Citoquinina – Fisiología Vegetal –

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A citoquininas son un grupo de hormonas que actúan estimulando la división de las células vegetales. Por lo tanto, los sitios de biosíntesis de estas hormonas son tejidos con intensa división celular, como semillas, frutos, hojas y ápices de raíces, siendo este último su principal sitio de producción. El transporte desde las raíces hasta el sistema del tallo se produce a través del xilema. También se han identificado citoquininas en dos especies de plantas sin semillas: la cola de caballo (arvense equiseto) y el helecho Dryopteris crassirizoma.

El descubrimiento de las citoquininas ocurrió a través de una investigación que investigaba los factores involucrados en el crecimiento y desarrollo de células y tejidos aislados en tubos de ensayo, proceso denominado cultivo de tejidos o cultivo. in vitro. Mediante esta técnica se aíslan, desinfectan y cultivan asépticamente fragmentos de tejidos vegetales, denominados explantes, en un medio de cultivo adecuado. La base del cultivo de tejidos es la capacidad de los explantes para regenerarse y desarrollar una nueva planta idéntica a la planta madre. Se verificó que el equilibrio entre las hormonas vegetales auxina y citoquinina podría conducir a la formación de raíces y brotes en células vegetales indiferenciadas en un medio de cultivo, denominado callo. A altas concentraciones de auxina, se originan callos en las raíces ya altas concentraciones de citoquininas, se forma el área parte. De esta manera, estas hormonas trabajan juntas en el crecimiento y desarrollo. in vitro.

Aunque la división celular es el principal efecto de las citoquininas en las plantas, estas hormonas también están relacionadas con otros procesos fisiológicos, como la senescencia de las hojas. Al desprenderse de las plantas, las hojas comienzan a amarillear debido a la pérdida paulatina de clorofila. Este proceso de envejecimiento conduce a la muerte de la planta y se denomina senescencia. Aunque no se evita por completo, la aplicación de citoquininas a hojas aisladas retrasa la senescencia en muchas especies.

Esta hormona también está implicada en la modificación de la dominancia apical en las plantas. La dominancia apical es causada, entre otros factores, por la hormona auxina producida en el ápice del brote o yema apical, que actúa inhibiendo el crecimiento de las yemas laterales, siendo este fenómeno uno de los principales determinantes de la forma de la planta. La aplicación de citoquininas directamente a las yemas laterales rompe esta dominancia, estimulando la división celular y la brotación en varias especies. Al retirar la yema apical, se interrumpe la acción de las auxinas y se destaca la acción de las citoquininas, induciendo el desarrollo de las yemas laterales.

Algunas bacterias y hongos, que están estrechamente relacionados con las plantas superiores, también pueden secretar citoquininas o inducir a las células vegetales a sintetizar esta hormona. En estos casos, la citoquinina actuaría como estímulo para la división del tejido infectado, formando estructuras especiales en las plantas. Como ejemplo, podemos mencionar la producción de nódulos en las raíces por bacterias fijadoras de nitrógeno en las leguminosas. Cuando se asocian con las plantas, estas bacterias producen compuestos nitrogenados para las plantas a partir de la fijación del nitrógeno presente en el suelo, ya cambio reciben compuestos energéticos sintetizados por las plantas. La fijación de nitrógeno ocurre en una estructura en la raíz llamada nódulo (Figura 1), y su formación está relacionada con la producción de sustancias químicas por parte de las bacterias similares a las citocininas, que inducen una alteración en la división celular de las células de la raíz, dando lugar a la formación de los nódulos.

Figura 1 – Raíz con nódulos (flechas) formados por bacterias fijadoras de nitrógeno. Foto: Worachat Tokaew / Shutterstock.com

Referencias bibliográficas:

Faleiro, FG; Andrade, SRM & Junior, FBR 2011. Biotecnología – estado del arte y aplicaciones en la agricultura. Planaltina: Embrapa Cerrados, 730 p.

Cuervo, P.; Evert, RF & Eichhorn, SE 2007. Biología vegetal. 7ª ed. Río de Janeiro: Guanabara Koogan, 830 p.

Taiz, L. & Zeiger, E. 2013. Fisiología vegetal. 5ª ed. Porto Alegre: Artmed, 918 p.

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