CRECIMIENTO VEGETATIVO Y REPRODUCTIVO

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CRECIMIENTO VEGETATIVO Y REPRODUCTIVO

• UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
• LISANDRO ALVARADO
• DECANATO DE AGRONOMIA
• DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLOGICAS
• FISIOLOGIA CEGETAL

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• CONCEPTOS INICIALES
• Crecimiento es el aumento irreversible de
  tamaño (volumen).
• Desarrollo conjunto de procesos que determinan
  el cambio de formas y función en un ser vivo.
  Implica diferenciación, y crecimiento.
• Diferenciación proceso de especialización
  celular dado por la expresión de determinados
  genes.
• Concepto de TOTIPOTENCIA CELULAR

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CICLO DE VIDA DE UNA ANGIOSPERMA
ONTOGENIA VEGETAL IMPLICA EL COMPLETO DESARROLLO
DE UN INDIVIDUO desde el embrión hasta la
senescencia
Germinación
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ETAPAS DURANTE LA ONTOGENIA- EMBRIOGÉNESIS-FORM
ACIÓN DE SEMILLAS-GERMINACIÓN DE
SEMILLAS-CRECIMIENTO VEGETATIVO- CRECIMIENTO
REPRODUCTIVO-SENESCENCIA -MUERTE DE LA
PLANTALAS FITOHORMONAS PRINCIPALES
REGULADORES DEL CAMBIO DE ETAPAS DURANTE LA
ONTOGENIA VEGETAL
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CRECIMIENTO VEGETATIVO LAS PLANTAS CRECEN DE
FORMA INDETERMINADA DEBIDO A LA CONSTANTE
DIVISION CELULAR QUE OCURRE EN LOS MERISTEMAS

• FASES DEL CRECIMIENTO VEGETATIVO
• Juvenil ausencia de crecimiento reproductivo
• Adulto en condiciones inductivas es capaz de
  florecer
• Importancia
• Distribuir de forma eficaz la energía durante el
  desarrollo de la planta, hacerla competitiva,
  acumular reservas para su utilización durante la
  fase reproductiva.

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FACTORES AMBIENTALES DETERMINANTES DEL
CRECIMIENTO QUE PERMITEN LA ADECUADA EXPRESION
DEL GENOMA, EL DESARROLLO POTENCIAL DE LA
PLANTA - LUZ (calidad e intensidad) -
DISPONIBILIDAD DE AGUA - DISPONIBILIDAD DE
MINERALES - TEMPERATURA LOS CUALES
DETERMINAN TASA DE FOTOSINTESIS TASA DE
RESPIRACION (ACUMULACION DE MATERIA Y ENERGIA)
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-LUZ Primero, los mecanismos de fototropismo y movimientos násticos que responden fundamentalmente a la luz azul. 
-Segundo, el fotoperiodismo, es decir, la respuesta a las variaciones estacionales de la longitud del día. El fotoperiodismo es consecuencia de la absorción de luz por un pigmento ubicuo en las plantas, el fitocromo, que absorbe fundamentalmente luz roja y roja lejana. 
-Finalmente, la fotomorfogénesis, es decir, el crecimiento y desarrollo de las plantas directamente controlado por la luz, que por un lado responde a la absorción de luz azul de alta intensidad y por otro también a la actividad del fitocromo.
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Las plantas controlan el fotoperíodo midiendo las
horas de oscuridad. Ej. La Floración La
fotomorfogénesis se define como el crecimiento y
desarrollo directamente dependientes de la luz
pero no relacionados con la fotosíntesis Los
cambios morfogenéticos responden tanto a las
variaciones de la longitud de onda como a la
irradiancia total. LA LUZ ACTUA COMO SEÑAL
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En las plantas se han identificado varios
Fotorreceptores, los cuales de acuerdo con la
longitud de onda que los activa se clasifican
en -FITOCROMOS luz roja entre 600 y 700
nm -CRIPTOCROMOS luz azul entre 400 y 500 nm y
luz ultravioleta A entre 320 y 400
nm -FOTORRECEPTORES DE ULTRAVIOLETA B entre 280
y 320 nm LOS CAMBIOS DE LUZ SON PERCIBIDOS
PRINCIPALMENTE POR LAS HOJAS
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• FITOCROMOS
• Las plantas contienen un pigmento denominado
  Fitocromo que se encuentra en dos formas
  diferentes e interconvertibles
• -Pr (la forma que absorbe luz roja, red) y
• Pfr (la forma que absorbe luz roja lejana, far
  red). 

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• Reacciones de fotoconversión Cuando una molécula
  de Pr absorbe un fotón de luz de una longitud de
  onda de 660 nm se convierte en Pfr en cuestión de
  segundos cuando una molécula de Pfr absorbe un
  fotón de luz roja lejana de una longitud de onda
  de 730 nm se convierte rápidamente en la forma Pr
  en unos 20 a 30 milisegundos . 

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• FITOCROMOS CROMOPROTEINAS

Pr Forma Inactiva y Estable
PFr Forma Activa e inestable
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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• EFECTOS FISIOLOGICOS
• De acuerdo con la cantidad de luz roja requerida
  para su inducción (Fluencia moles de cuantos de
  luz/m2)
• - Respuestas de muy baja fluencia. No presentan
  fotorreversibilidad R/RL
• -Respuestas de baja fluencia. Presentan
  fotorreversibilidad R/RL
• -Respuestas de alta fluencia o irradiancia. No
  presentan fotorreversibilidad R/RL

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B. Efectos de acuerdo con el tiempo requerido
para la respuesta 1. Lentos (síntesis de
proteínas) Germinación Inducción
Floral Síntesis de pigmentos (clorofila,
antocianinas) Alargamiento celular Síntesis de
enzimas 2. Rápidos (actuan sobre la permeabilidad
de las membranas) Movimiento de los
folíolos Movimiento de los cloroplastos
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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• CRECIMIENTO REPRODUCTIVO
• Definición procesos complejos que se inician al
  inducirse la floración y que conllevan a la
  formación de frutos y semillas

Importancia
Perpetuación de las especies
Entrecruza genética
Variabilidad
Adaptación
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Fases del crecimiento reproductivo

• I Iniciación y Crecimiento del primordio floral
  
• II Polinización y fertilización
• III Crecimiento y maduración del fruto y la
  semilla

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• Floración inducción y formación de los
  primordios florales

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Condiciones para florecer

• A.- Madurez (frecuentemente asociada a cambios de
  características vegetativas)
• Tamaño determinado (mínimo) de la planta
• Capacidad hormonal de ser inducida
• Desarrollo del meristemo apical
• B.- Factores ambientales

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Fases de la floración

• 1.- Inducción recepción del estimulo que inicia
  los procesos. Eventos que le indican a la
  planta que debe alterar su programa de
  desarrollo. Se forma el mensajero quimico.
• 2.- Evocación la planta está comprometida a
  florecer, inicio de la floración en los
  meristemos. Eventos que conducen a que los
  meristemos formen primordios florales en vez de
  hojas.
• 3.- Iniciación primera evidencia morfológica
• 4.- Desarrollo formación de las partes florales
• 5.- Antesis apertura de la flor completa

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Factores

• a. Endogenos ( en este caso la floración ocurre
  debido a una regulación autónoma, no por ninguna
  condición ambiental particular)
• Ritmos circadianos
• Hormonas
• Edad o tamaño

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Factores

• Exogenos en este caso la floración ocurre debido
  a condiciones ambientales particulares
• Luz (fotoperiodo)
• Temperatura (vernalización)
• Agua (hidroperiodo)

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Fotoperiodismo Habilidad para detectar y
responder a la longitud del día, lo cual hace
posible que ocurran ciertos eventos en una época
del año
LUZ
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• Fotoperíodo critico Cantidad máxima o mínima de
  horas luz (u oscuridad) requeridas para florecer
  en un ciclo diario de 24 h. Varía ampliamente
  entre las especies, puede ser modificado.
• Fotoperíodo inductivo fotoperíodo que aplicado
  una o más veces, induce la floración

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Clasificación de las plantas de acuerdo a la
respuesta de la floración al fotoperíodo

• PDC (SDP) floración cuando la longitud del día
  es menor que el fotoperiodo critico (o la
  longitud de la noche excede). Receptor Fitocromo
• PDL (LDP)floración cuando la longitud del día es
  mayor que el fotoperiodo critico (o la
  longitud de la noche es menor) Receptor
  Fitocromo

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Clasificación de las plantas de acuerdo a la
respuesta de la floración al fotoperíodo

• PDN Insensibles al fotoperiodo. Regulación
  autónoma
• PDL-C floración después de una secuencia DL
  seguidos por DC
• PDC-L floración después de una secuencia Dc
  seguidos por DL

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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PDC PDL
F NF
NF F NF F F NF F NF NF
F
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Ejemplos de plantas con diferentes respuestas al
fotoperiodo para florecer

• Plantas de dias cortos PDC
• Allium cepa cebolla
• Glycine max Soya
• Gossypium hirsutum Algodón
• Oryza sativa Arroz
• Plantas de dias largos PDL
• Avena sativa Avena
• Beta vulgaris Remolacha
• Hordeum vulgare cebada
• Spinacea oleracea espinaca
• Plantas insensibles o neutras al fotoperiodo
• Cucumis sativus Pepino
• Heliantus annus Girasol
• Licopersicum esculentum Tomate
• Phaseolus vulgaris Caraota

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FOTOPERIODO

• Órgano receptor es la hoja
• Fitocromo es el receptor del estimulo
• Numero de ciclos inductivos varía con la especie
• El periodo oscuro es el inductivo

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FOTOPERIODO(Eventos)
Formación del fitocromo activo (estado
fotoestacionario)
Recepción del estimulo
Transporte del estimulo floral por el floema
Acción del ritmo circadiano
Cambios geneticos, bioquímicos, fisiológicos,
histológicos y morfológicos
Yema vegetativa a yema floral
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VERNALIZACION

• Mecanismo de floración promovido por las bajas
  temperaturas
• Órgano receptor yemas apicales
• Temperaturas optimas 0- 10 ºC. (Ojo temp menores
  a 4 ºC pueden producir daños).
• Tiempo varias semanas para saturar la respuesta.
  Depende de la especie
• Proceso irreversible
• Requiere de oxigeno y carbohidratos
• Puede ser sustituido por AG3

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(No Transcript)
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HIDROPERIODO

• Mecanismo de floración que responde a alternancia
  hídrica (periodos de sequía y lluvia)
• Cultivos Café, mango, aguacate, cítricas

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HIDROPERIODO(Eventos)
Formación y activación de un mensajero que
desencadena el mecanismo hormonal (ABA???)
Recepción del estimulo
Traslocación del mensajero hasta la yema
vegetativa
Cambios genéticos, bioquímicos, fisiológicos,
histológicos y morfológicos
Yema vegetativa a yema floral
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Crecimiento vegetativo Crecimiento Reproductivo
Madurez fisiológica para la floración
Percepción del estimulo ambiental
Alteración metabólica
Formación del estimulo floral interno
Translocación del estimulo floral hacia el ápice vegetativo
Transformación del ápice vegetativo a floral
Inicio del primordio floral
Desarrollo de la yema floral
Desarrollo de partes florales
Desarrollo del saco embrionario, núcleos y óvulos
Desarrollo del grano de polen
Antesis (apertura floral)
Polinización
Tubo polínico
Desarrollo de la Semilla y el fruto Fertilización