del polen del nabo. Esta sustancia de estructura esteroidal, usado en muy bajas concentraciones, logra generar cambios estructurales a nivel de los tejidos meristemáticos.
Los mejores resultados al aplicar esta hormona se obtienen cuando se desea obtener una respuesta productiva de la planta. Al respecto, la Brasinólida interviene en los procesos de división, elongación y diferenciación celular, siendo útil su aplicación en floración y fructificación.
- Azcon-Bieto, J. (2008) Fundamentos de Fisiología Vegetal. McGraw-Hill. Interamericana de España. 655 pp.
- Fitohormonas: reguladores de crecimiento y bioestimulantes (2007) De la semántica a la agronomía. Nutrición. Recuperado en: redagricola.com
- Gómez Cadenas Aurelio y García Agustín Pilar (2006) Fitohormonas: metabolismo y modo de acción. Castelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
- Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormonas y reguladores del crecimiento: auxinas, giberelinas y citocininas. Squeo, F, A., & Cardemil, L.(eds.). Fisiología Vegetal, 1-28.
- Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormonas y reguladores del crecimiento: etileno, ácido abscísico, brasinoesteroides, poliaminas, ácido salicílico y ácido jasmónico. Fisiología Vegetal, 1-28.