ETILENO

MADURACIÓN CAMBIOS CONSISTENCIA DESARROLLO CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS CALIDAD CONSERVACIÓN

MADURACION Proceso irreversible mediante el cual las células, tejidos u órganos alcanzan su máximo desarrollo.  EtilenoAcelera los (Hormona) procesos de maduración Condiciones: T° °C HR % Duración h

ANTECEDENTES DE USO  El etileno, es un compuesto que se conocía desde antiguo y se sabían sus efectos sobre el crecimiento mucho antes de que fuera considerado ya como una fitohormona. EGIPTO MADURACIÓN DE HIGOS ESTIMULACION CON GAS CHINA MADURACIÓN DE PERAS QUEMA DE INCIENSO

ANTECEDENTES ALEMANIA (S. XIX) DEFOLIACION DE ARBOLES ILUMMINACION CON LÁMPARAS DE GAS MOLISH (1884) Efecto del gas del alumbrado en la defoliación de los árboles de sombra DIMITRI NELJUBOW (1901): identifica al etileno y al acetileno como componentes activos del gas del alumbrado.

ESTRUCTURA QUÍMICA  Es un hidrocarburo insaturado gaseoso PM: Incoloro, inflamable, soluble en agua y más ligero que el aire. Se determina fácilmente por cromatografía de gases. La biosíntesis se desarrolla a partir del aminoácido metionina a través de una vía bien conocida.

BIOSINTESIS

Localización y transporte LOCALIZACION Se encuentra en todas las partes de las plantas superiores. TASA DE PRODUCCIÓN La depende del tipo de tejido y del estado de desarrollo SÍNTESIS Regiones meristemáticas y nodales; y es estimulada por estrés ambiental, mecánico, patógenos e insectos TRANSPORTE Difusión a través de espacios intercelulares

Efectos fisiológicos  La maduración de los frutos.  La abscisión. El etileno y la auxina.  Estimula la senescencia floral y foliar.  Epinastia en hojas.  La expresión sexual. Induce feminidad floral en plantas dioicas.  Rompe la latencia.  Estimula el crecimiento y la diferenciación en tallos y raíces ( triple respuesta ).  Induce formación de raíces adventicias.

La maduración de frutos Una cantidad de etileno entre 0.1 a 1 pl/l estimularía la maduración de un fruto climatérico (manzanas, peras,...) pero no lo haría en frutos no climatéricos (uvas, cerezas,...)  la falta de producción propia de giberelinas. FRUTOS CLIMATÉRICOS FRUTOS NO CLIMATÉRICOS Frutos que maduran en respuesta a la presencia de etileno (sufren un aumento brusco en la producción de etileno). La maduración no depende esencialmente de la presencia del etileno (la cantidad de etileno que desprenden es muy pequeña y continuada)

ETILENO EN FRUTOS.

APLICACIÓN DE ETILENO La aplicación del tratamiento debe: Durante la fase pre-climatérica. tardías(faseclimatéricaAplicaciones innecesariasyporlo tantotantoinútiles,debidoaqueen opost-climatérica)son esas circunstancias los tejidos se hallan saturados de etileno naturalmente producido por la fruta y el proceso de maduración de consumo totalmente inducido.

APLICACIÓN DE ETILENO Para asegurar una distribución uniforme del etileno y eliminación del CO 2 generado por el producto, son necesarias una buena circulación del aire y ventilación apropiada, en las cámaras de maduración.. Condiciones óptimas para la maduración Exógeno temperaturas de 19-25°C, % de humedad relativa ppm de etileno. 24 y 72 hrs de duración de tratamiento Platano, mango y papaya

APLICACIÓN DE ETILENO etileno Para desarrollar el color en algunas frutas no climatéricas como los cítricos el tratamiento que varía de 24 a 72 horas, incluye niveles de 1-10 ppm de etileno, °C y % de humedad relativa. etileno. El tratamiento se destruye la clorofila presente en las frutas y se ponen de manifiesto los pigmentos carotenoides característicos de éstas.

Clase Etileno (ml/kg/h a 20°C) Producto Muy bajo < 0.1Cítricos Bajo Piña, melón casaba, sandía Moderado Mango, melón ¨Honey Dew¨, plátano Alto Melón reticulado, palta (aguacate), papaya Muy alto > 100.0Maracuyá Adaptado de: Kader (1992) Clasificación de algunas frutas según su producción de etileno.

MADURACION DE TOMATE

El etileno y la abscisión Abscisión foliar. A)Auxinas favorecen la persistencia de la hoja. Fase de mantenimiento. B)Fase de inducción de la abscisión. Disminución de auxina y aumento de etileno. Aumento de la sensibilidad de células zona de abscisión al etileno. C)Fase de separación. Secreción de enzimas específicas: hidrólisis polisacáridos de las pared celular. Uso comercial. Recolección mecánica de frutos (cerezas, zarzamoras y uvas) Tomado de: Taiz & Zeiger Fisiología Vegetal. Col lecció Ciències experimentals. Universitat Jaume I

El etileno induce epinastia Encharcamiento o anoxia provocan la curvatura hojas epinastia adaxial abaxial La estimulación de la epinastia se produce mediante el transporte de ACC desde la raíz a las hojas. En las hojas en contacto con el O2 se produce etileno La raíz es el primer sensor de estas situaciones de estrés y produce señales hormonales que originan una respuesta en otros tejidos

Epinastia de hojas causada por el etileno. La planta de Coleus de la derecha fue expuesta durante 2 días a una atmósfera de etileno; la planta de la izquierda era un control. Etileno y epinastia

nl x g -1 x h -1 de etileno 0 Producción de etileno en flores de Ipomea a lo largo del desarrollo Medio abierta Abierta Ligera marchitez Marchitez total Senescencia Producción de Etileno y Senescencia

Cambio en el patrón de crecimiento: triple respuesta 1.- Reducción elongación del tallo. 2.- Engrosamiento hipocotilo. 3.- Cambio en la orientación del desarrollo: crecimiento horizontal de la plántula. La aplicación exógena o producción natural de etileno promovido por un estrés mecánico provoca un fenotipo característico denominado triple respuesta. Esta respuesta es una adaptación que permite a la planta sortear cualquier obstáculo durante la emergencia de la plántula del suelo

Ácido abscísico ABA Sesquiterpeno (C15) similar a la porción terminal de algunos carotenoides Biosíntesis: Plastos: escisión oxidativa de epoxi- carotenoides Imágenes tomadas de: Buchanan et al. (2000). Biochemistry & Molecular Biology of Plants. ASPP. No parece estar implicado en la abscisión Addicott y cols. Frutos algodón: abscisin II Hojas de Platanus occidentalis : dormina ABA

HISTORIA AC. ABSCISICO IDENTIFICADO POR F. ADDICOTT (1963) ABSCISION EN ALGODÓN AISLARON ABSCISINA I Y II ABSCISINA Y DROMINA ERAN LO MISMO TODAS ERAN LA MISMA SUSTANCIA WAREING AISLO DORMINA DE YEMAS LEÑOSAS

Estructura del ABA Síntesis : La mayoría de las células pueden sintetizar ABA. Esencialmente, hojas maduras, tejidos estresados, semillas y el ápice de raíz. Transporte : El ABA se transporta principalmente por el floema, pero también vía xilema.

BIOSINTESIS El ABA es un compuesto que existe naturalmente en las plantas. Su principal lugar de síntesis son las hojas, frutos, semillas, brotes, raíces y tallos y en exudados de floema y xilema Su síntesis se ve favorecida por ciertas condiciones ambientales como: sequía, frío excesivo y alteraciones patológicas.

Para la biosíntesis de este regulador de crecimiento, se han descrito 2 posibles vías : Su precursor sería el ácido mevalónico (AMV) o isopentenil pirofosfato (IPP). Tiene lugar en cloroplastos y otros plastos DIRECTA A partir de la degradación de ciertos carotenoides (derivados del AMV y sintetizados en plastos ). INDIRECTA La violaxantina es el carotenoide de partida Esta es isomerizada Se produce una molécula de xantoxina (xantosal) El ABA aldehído se oxida a ABA

Ruta Indirecta Isopentil fosfato (IPP) Violaxantina (Xantofila C 40) Carotenoide oxigenado síntesis Enzima zeaxantina epoxidasa Compuesto C40 9´-cis neoxantina Xantoxal C15 ABA Etapas oxidativas: ABA aldehído y/o ác.xantóxico

Efectos fisiológicos: Regulador del balance hídrico de la planta. Controla el desarrollo embrionario. Raíz: Percepción del estrés hídrico Síntesis y acumulación de ABA Incremento toma solutos Transporte de ABA vía xilema Estrés hídrico Hojas: El ABA promueve el cierre de estomas Reducción transpiración Induce la expresión de genes que aumentan la tolerancia a la desecación: Proteínas LEA ( Late Embryogenesis Abundant ) Osmotina Promueve el crecimiento de la raíz e inhibe el del tallo

El ABA promueve el cierre de estomas Estimula el cierre de los estomas cuando hay estrés hídrico. [ ] 40 veces más de ABA presente Promueve el crecimiento de raíces y disminuye al de ápices a bajos potenciales hídricos. POR TANTO. Ayuda a incrementar la superficie de absorción de líquido en condiciones de estrés

viviparismo desecación letargo germinaciónembriogénesis - ABA cigoto + ABA (o alto osmótico) maduración plántula viviparismo Eliminación del ABA: Lluvia Luz Bajas tºC Desarrollo temprano Desecación Inducción de latencia Inhibición de la movilización reservas Desarrollo tempranoDesarrollo medio EmbriogénesisMaduración Desarrollo tardío Inducción de proteínas LEA y de reserva Inhibición de la germinación precoz Niveles relativos El ABA controla el desarrollo embrionario en las semillas Promueve la maduración del embrión Estimula la acumulación de Reservas proteínas Mantiene el embrión maduro en letargo. Letargo controlado por ABA/GA Tomado de: Srivastava LM (2002). Plant Growth and Development. Hormones and Environment. Academic Press. San Diego. Buchanan et al. (2000). Biochemistry & Molecular Biology of Plants. ASPP. Azcón Bieto & Talón. Fundamentos de Fisiología Vegetal. McGrawHill.

Mutante vp (vivíparo) de maíz de la ruta de carotenoides. El mutante germina antes de tiempo. Se inhibe la dormición. La [ABA] aumenta en la fase final de maduración de las semillas Induce los genes LEA Promueve la tolerancia a la desecación Impide la viviparidad Antagonista de Gas. Activa FT que reprimen enzimas necesarias para la germinación.

SEQUIA SALINIDAD DESHIDRATACION Factores de transcripción y proteínas de respuesta Cambios fisiológicos y del desarrollo que permite la adaptación al estrés BAJAS TEMPERATURAS ABA ?? ABA ? Tolerancia al estrés por deshidratación: sequía, salinidad y bajas temperaturas