Hormona del crecimiento giberelinas auxinas
El uso de reguladores sintéticos en hortofruticultura ha sido una importante contribución al aprovisionamiento de alimentos y materias primas para la humanidad. Se utilizan para intensificar la producción, mejorar los productos o incrementar la eficiencia de los procesos naturales.
En la horticultura moderna son considerados como modificadores de la acción de genes y ofrecen una solución a las deficiencias fenotípicas actuales en los cultivos.
El uso de estas sustancias tiene la ventaja sobre la mejora genética de producir efectos que no son permanentes y pueden ser modificados según las necesidades del horticultor.
La mayoría de los investigadores consideran que lo ideal sería producir cultivos que cuajen su fruto sin polinización y sin problemas de alternancia, que sean de propagación vegetativa rápida y que no pierdan su fruta antes de la cosecha. Sin embargo, para conseguir este tipo de cultivos se tardarían varias décadas, por lo que el uso y perfeccionamiento de los biorreguladores actuales son las formas más rápidas y eficaces en la mejora de cultivos.
Las auxinas sintéticas
Las auxinas sintéticas son auxinas que no se degradan con facilidad y son rápidamente absorbidas por el tejido vegetal. Estas características han supuesto una gran ventaja sobre las auxinas naturales y actualmente se utilizan para distintos fines:
» Si son utilizadas en bajas concentraciones, facilitan el enraizamiento de esquejes y la formación de raíces secundarias en los trasplantes.En concentraciones elevadas desempeñan un papel muy importante como destructores selectivos de malas hierbas, ya que actúan como herbicidas.
» Estimulan la formación de auxinas naturales. Si al finalizar el verano se rocían los frutales con auxinas sintéticas, se activa la producción de auxinas naturales que retrasan la caída de los frutos y permiten que estos aumenten su tamaño.
» Impiden la brotación en tubérculos, como la patata. Esta técnica puede aplicarse espolvoreando las patatas cosechadas o almacenadas, o bien directamente en el campo mediante aspersión foliar que inhibe la brotación en seis meses.
Las giberelinas
Las giberelinas son fitohormonas muy utilizadas en agricultura porque favorecen procesos de crecimiento:
» Pueden producir el efecto estirón en muchas plantas bienales como coles y repollos, que primero crecen en forma de roseta y un poco antes de la floración el tallo floral se alarga rápidamente sobresaliendo de la roseta.
» Aplicadas adecuadamente en viñedos favorecen el crecimiento de los racimos, ya que provocan una disminución en el número de estos. Así se consigue un aumento de tamaño y una mayor calidad de las uvas.
» Junto con las auxinas, las giberelinas a baja temperatura aplicadas a determinadas flores, en las que no se ha producido la fecundación, hacen que el ovario aumente de tamaño y se convierta en un fruto partenocarpio. El fruto obtenido es de mayor tamaño y suele carecer de semillas, como la naranja nável, la clementina o las uvas sin pepitas.
» En el cultivo de árboles frutales se utilizan giberelinas y etileno para «aclarar» los frutos jóvenes. En árboles recargados de frutos, el etileno provoca la caída de los más débiles permitiendo así que los restantes frutos se desarrollen mejor.
El etileno
El etileno es una hormona vegetal gaseosa que interviene en el control de la maduración de los frutos. El etileno combinado con otras fitohormonas permite no solo la maduración uniforme y óptima en los frutos, sino también la intensificación del color deseada. Es una técnica muy utilizada en la producción de las distintas variedades de tomates y pimientos.
Respuestas de las plantas a los desafíos ambientales
Los agentes patógenos, los animales herbívoros, los insectos y determinadas condiciones físicas limitan el territorio que puede ser ocupado por las plantas.
Respuestas frente a los patógenos
Cuando una planta es atacada por hongos, virus o bacterias, detecta los enzimas de los patógenos que degradan sus paredes celulares y responde de distintas formas:
» La primera respuesta defensiva es formar polisacáridos adicionales sobre la pared celular que bloquean los plasmodesmos, impidiendo que la infección pase de una célula a otra. Sobre esta capa puede depositarse lignina, que crea una barrera mecánica de mayor eficacia contra el patógeno.
» La siguiente forma de respuesta es liberar hormonas específicas llamadas oligosacarinas, que son porciones de la pared celular de la planta liberadas cuando los enzimas del patógeno atacan. Actúan como señales para que la planta active sus mecanismos de defensa, al igual que la sistemina, el jasmonato y el ácido salicílico.
» Si los agentes patógenos son ciertos hongos o bacterias, las plantas responden fabricando sustancias químicas como fitoalexinas y proteínas RR La producción de fitoalexinas se inicia en las células infectadas y se prolonga a las células cercanas. Poseen una alta capacidad de destrucción de muchas especies de hongos, a la vez que intervienen en las lesiones provocadas por los herbívoros u otros agentes.
Las proteínas RP tienen un tamaño, muchas de ellas son enzimas, que a diferencia de las fitoalexinas actúan lentamente. Se encargan de romper las paredes celulares de los patógenos y enviar señales de alarma a células que todavía no han sido atacadas. El tratamiento de plantas con ácido salicílico provoca la producción de proteínas RP y favorece la resistencia a los patógenos.
» En la resistencia gen por gen, la capacidad de resistencia de la planta depende de que contenga un alelo determinado del gen R, gen de resistencia, que se corresponda con el alelo del gen Avr, gen avirulento, en el patógeno.
Respuestas frente a los herbívoros
En algunos casos los herbívoros pueden contribuir al desarrollo de las plantas de las que se alimentan.
El pastoreo aumenta la producción fotosintética ya que los animales comen parte de las hojas de la planta. Las hojas restantes deben aumentar la velocidad fotosintética, ya que la demanda de productos fotosintéticos desde las raíces no ha disminuido; además el nitrógeno absorbido por las raíces ya no necesita ser repartido entre tantas hojas y en las hojas jóvenes hay mayor disponibilidad de luz.
Respuestas frente a otros organismos
Muchas plantas resisten, atraen o inhiben a otros organismos fabricando sustancias quí¬micas llamadas productos secundarios que las ayudan a compensar su incapacidad de movimiento y actúan de forma distinta según su composición química. Ciertos esteroides imitan a las hormonas de los insectos e interrumpen su ciclo biológico; otros, los monoterpenos, son insecticidas que envenenan las larvas de los insectos.
La eficacia de muchas defensas surge como resultado de una serie de señales encadenadas. En la síntesis de un insecticida, la cadena de sucesos se inicia con el ataque del insecto a la planta, que conduce a la producción de una hormona de defensa, la sistemina. Esta hormona viaja a otras zonas de la planta y se une a un receptor en la membrana plasmática. Se forma un nuevo producto que se transforma en hormonas, los jasmonatos, que entran en el núcleo para activar genes y provocar la síntesis de una toxina.
Respuestas frente a condiciones físicas adversas
La adaptación de las plantas a la sequía no comporta serios cambios estructurales en ellas, sino que aumenta la capacidad de elaborar estrategias para la supervivencia.
Las plantas xerofitas que habitan en el desierto evaden los periodos de sequía llevando a cabo su ciclo vital completo, de una semilla a otra, en el periodo breve de humedad. Desarrollan un sistema de raíz que crece con rapidez en épocas de lluvia y muere en épocas de sequía. La suculencia o presencia de hojas carnosas para almacenar agua y las espinas de los cactos son otras adaptaciones a los ambientes secos.
Las plantas que habitan en ambientes muy húmedos deben adaptar sus raíces a la escasa difusión del oxígeno, crecen lentamente y no penetran en profundidad. Con un nivel tan bajo de oxígeno para sostener la respiración aerobia, estas plantas llevan a cabo la fermentación alcohólica productora de menor cantidad de ATP; eso explica que el sistema radicular crezca tan lentamente. Algunas plantas tienen neumatóforos, extensiones que crecen fuera del agua y hacia el aire. Las plantas acuáticas tienen grandes superficies aéreas en el parénquima de los peciolos y de las hojas, el aerénquima, donde se almacena oxígeno de la fotosíntesis para ser utilizado en la respiración celular.
