044 - Universidad Nacional del Nordeste

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000
Giberelinas y brotación de la Yerba Mate
(Ilex paraguariensis St. Hil.)
Sansberro, Pedro A.1 - Mroginski, Luis A.1 - Bottini, Rubén A.2
1- Cátedra de Fisiología Vegetal - IBONE, Facultad de Ciencias Agrarias- UNNE.
Sgto Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina.
E-mail: [email protected]
2- Cátedra de Fisiología Vegetal - FCEF-QyN - Universidad Nacional de Río Cuarto.
Campus Universitario - (5800) Río Cuarto - Córdoba - Argentina.
Trabajo parcialmente financiado por CONICET y SGCyT (UNNE)
INTRODUCCION
La Yerba mate, se caracteriza por presentar un crecimiento rítmico, en el cual se alternan períodos de
crecimiento activo y cese del mismo (dormición), aún en condiciones supuestamente favorables para el
crecimiento. En las condiciones agroclimáticas del NE Argentino, presenta tres períodos de brotación
perfectamente definidos en primavera, verano y otoño, en los cuales, no todas las plantas brotan al mismo
tiempo generando una notable disminución en la producción (Sansberro, no publicado). Debido a ello, resulta
necesario conocer los factores internos que controlan dichas fluctuaciones del crecimiento.
Las giberelinas, afectan numerosos procesos fisiológicos (3), los cuales incluyen la ruptura de la
dormición de yemas vegetativas y la promoción del alargamiento de los entrenudos en especies leñosas (1, 2,
6). Hasta el momento, se han identificados 121 giberelinas en plantas, bacterias y hongos, de las cuales, sólo 3
poseen actividad biológica, GA1, GA3 y GA4, las restantes giberelinas identificadas son precursores ó
metabolitos (4). La biosíntesis de giberelinas se divide en tres fases, de acuerdo al mecanismo enzimático
involucrado. La última fase, comprende la 3 β-hidroxilación, que convierte la GA20 en sus formas activas GA1
y GA3. Esta reacción es catalizada por enzimas dioxigenasas, las cuales pueden ser inhibidas por
ciclohexantrionas tales como Prohexadiona-Ca, interrumpiéndose la síntesis de giberelinas activas (5, 8).
La observación de los efectos que producen las fitohormonas sobre los explantes cultivados in vitro,
ha sido extensamente estudiado en diferentes especies. Este trabajo informa acerca de las respuestas
morfogénicas obtenidas, a partir del cultivo in vitro de segmentos uninodales de Yerba Mate, tratados con
giberelinas de diferentes estructuras o con un inhibidor de su biosíntesis.
MATERIALES Y METODOS
Se cultivaron segmentos uninodales extraídos de brotes tiernos de plantas de 22 años de edad que
crecieron en condiciones de invernadero.
Los explantes fueron desinfectados con etanol 70° (1 min.), seguido de NaOCl al 1,8 % (20 min.) y
finalmente fueron lavados varias veces con agua destilada estéril.
Los segmentos uninodales fueron cultivados en tubos de 11 cc conteniendo 3 ml del medio basal de
Murashige y Skoog (7), diluido 4 veces, semisólido (agar 0,65 %), con o sin el agregado de GA1, GA3, GA4,
GA7 (0,1-1-10 mg.l-1, Sigma Chemical Co.) ó Prohexadiona-Ca (1-10-100 mg.l-1, cedida por el Dr. W.
Rademacher, BASF, Alemania). Los cultivos fueron incubados a 27 ± 2°C y 14 hs de fotoperíodo (116
µmol.m-2.seg-1).
Cada tratamiento consistió de 10 explantes y el experimento fue repetido 3 veces. Al cabo de 45 días
de incubación, se cuantificó el porcentaje de yemas axilares que brotaron y la longitud de los tallos resultantes
(brotes < ó > 5mm).
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Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000
RESULTADOS Y DISCUSION
Ninguna de las giberelinas (GAs) empleadas, afectaron el porcentaje de yemas axilares brotadas.
Giberelina A1 (Fig. 1A) y GA4 (Fig. 1C) promovieron significativamente la producción de brotes >
5mm de longitud, comparadas con el control, cuando se emplearon dosis de 5 mg.l-1 y 1-5 mg.l-1
respectivamente. Las dosis menores, no fueron efectivas. Giberelina A3 (Fig. 1B) y GA7 (Fig. 1D) no tuvieron
efectos ó fueron inhibitorios en las diferentes dosis ensayadas. Cuando los resultados fueron analizados
estadísticamente por ANOVA y test de Dunnet, GA1 (5 mg.l-1) y GA4 (1-5 mg.l-1), brindaron diferencias
altamente significativas comparadas con 1 mg.l-1 de GA3 (Fig. 1F). En la Fig. 2, se observan las diferencias
estructurales entre las giberelinas ensayadas
Cuando la última etapa de la biosíntesis fue inhibida por Prohexadiona-Ca (Fig. 1E), altas concentraciones de
ésta (10 y 100 mg.l-1) inhibieron la brotación de yemas axilares (más del 75 %), mientras que 1 mg.l-1
promovió el alargamiento caulinar.
Los resultados obtenidos sugieren que las giberelinas están involucradas en el control de la brotación y
crecimiento de tallos en la Yerba Mate, observándose una estrecha relación entre la estructura química de la
hormona y la respuesta morfogénica del explante. Las giberelinas que contienen un doble enlace en el anillo
A (GA3 y GA7) inhiben el crecimiento de tallos, mientras que aquellas giberelinas, que no presentan dicho
enlace (GA1 y GA4), estimulan el crecimiento de los mismos.
Fig. 1: Respuestas morfogénicas de explantes de Yerba Mate cultivados en MS/4 adicionado con diferentes
GAs.
b) GA3
c) GA4
100
100
80
80
80
60
60
60
40
40
40
20
20
20
0
0
0.1
1
10 mg.l -1
d) GA7
0
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0.1
1
0.1
1
10
0
0
10
0
0.1
1
10
f)
e) BX-112
100
0
0
100
Explantes que brindan
brotes > 5 mm (%)
%
a) GA1
100
75
«
«
50
«
Control (± 7.6)
25
0
0
1
Respuest a morfogénica:
Brote > 5mm
Sólo Yema
10
100
GA1
1.0
Brote < 5mm
Abscisión
GA3
0.1
GA 4
GA7
5.0 mg l-1
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Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000
BIBLIOGRAFIA
1. Basconsuelo S, Reinoso H, Lorenzo E, Luna V, Bottini R 1995. Plant Growth Regulation 16: 113-119.
2. Bottini R, Luna V 1993. Current Topics in Plant Physiology 1: 147-159.
3. Davies PJ 1995. En: PJ Davies (Ed) Plant Hormones: Physiology, Biochemistry and Molecular Biology.
Kluwer Academic Publisher, The Netherlands, Pg 1-12.
4. Hedden P 1999. Journal of Experimental Botany 50: 553-563.
5. Hedden P, Kamiya Y 1997. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 48: 431460.
6. Junttila O 1991. En: N Takahashi, BO Phinney, J Macmillan (Eds) Giberellins. Springer-Verlag, New
York, Pg 199-210.
7. Murashige T, Skoog FF 1962. Physiologia Plantarum 15: 473-497.
8. Rademacher W 1991. En: N Takahashi, BO Phinney, J Macmillan (Eds) Giberellins. Springer-Verlag,
New York, Pg 199-210.