Mecanismos Hormonales en el Desarrollo Vegetal: De la Semilla al Fruto

Control hormonal de la dormición

En la semilla que ha superado procesos que favorecen la germinación, disminuyen los niveles de ABA (ácido abscísico) y se reduce la sensibilidad de los tejidos a esta hormona. La rotura de la testa puede deberse a esta disminución de ABA.

• El ABA inhibe la expresión de enzimas beta-glucanasas, encargadas de romper la pared de la testa.
• El descenso de ABA, unido a la pérdida de sensibilidad, permite que las GAs (giberelinas) activen las beta-glucanasas.
• Las GAs son necesarias para romper el endospermo y permitir que la radícula atraviese esta capa.
• La luz aumenta los niveles de GAs e inhibe la ruta del ABA, facilitando la rotura del endospermo.
• Los BRs (brasinoesteroides) y el etileno bloquean la señalización del ABA, fomentando la actividad de las GAs sobre la testa y el endospermo.

Desarrollo y maduración del fruto

1. Fecundación

Ocurre tras la polinización, momento en el que el ovario de la flor se transforma en fruto. Se activa la producción de hormonas como auxinas, giberelinas y citoquininas, las cuales estimulan el desarrollo del fruto.

2. Crecimiento

Fase caracterizada por la división y expansión celular, donde las auxinas y giberelinas son fundamentales. Durante esta etapa, el fruto crece y acumula reservas (almidón, ácidos, etc.).

3. Maduración

Implica cambios fisiológicos y bioquímicos que afectan al color, sabor, textura y aroma. La hormona clave es el etileno, especialmente en frutos climatéricos (plátano, tomate, manzana). Este activa genes para:

• Degradación de clorofila: Cambio de color.
• Síntesis de azúcares y compuestos volátiles: Mejora del sabor y olor.
• Activación de enzimas (celulasas y pectinasas): Ablandamiento del fruto.

Su producción es autocatalítica: a mayor concentración de etileno, mayor velocidad de maduración.

Clasificación de frutos según su maduración

• Frutos climatéricos: Como el plátano, el aguacate y la manzana. Continúan su proceso de maduración después de la cosecha debido a la liberación continua de gas etileno.
• Frutos no climatéricos: Como la fresa, la naranja y la uva. Detienen su desarrollo al ser separados de la planta; no maduran ni aumentan su dulzor si se recolectan verdes.

Perfil de fitohormonas clave

Ácido abscísico (ABA)

• Efecto biológico: Cierre estomático, respuesta al estrés hídrico, dormición de semillas y abscisión.
• Localización: Tejidos con cloroplastos o amiloplastos.
• Biosíntesis: Derivado de isoprenoides vía epoxicarotenoides (plastos y citosol).
• Homeostasis: Conjugación reversible (almacenamiento) y degradación irreversible.

Estrigolactonas

• Efecto biológico: Inhibición de brotes laterales (antagonismo con citoquininas), simbiosis con hongos y germinación de plantas parásitas.
• Localización: Raíces y tejidos que controlan la ramificación.
• Biosíntesis: Derivan de carotenoides (carlactona).
• Homeostasis: Regulación por auxinas y degradación por proteólisis vía ubiquitina.
• Transporte: A través del xilema hacia los brotes.