Fisiologia – Ormoni vegetali

FISIOLOGIA – ORMONI VEGETALI

Tratto da una lezione di Marco Beconcini svolta nel 2010, un interessante articolo sugli ormoni vegetali e sulle loro implicazioni in ambito bonsai.

Di Marco Beconcini e Simone Chiarelli

Ogni organismo per svilupparsi, necessita una comunicazione tra le cellule di cui è composto.

Gli ormoni rappresentano i messaggeri di tale comunicazione intercellulare, interagendo con dei recettori, ovvero proteine all’interno della cellula che danno il via alla produzione di sostanze chimiche. Il risultato di questa comunicazione si traduce nella produzione di sostanze in grado di influenzare lo sviluppo della pianta in ogni sua parte.

Gli ormoni rispondono a stimoli esterni (es. luce) modificando il metabolismo della pianta.

Ogni organo della pianta è così regolato da più di un ormone che può aumentare o diminuire la propria concentrazione all’interno di esso.

Una delle caratteristica degli ormoni vegetali è la propria traslocazione da un organo all’altro sfruttando le vie linfatiche della pianta (es: da radice a fusto),

Differenze tra ormoni animali e ormoni vegetali

ANIMALI

  • Sono di diversi tipi ed in numero superiore.
  • Polipeptidi o steroidi
  • Sono prodotti dall’ipofisi e da ghiandole specifiche

VEGETALI

  • Sono solo 5 i principali.
  • Sono molecole di varia natura.
  • Non esistono organi specifici per la produzione e la loro distribuzione è molto eterogenea.

Gli ormoni vegetali (fitormoni) che agiscono da fitoregolatori possono essere suddivisi in 5 classi principali: Auxine, Gibberelline, Citochinine, Acido Abscissico ed Etilene.

Gli ormoni facenti parte delle prime tre classi si possono classificare come ormoni ad effetto “stimolante” o “accrescitivo”, gli ultimi due ormoni possono essere invece classificati come “ormoni inibitori” proprio per la loro azione inibitoria sulla pianta.

Un breve elenco degli effetti fisiologici delle cinque classi di ormoni di cui sopra.

AUXINE

Il nome deriva dalla parola greca “auxein” che significa “crescita”. Per auxina si intende la sostanza chimica in grado di promuovere la crescita per allungamento dei tessuti vegetali.

È contenuta naturalmente nelle piante in queste forme:

  • Acido indolo-3-acetico (IAA)
  • Acidocloindolacetico (4-Cl-IAA) (Cloroauxine)
  • Acido fenilacetico (PAA)

Oppure in forme sintetiche impiegate nei preparati commerciali.

Le auxine sono localizzate e prodotte soprattutto nell’apice dei germogli dove a determinate concentrazioni è responsabile della distensione dei tessuti.

L’auxina è trasportata nel resto della pianta con un movimento che dal germoglio va verso le radici. La sintesi dell’auxina è maggiore in primavera, periodo durante il quale si ha una maggiore crescita e vigoria della pianta, e rallenta in estate.

L’auxina apporta:
Effetto di distensione dovuto ad un aumento dell’estensibilità della parete cellulare nei giovani fusti in via di sviluppo

Fototropismo Attitudine della pianta a svilupparsi verso la luce. In questo caso sottoponendo un germoglio ad una fonte di luce laterale, che pone un lato del germoglio in ombra, si osserva una direzionalità del germoglio verso la luce a causa della maggior concentrazione di auxina sul lato in ombra del germoglio stesso, che ne provoca una maggior crescita sul lato in ombra ed una minor crescita sula lato esposto alla luce.

Gravitropismo: movimenti per cui le radici si dispongono nella posizione del filo a piombo verso il centro della Terra.

Dominanza apicale e susseguente inibizione delle gemme laterali.

La dominanza apicale è fenomeno in cui l’apice vegetativo inibisce e controlla (da qui il termine “dominanza”) lo sviluppo delle gemme laterali. L’auxina, sintetizzata nell’apice del germoglio, scende lungo il fusto e blocca la crescita delle gemme ascellari favorendo un maggior sviluppo dell’apice vegetativo.

Se si recide l’apice del germoglio, inibendo quindi in parte la sintesi di auxina, le gemme ascellari crescono rapidamente.

Formazione di radici avventizie ad alte concentrazioni e conseguentemente inibizione della radice primaria.
Rallentamento della senescenza delle foglie e stimolo primario alla formazione del frutto.

Tutti questi fenomeni indotti dalle auxine avvengono a concentrazioni standard, All’aumentare o al variare di tale concentrazione si ottiene il risultato inverso al fenomeno provocato:

BASSE CONCENTRAZIONI:

  • Sviluppo del fittone radicale
  • Sviluppo del germoglio

ALTE CONCENTRAZIONI:

  • Sviluppo di radici laterali
  • Inibitore di crescita

Prodotti commerciali contenenti auxine di sintesi:

Acido Alfanaftilacetico (NAA) all’1%

Radicante a dosi elevate,stimolante a dosi più basse

NAA (Acido alfa-naftilacetico) puro 0,01 %

Antistress,stimolante della ripresa vegetativa

NAA (Acido alfa-naftilacetico) puro 7,5%

Potatura chimica, antipollonante

GIBBERELLINE

Le gibberelline sono una famiglia di composti (terpenoidi) che hanno un’influenza sulla divisione cellulare e sulla crescita. Una pianta ad alto fusto contiene una concentrazione di questo ormone superiore rispetto a una pianta con habitus cespitoso o rispetto a un bonsai.

Alcune gibberelline:

  • GA1
  • GA3
  • ENT- Gibberellano
  • ENT- Kaurene

Questi ormoni sono meno mobili delle auxine. E’ prodotta dai meristemi apicali e subapicali del fusto, dal seme e dall’embrione.

Principali effetti indotti dalle gibberelline

  • Allungamento del fusto e conseguente perdita di spessore
  • Interruzione della dormienza del seme dovuta alla temperatura
  • Induzione alla fioritura su piante giovani,o conversione dallo stadio maturo allo stadio giovanile a seconda della concentrazione

Prodotti commerciali contenti gibberelline di sintesi:

Liquidi

    Acido gibberellico (GA3) 2%
    Pastiglie idrosolubili

In Polvere : puro da sciogliere in alcool

  • GA3 9%
  • GA3 12%
  • CITOCHININE

    Le citochinine sono ormoni sintetizzati nel meristema radicale della pianta e sono trasportate verso i germogli attraverso lo xilema

    Zeatina

    Chinetina

    Importanza del rapporto tra Auxine e Citochinine:

    Le auxine ad alte concentrazioni stimolano la formazione di radici, mentre alte concentrazioni di citochinina e di auxina inducono la germogliazione.

    Principali effetti indotti dalle citochinine

    • Stimolazione delle gemme laterali (quando si perde la dominanza apicale questi ormoni promuovono l’attivazione delle gemme ascellari).
    • Effetti sulla formazione del cloroplasto e conseguente produzione di proteine della fotosintesi.
    • Riduzione della crescita degli internodi.
    • Richiamo dei nutrienti.

    Prodotti commerciali contenti citochinine di sintesi:

    • 6-Benziladenina. E’ un nuovo fitoregolatore contentente la 6-Benziladenina,la prima Citochinina di sintesi,questo prodotto è impiegato per indurre la cascola delle mele e quindi selezionare chimicamente i frutti da scartare al fine di favorire lo sviluppo di quelli che permangono.

    Al momento è registrato solo sul melo.

    Di fatto agisce in maniera similare ad un nanizzante e veicola i nutrienti.

    La loro funzione agisce su:

    • Regolazione della dominanza apicale, con un effetto di contrasto, e quindi contrario, a quello delle auxine, portando ad una stimolazione dello sviluppo delle gemme laterali (nelle dicotiledoni)
    • Senescenza, ritardandola.

    ACIDO ABSCISSICO

    Nonostante il suo nome possa richiamare il fenomeno dell’abscissione, e quindi in particolar modo la caduta autunnale delle foglie, ha in realtà un effetto maggiormente legato alla dormienza, legata questa alla stagionalità o a forti fenomeni di stress fisico. L’acido Abscissico:

    • Porta alla dormienza delle gemme e dei semi.
    • Contrasta l’effetto di accrescimento/distensione indotto dall’Auxina.
    • E’ l’ormone che attiva le difese della pianta in caso di stress idrico, salino e da freddo, agendo sulla chiusura e apertura degli stomi. Gioca così un ruolo importante nella riduzione della perdita dell’acqua (dovuta alla traspirazione) in condizioni di stress idrico.
    • Ha un effetto sulla senescenza.

    ETILENE

    E’ un gas,in condizioni fisiologiche è più leggero dell’aria,viene considerato ormone in quanto influisce sullo sviluppo della pianta e viene da essa prodotto.

    Il precursore dell’etilene è l’amminoacido metionina.

    Questo gas è responsabile della maturazione del frutto.

    Principali effetti indotti del gas Etilene

    • Abscissione: caduta di foglie frutti e fiori
    • Maturazione del frutto
    • Epinastia:,curvatura delle foglie verso il basso
    • Viene prodotto quando le radici vengono sottoposte a stress Idrici
    • Crescita orizzontale e perdita del geotropismo radicale
    • Le auxine sono limitatori dell’ etilene

    ORMONI VEGETALI SECONDARI

    • Acido jasmonico= difesa da stress,funghi e batteri
    • Acido salicilico= attivazione di geni induttori di resistenza
    • Poliammine= richiamo per insetti impollinatori
    • Turgorine=turgore cellulare
    • Strigolattoni=dominanza apicale
    • ‪Brassinosteroidi= distensione e divisione cellulare

    Vedi le applicazioni pratiche sui Bonsai

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