FOTOMORFOGENESIS. Las plantas están expuestas a señales del ambiente luminoso.
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FOTOMORFOGENESIS
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Las plantas están expuestas a señalesdel ambiente luminoso
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Composición espectral de la Composición espectral de la radiación solar radiación solar
www.arpansa.gov.au/is_sunys.htm
Rojo Rojo lejanoAzul
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Las hojas absorben Las hojas absorben casi toda la luz roja y casi toda la luz roja y
azul que les llega, azul que les llega, pero reflejan y pero reflejan y
transmiten la mayor transmiten la mayor parte del rojo lejano parte del rojo lejano
www.spacetownusa.com
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Índice de área foliar
Rel
ació
n r
ojo
/ r
ojo
lej
ano
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 1 2 3 4
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Índice de área foliar
Rel
ació
n r
ojo
/ r
ojo
lej
ano
0.01 0.1 10.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
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Emergencia del suelo: Oscuridad plena (1) a ciclos diarios de luz / oscuridad (2)
Plantas vecinas: muy bajas relaciones rojo / rojo lejano y bajas irradiancias (3), bajas relaciones rojo / rojo lejano de la luz horizontal y altas irradiancias por arriba (4), o altas relaciones rojo / rojo lejano y altas irradiancias (5).
Estaciones: Días largos (5) o días cortos (6).
1
2 2 43 5 6
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Las plantas responden a señalesdel ambiente luminoso
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ALT
O R
/RL
OSCURID
AD
LUZ
OSC
UR
IDAD
LUZ
ALTO R/RL
BAJOR/RL
DIAS L
ARGO
S
DIA
S C
OR
TO
S
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Bajas relaciones rojo / rojo Bajas relaciones rojo / rojo lejano reducen el macollaje en lejano reducen el macollaje en
pastospastos
Alta R/RLAlta R/RL
Alta R/RLAlta R/RL
Baja R/RLBaja R/RL
Baja R/RLBaja R/RL
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Tratamientos con un pulso de Rojo lejano al final de cada día
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0
10
30
40
50
20
% Hojas
***
NO E S
+ RL
Las señales rojo / rojo lejano regulan la posición de las hojas
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Las señales del ambiente luminoso pueden ser percibidas gracias a la
acción de fotorreceptores
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Fotorreceptores Rango de acción
Cromóforo
Fitocromos Rojo, rojo lejano (azul)
Tetrapirrol de cadena lineal
Criptocromos Azul, UV-A Pterina y flavina
Fototropinas Azul, UV-A Flavinas
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Pr PfrRespuestas
DestrucciónReversión
Síntesis
Los fitocromos tienen dos formas, Pr y Pfr
Rojo
Rojo lejano
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Plantas de una misma especie tienen distintos fitocromos porque la apoproteína
es codificada por distintos genes
Arabidopsis thaliana: phyA, phyB, phyC, phyD, phyE
Arroz: phyA, phyB, phyC
También las plantas tienen más de un criptocromo y fototropina
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phyA phyB cry1 cry2Planta normal
Las plantas que carecen de los fotorreceptores más importantes muestran serias alteraciones del crecimiento y
desarrollo
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Osc. Luz roja Luz azulLuz rojolejana
WT
WT
WT
WT
WT
WT
WT
WT
phyA
phy
B
phyA
phy
B
phyA
phyA
phyA
cry
1 cr
y2
phyA
cry
1 cr
y2
Luz blancaLuz blanca
WT
WT
phyA
phy
B
phyA
phy
B
cry
1 cr
y2
cry1
cry
2 ph
yA p
hyB
cry
1 cr
y2
phyA
phy
B c
ry1
cry2
El pasaje de la oscuridad completa a la luz percibida por distintos fotorreceptores inicia la des-etiolación
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Transducción de las señales percibidas por fotorreceptores
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Los fitocromos migran desde el citoplasma al núcleo en su forma Pfr
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COP1 es una E3 ligasa que mantiene reprimida la fotomorfogénesis en oscuridad al causar la destrucción
de factores de transcripción necesarios para la fotomorfogénesis
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phy
NUCLEO
CITOPLASMA
TFs
COP1 cry
phy TFs RESPUESTAS
SEÑAL
SEÑAL
REPRESION
ACTIVACION
ADN
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Modos de respuesta de los fitocromos:Respuestas a bajos flujos
Respuestas a muy bajos flujosRespuestas a altas irradiancias
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Dependencia espectral: El rojo establece Pfr, el rojo lejano reduce los niveles de PfrDependencia del flujo: La luz intensa diluye el impacto de la reversión
Respuesta
Tasa del flujo defotones
Rojo
Rojo lejano
Fitocromo B
Respuestas R/RL reversibles o respuestas a bajos flujos
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Bajas relaciones rojo / rojo lejano Bajas relaciones rojo / rojo lejano inactivan al fitocromo B (phyB)inactivan al fitocromo B (phyB)
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Respuesta
Tasa del flujo defotones de un pulso de luz
Rojo
Rojo lejano
Fitocromo A
Respuestas a muy bajos flujos
La respuesta se satura con muy poco Pfr de phyA
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Respuesta
Tasa del flujo defotones de rojo lejano continuo
Fitocromo A
Respuestas a altas irradiancias
La respuesta requiere irradiaciones prolongadas con rojo lejano
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Implicancias en cultivos yAplicaciones biotecnológicas
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K. Rendidor K. Cacique0
5
10
15
20Luz rojaLuz rojo lejanaControlLuz roja + rojolejana
Cultivar
Pes
o d
e g
ran
os
po
r p
lan
ta (g
)
Plantas de trigo cultivadas a baja densidad pero Plantas de trigo cultivadas a baja densidad pero con señales de bajo rojo / rojo lejanocon señales de bajo rojo / rojo lejano
Luz con que se Luz con que se suplementa la suplementa la radiación solarradiación solar
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WT Dara
![Page 34: FOTOMORFOGENESIS. Las plantas están expuestas a señales del ambiente luminoso.](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022062309/5665b4951a28abb57c9267af/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: FOTOMORFOGENESIS. Las plantas están expuestas a señales del ambiente luminoso.](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022062309/5665b4951a28abb57c9267af/html5/thumbnails/35.jpg)
Las plantas con niveles supra-normales de phyB Las plantas con niveles supra-normales de phyB no cubren bien el suelono cubren bien el suelo