MECANISMOS FITOHORMONALES QUE CONTROLAN FORMACIÓN DE CALIDAD DE MADERA EN ARBOLES JÓVENES Y MADUROS

MECANISMOS FITOHORMONALES QUE CONTROLAN FORMACIÓN DE CALIDAD DE MADERA EN ARBOLES JÓVENES Y MADUROS

        RONI ALONI        

Abstracto. El xilema secundario, es decir, la madera, en los árboles es inducida y controlada por corrientes de señales hormonales inductivas que dan forma a la calidad y cantidad de la madera. La auxina es la señal hormonal primaria que controla la formación de la madera; Se produce principalmente en hojas jóvenes, se desplaza hacia abajo a través del cambium e induce la madera. La citoquinina, desde las puntas de las raíces, se mueve hacia arriba, aumenta la sensibilidad del cambium a la señal auxina y estimula las divisiones celulares cambiales. La giberelina promueve la elongación de los brotes e induce fibras largas y traqueidas. El movimiento centrífugo del etileno de las células diferenciadoras del xilema hacia el exterior a la corteza induce los rayos vasculares radiales. En árboles coníferos, la respuesta de defensa inducida por jasmonato, que es mediada por el etileno, induce los conductos de resina traumática. Pueden prevenirse las grandes cavidades de resina traumática que dañan la madera en respuesta a heridas y estrés al disminuir la sensibilidad al etileno. A lo largo del eje del árbol, los gradientes de la disminución de las concentraciones de auxina desde las hojas hasta las raíces inducen gradientes de ancho de celda, composición de la pared y densidad en la madera. La madera juvenil en árboles es inducida por hojas jóvenes, mientras que la madera adulta puede ser producida más lejos de estas hojas. Por lo tanto, para acelerar la transición de la madera juvenil a la madera adulta de alta calidad en la base del tronco, se debe promover la rápida elongación del tallo de los árboles jóvenes. Esto se puede lograr cultivando árboles jóvenes en altas densidades y minimizando la competencia con especies anuales y de hierba. Del mismo modo, como las puntas de las raíces provocan efectos juveniles en el brote, el crecimiento rápido de las raíces debe endosarse para minimizar sus efectos. El alargamiento rápido del tallo también puede lograrse manipulando las concentraciones hormonales endógenas en árboles transgénicos. La elevación de las concentraciones de giberelina bioactiva endógena en los árboles transgénicos promueve la elongación del tallo, aumenta la producción de fibra larga y traqueida y modifica la biosíntesis de la lignina.

1. INTRODUCCIÓN

El objetivo de esta presentación es elucidar los mecanismos hormonales que controlan la formación de la madera en los árboles y proporcionar la comprensión hormonal necesaria para mejorar el mejoramiento de los árboles y mejorar la calidad y la producción de madera en los árboles forestales. Las hormonas vegetales son moléculas orgánicas que, a bajas concentraciones, influyen en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Las hormonas se sintetizan en varios lugares, se mueven a través de vías de transporte específicas a los sitios donde regulan el crecimiento y la diferenciación. Las señales hormonales que inducen a la madera se mueven en los tejidos vasculares; Regulan múltiples procesos organizados de división celular, crecimiento y diferenciación, construyendo complejos patrones celulares de xilema típicos de cada especie vegetal. Este capítulo resume los conocimientos actuales sobre el tema y proporciona información y nuevos conceptos sobre el desarrollo del xilema secundario en árboles y plantas modelo herbáceas. En particular, me centraré en las señales hormonales y en cómo regulan la diferenciación de diversos tipos de células de xilema en las direcciones axial y radial, incluyendo la inducción de conductos de resina traumática, el control del tamaño y densidad de las células y la regulación de las concentraciones juveniles- Transición de fase adulta. También aclaro cómo el cambium y las células del xilema se han especi 2. SEÑALES HORMONALES QUE REGULAN XYLOGENSIS

Las cuatro señales hormonales principales que inducen y controlan la formación de madera en los árboles son: auxina, citoquinina, giberelina y etileno (Aloni 2001). Sus funciones en la regulación de la actividad cambium y la diferenciación secundaria del xilema se aclararán a continuación. El control hormonal de la formación de la madera está mediado por la expresión de genes específicos y numerosos factores de transcripción que regulan diversos aspectos de la diferenciación celular y el crecimiento secundario (Groover y Robischon, 2006, Demura y Fukuda 2007, Persson et al. Al., 2007).

El sistema vascular de la planta se compone de xilema (tejido conductivo de agua) y floema (tejido conductivo alimentario) que son complejos, compuestos de varios tipos de células, que son inducidos por una serie de señales de desarrollo (Roberts et al. 1988; Evert 2006). A lo largo del eje de la planta, las células vasculares son inducidas y controladas por corrientes longitudinales de señales hormonales inductivas (Sachs 1981, Aloni 1987, 2001), mientras que los rayos vasculares son inducidos y regulados por los flujos hormonales radiales (Lev-Yadun y Aloni 1995; Aloni Et al., 2000).

2. SEÑALES HORMONALES QUE REGULAN XYLOGENSIS

Las cuatro señales hormonales principales que inducen y controlan la formación de madera en los árboles son: auxina, citoquinina, giberelina y etileno (Aloni 2001). Sus funciones en la regulación de la actividad cambium y la diferenciación secundaria del xilema se aclararán a continuación. El control hormonal de la formación de la madera está mediado por la expresión de genes específicos y numerosos factores de transcripción que regulan diversos aspectos de la diferenciación celular y el crecimiento secundario (Groover y Robischon, 2006, Demura y Fukuda 2007, Persson et al. Al., 2007).

El sistema vascular de la planta se compone de xilema (tejido conductivo de agua) y floema (tejido conductivo alimentario) que son complejos, compuestos de varios tipos de células, que son inducidos por una serie de señales de desarrollo (Roberts et al. 1988; Evert 2006). A lo largo del eje de la planta, las células vasculares son inducidas y controladas por corrientes longitudinales de señales hormonales inductivas (Sachs 1981, Aloni 1987, 2001), mientras que los rayos vasculares son inducidos y regulados por los flujos hormonales radiales (Lev-Yadun y Aloni 1995; Aloni Et al., 2000).

2.1. Auxina (IAA)

La hormona auxina, es decir, el ácido indol-3-acético (IAA) es la auxina más común que ocurre naturalmente. IAA es la principal señal de los brotes que regula todos los aspectos de la diferenciación vascular en las plantas (Aloni 2001). El transporte polar de IAA de los órganos de los brotes jóvenes (Aloni 2004) hacia abajo a través del cambium hasta las puntas de las raíces (Aloni et al., 2006a) induce y controla la formación de la madera. La continuidad de los tejidos vasculares a lo largo del eje de la planta es el resultado del flujo polar constante de IAA de las hojas a las raíces (Aloni 1987).

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