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Las hormonas vegetales, también conocidas como fitohormonas, son moléculas orgánicas que desencadenan una respuesta en la planta a un estímulo. Están implicadas en el crecimiento y el desarrollo de las plantas.

Un estímulo es un cambio o actividad que desencadena una reacción específica en un organismo.

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Las funciones consideradas principales para cada tipo de hormona son:

Auxinas: estimulan el crecimiento en longitud de la planta.

Giberelinas: inician la germinación de las semillas y estimulan la fructificación y crecimiento rápido del tallo.

Etileno: promueven la maduración de los frutos y la caída de las hojas.

Citoquininas: promueven la división celular y retrasan el proceso natural de envejecimiento y caída de las hojas.

Ácido abscísico (ABA): intervienen en condiciones adversas o de estrés.

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HORMONAS VEGETALES - FITOHORMONAS - AUXINAS - GIBERELINAS - ÁCIDO ABSCISICO - ETÍLENO

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Las auxinas se producen, principalmente, en los tallos; particularmente, en las puntas, donde se encuentran los meristemos apicales de las raíces y de los brotes. Pero la auxina, al igual que otras hormonas vegetales, puede difundirse a otras partes de la planta (por ejemplo, al lado sombreado de una planta). Como las auxinas se producen en los meristemos apicales, contribuyen al proceso de dominancia apical.
La dominancia apical se produce cuando la punta del tallo (meristema apical) impide el desarrollo de yemas axilares (crecimiento lateral), para que la planta pueda seguir creciendo hacia arriba: hacia la luz del sol.

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Las giberelinas intervienen en promover el crecimiento, incluyendo:

El crecimiento de los frutos.

El rápido crecimiento del tallo floral.

La germinación de las semillas.

Las giberelinas se consideran una de las hormonas vegetales más valiosas para la agricultura, por sus efectos en el crecimiento de los frutos y el alargamiento del tallo.

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En concreto, las citoquininas se denominan así porque ayudan a promover la división celular y la citocinesis. Además, las citoquininas son bien conocidas por sus propiedades de antienvejecimiento en las plantas, ya que ayudan a retrasar la senescencia (muerte) de las hojas.

Para evitar que las flores se marchiten o se pudran, es posible comprar citoquininas en tiendas de plantas o jardinería, para rociarle a las plantas.
Adicionalmente, están relacionadas con el crecimiento lateral (engrosamiento) de los tallos y las raíces, y la inhibición del crecimiento vertical (alargamiento).

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El ácido abscísico es una hormona especialmente útil en este sentido; es la protagonista. En algunas plantas, si el tejido mesófilo (tejido fotosintético de la hoja) está demasiado seco por falta de agua, puede liberar ácido abscísico. Este se desplazará hasta las células oclusivas de los estomas para promover que se cierren y, así, evitar una mayor pérdida de agua.

El ácido abscísico también ayuda a mantener las semillas en estado latente, si las condiciones ambientales no son ideales. En este sentido, el ácido abscísico actúa en contra del efecto de las giberelinas, ya que estas promueven la germinación de las semillas.

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El etileno es una hormona gaseosa que se asocia, sobre todo, a la maduración de la fruta. El etileno la ayuda, al inducir la pérdida de clorofila (el pigmento verde de las plantas) y la descomposición de las paredes celulares.
Debido a que el etileno está en forma gaseosa ¡puede viajar por el aire y tener un efecto en cualquier fruta cercana!
El etileno se denomina hormona de la senescencia, o del envejecimiento, porque además de provocar la maduración de los frutos también promueve la abscisión de las hojas.

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Los brasinoesteroides son compuestos vegetales que tienen la capacidad de estimular el crecimiento de las plantas. Se ha demostrado que influyen en la germinación, rizogénesis, floración, senescencia, abscisión y en los procesos de maduración.

Se encuentran en pequeñas cantidades en los órganos de las plantas, encontrándose principalmente en polen, hojas, yemas, flores y semillas.

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El jasmonato es una hormona que las plantas emplean como señal de peligro cuando se sienten atacadas por patógenos como los hongos, insectos e incluso por mordeduras de herbívoros. Esta función ya se conocía, pero no se sabía cómo se llevaba a cabo.

El ácido jasmónico es producido por la planta después del daño producido por un patógeno los cuales pueden ser microorganismo o insecto y da como resultado un incremento de la producción de compuestos de resistencia.

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JASMONATOS | INMUNOLOGÍA | SEÑALIZADOR |

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El ácido salicílico es una hormona vegetal que interviene en varios procesos vitales para las plantas como son la fotosíntesis, absorción y transporte de iones, y la defensa contra patógenos.

Es un compuesto encontrado en todos los tejidos de las plantas y comenzó a sobresalir como molécula señalizadora en plantas.

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Las estrigolactonas aparecen como compuestos no sólo necesarios para la germinación, de plantas parasíticas como Striga u Orobanche, sino también como inhibidores de la ramificación del tallo de las plantas, como Arabidopsis. De esta manera cumplen con uno de los requisitos clásicos de la definición de hormonas, tienen un papel fisiológico en el propio organismo que las sintetiza, y además lo hacen a bajas concentraciones.

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Las plantas, al igual que las personas, son capaces de comunicarse con su entorno y con los seres vivos que las rodean. Esto lo realizan a través de complejos mecanismos de señalización celular que han desarrollado a lo largo de su evolución. Así, se pueden comunicar con su entorno y con otros seres vivos. Pero estos mecanismos de comunicación entre individuos han evolucionado de forma equilibrada, de tal manera, que las plantas son capaces de dar la información los suficientemente clara a los organismos con los que se asocian, y a su vez, mantienen desinformados a sus enemigos y directos competidores.

La mayoría de las plantas terrestres, cuando en un medio se encuentran bajo condiciones de poca concentración de fosfato, se ven estimuladas a la formación de asociaciones simbióticas con hongos micorricicos arbusculares.

Esta simbiosis es estimulada por producción de unas moléculas señal denominadas estrigolactonas, que son exudadas por la raíz de la planta (Akiyama et al., 2005). De estas moléculas ha hablado Harro Bouwmeester, profesor de la Universidad Wageningen en los Países Bajos, a su paso por la Estación Experimental del Zaidín (EEZ), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Según Harro Bouwmeester, estas estrigolactonas se generan a partir de la rotura enzimática de los carotenoides, que son pigmentos orgánicos que se encuentran de forma natural en plantas y otros organismos fotosinténticos como algas, algunas clases de hongos y bacterias. De ahí, que también se conozcan como apocarotenoides.
Nuevas funciones
El grupo de investigación de Harro Bouwmeester, ha observado que las estrigolactonas son estimulantes de la germinación de las plantas parásitas de los géneros Striga y Orobanche spp, además de la actividad promotora de la formación de hifas de micorrizas arbusculares que ya se conocía.

La Striga, o "hierba bruja", es una planta parasítica cuyas semillas son capaces de permanecer durmientes en el suelo hasta 20 años, y que germinan únicamente en campos cultivados con maíz, sorgo o mijo, de los que adquiere el agua y prácticamente todos los nutrientes a través de una conexión con sus raíces. Se estima que en África los hábitos parasíticos de esta planta sobre otras especies, provoca la pérdida de cosechas por valor de 6000 millones de euros anuales.

Por otro lado, Orobanche spp. son un grupo de plantas parásitas herbáceas, carentes de clorofila, cuyas raíces se fijan a la planta hospedadora para extraer los nutrientes. Estas plantas afectan a cultivares de zonas más templadas, como es el caso de la zona mediterránea.

Actualmente, los métodos más efectivos de control de estas plantas parásitas son el uso de herbicidas y la eliminación manual. La secreción a través de la raíz de la planta hospedadora de estrigolactonas, es la causa de la estimulación de la germinación las semillas de las plantas parásitas y su posterior unión a la planta anfitriona u hospedadora.

La escasez de nutrientes en los campos agrícolas agudiza el problema de las plantas parásitas o malas hierbas, y las estrigolactonas son, en gran parte, responsables de este efecto.
Más evidencias de la función hormonal
Recientemente, se ha descubierto que las estrigolactonas no sólo actúan como moléculas de señalización celular en la rizosfera, sino que también tienen una función endógena, una función hormonal (Gómez-Roldán et al., 2008; Umehara et al., 2008).

Las estrigolactonas aparecen como compuestos no sólo necesarios para la germinación, de plantas parasíticas como Striga u Orobanche, sino también como inhibidores de la ramificación del tallo de las plantas, como Arabidopsis. De esta manera cumplen con uno de los requisitos clásicos de la definición de hormonas, tienen un papel fisiológico en el propio organismo que las sintetiza, y además lo hacen a bajas concentraciones.

Además, otro requisito de las hormonas es que su acción se ejerza a distancia, es decir, que se sintetice en un órgano y se desplace hasta los órganos diana. Este último hecho se ha visto claramente en el fenómeno de inhibición que provocan las estrigolactonas en el crecimiento de las ramas de la planta de guisante, Arabidopsis, arroz y tomate.

Otra de las aportaciones del grupo de investigación de Harro Bouwmeester ha sido el descubrimiento de que las estrigolactonas también podrían actuar en la regulación de la estructura de la raíz de las plantas.

En conclusión, las estrigolactonas son unos compuestos de tipo apocarotenoide, recientemente clasificadas como una nueva clase de hormonas de las plantas con funciones endógenas y de señalización externa, tal como ha declarado Harro Bouwmeester en la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC).

Derechos: Creative Commons

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Estrigolactonas: las nuevas hormonas vegetales

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Las estrigolactonas, son un nuevo grupo de hormonas vegetales, hasta hace poco desconocidas, que son exudadas por la raíz de la planta. De estas moléculas ha hablado Harro Bouwmeester, profesor de la Universidad Wageningen en los Países Bajos, a su paso por la Estación Experimental del Zaidín (EEZ), centro perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

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Las oligosacarinas son carbohidratos complejos capaces de modelar el crecimiento y desarrollo de las plantas a bajas concentraciones, algunos actúan como elicitores y son capaces de promover actividad de defensa en las plantas ante la presencia de patógenos.

Se localizan en la porción péctica que constituye la pared celular de las plantas y en condiciones naturales se liberan de la pectina mediante hidrólisis enzimática por acción de la planta o como resultado del ataque de patógenos (4, 5).

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Sistemina (Oligopéotido de 18 aminoácidos)

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Sistemina (Oligopéotido de 18 aminoácidos)

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La sistemina (S) fue la primera hormona peptídica identificada en plantas, la cual induce respuestas de defensa en Solanáceas ante la afectación por insectos y daño mecánico.

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En estudios anteriores, los científicos habían descubierto que cuando árboles y arbustos arden en un incendio forestal, se crean sustancias especiales llamadas karriquinas, que quedan depositadas en la tierra después del incendio, y aseguran que el bosque se regenere.

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Las principales poliaminas conocidas son la Putrescina, Espermidina y Espermina; que son las que comúnmente se encuentran en las células vegetales. A partir de estas poliaminas mencionadas, se pueden sintetizar otras poliaminas poco comunes, que son relacionadas con condiciones de estrés. Las poliaminas se pueden presentar en formas libres o conjugadas con otras moléculas.

Las poliaminas se encuentran acumuladas y asociadas principalmente a la pared celular; no obstante, también pueden encontrarse en vacuolas, cloroplastos y mitocondrias. Suelen producirse en altas cantidades cuando hay estrés por sequía, deficiencias nutricionales, salinidad, temperaturas extremas, entre otros factores.

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Uso de las hormonas vegetales artificiales

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Uso de las hormonas vegetales artificiales

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Los principales usos de las hormonas vegetales en la industria alimenticia son:

El empleo de auxinas ayuda a promover el crecimiento de las raíces en los esquejes de brotes.

El uso de giberelinas para aumentar el tamaño de los frutos, o para romper la latencia de las semillas.

Utilizar gas etileno para promover la maduración de los frutos, en especial cuando estos se cosechan inmaduros para sobrevivir a los procesos de envío.

Pulverizar citoquininas en flores y plantas para mantenerlas frescas (retrasar la senescencia).