El ácido giberélico (GA) es un tipo de hormona que es importante para el crecimiento de las plantas. La "revolución verde" de la agricultura se produjo en gran medida debido a la aplicación de ácido giberélico a los cultivos. Los científicos están descubriendo las muchas formas en que las giberelinas ayudan al desarrollo de las plantas, al tiempo que disciernen los métodos por los cuales son transportadas y sintetizadas en las plantas.
El ácido giberélico (AG) es una hormona que se encuentra en las plantas y ayuda al crecimiento de las plantas y desarrollo. Se usa comúnmente en la agricultura para aumentar el rendimiento de los cultivos.
Ácido giberélico Descripción
El ácido giberélico, o GA, es una hormona que se encuentra en las plantas. El ácido giberélico se puede encontrar en tejidos de plantas en crecimiento como brotes, hojas jóvenes y flores. Es débilmente ácido. Otro nombre para el ácido giberélico es giberelina. El ácido giberélico puede ingresar a las membranas celulares mediante difusión simple. Los ácidos también pueden ser ayudados por los transportadores de entrada, que son proteínas que pueden mover GAs a través de la membrana celular. Un tipo de transportador de afluencia es un transportador de nitrato 1 /transportador de péptidos (NPF). Otros transportadores de este tipo incluyen SWEET13 y SWEET14, que aparentemente transportan sacarosa al floema de la planta. El interior de la célula posee menor acidez (un pH más alto), por lo que GA se vuelve negativo en carga. Después de ese punto, la giberelina no puede escapar de la célula sin unirse a otro componente. Los científicos suponen que debe haber transportadores que puedan mover la giberelina fuera del citoplasma nuevamente, pero hasta ahora no se han encontrado estos "transportadores de flujo de salida".
Hasta ahora se han descubierto más de 130 tipos de ácidos giberélicos. Varios de estos no son biológicamente activos (bioactivos), por lo que sirven como precursores de GA bioactivos como GA1, GA3, GA4 y GA7. La biosíntesis de estas AG activas no se conoce bien, pero los científicos están haciendo avances en esta área. Mientras que los GA no bioactivos parecen moverse largas distancias en las plantas, los bioactivos no tienden a hacerlo. Está claro que GA puede pasar a la savia del floema de las plantas y que ayuda al crecimiento y desarrollo de las plantas, así como a su floración. Aparentemente, los GA también pueden moverse a través de distancias cortas. En el caso de GA9, esta giberelina se produce en ovarios de plantas y se reubica en pétalos y sépalos. A partir de ahí, sufre cambios para convertirse en GA4. Esta hormona bioactiva a su vez afecta el crecimiento de los órganos de las plantas. Los científicos continúan buscando respuestas sobre cómo los ácidos giberélicos móviles están en las plantas.
Hormona de crecimiento GA3
La hormona de crecimiento GA3 es un tipo de giberelina que es bioactiva. Un científico japonés descubrió AC3 en la década de 1950. En ese momento, un hongo afectó los cultivos de arroz, por lo que hizo que las plantas crecieran altas al tiempo que detenía la producción de semillas. Estas plantas larguiruchas e infértiles ni siquiera podían soportar su peso. Cuando los científicos estudiaron este hongo, descubrieron que contenía compuestos que podrían promover el crecimiento de las plantas. El hongo se llamaba Gibberella fujikuroi, que originó el nombre de giberelina. Uno de estos compuestos, ahora llamado GA3, es el ácido giberélico más producido para uso industrial. La hormona de crecimiento GA3 es importante para la agricultura, la ciencia y la horticultura. GA3 estimula la aparición de órganos masculinos en ciertas especies.
Producción de ácido giberélico y cultivos
El descubrimiento de los ácidos giberélicos condujo a importantes desarrollos en la agricultura. Los agricultores descubrieron que podían aumentar sus rendimientos de granos mediante el uso de GA. Esto condujo a lo que se llamó una "revolución verde" en la agricultura. Los agricultores podrían agregar más fertilizante nitrogenado a los cultivos sin preocuparse por el alargamiento del tallo. Los aumentos resultantes en el trigo y el arroz cambiaron por completo la agricultura en todo el mundo, lo que demuestra la gran importancia del ácido giberélico en la agricultura moderna.
Hasta el día de hoy, los ácidos giberélicos se usan para tratar plantas que tienen fenotipos enanos. Las giberelinas estimulan el crecimiento de las plantas en estas plantas enanas. El ácido giberélico también se puede utilizar para reducir la floración en huertos frutales jóvenes. De esta manera, los árboles frutales tienen más tiempo para crecer. También ayuda como medida preventiva contra virus de plantas en árboles jóvenes que se transmiten por polen. Los agricultores deciden cuánto ácido giberélico usar en sus cultivos determinando cuál es su objetivo de producción. Si necesitan reducir la fructificación, pueden usar altas cantidades de ácido giberélico. Por otro lado, si usan menos GA, entonces las frutas o verduras pueden producir más. Los huertos que producen mucha fruta no necesitarán tanta aplicación de GA. En general, los GA solo deben aplicarse en climas cálidos, o no funcionarán para estimular el crecimiento también.
El ácido giberélico también puede ayudar a las frutas como los cítricos. La aplicación de ácido giberélico a los cítricos puede prevenir la descomposición del albedo, que es un pliegue y agrietamiento de las cortezas de naranja. La aplicación de ácido giberélico también puede reducir las manchas de marca de agua en los cítricos. El ácido giberélico, por lo tanto, mejora la calidad de la corteza de los cítricos. La aplicación de GA produce una fruta de mayor calidad que es más resistente a las condiciones climáticas adversas y otras posibles vías de descomposición y lesiones. Prestar especial atención a las aplicaciones en plantas sanas en las condiciones adecuadas puede mejorar enormemente un cultivo de cítricos. Por lo general, los mejores resultados de la aplicación de GA ocurren cuando no se usa solo, sino en una mezcla con otros compuestos. Está claro que las mejoras en los rendimientos de los cultivos y la calidad de la fruta hacen del ácido giberélico una herramienta importante en la agricultura. El papel en las AG de mejorar y aumentar el suministro de alimentos es impresionante, y parece probable que permanezca por algún tiempo.
¿Cuál es la función de las giberelinas?
Las giberelinas funcionan como controladores del crecimiento en las plantas. Trabajan para impulsar la germinación de las semillas, ayudar al crecimiento y la maduración de las hojas y afectar la floración.
Con la germinación de las semillas, las semillas permanecen inactivas hasta que se activan para germinar. Cuando se liberan las giberelinas, comienzan un proceso de debilitamiento de las capas de semillas al comenzar la expresión génica. Esto conduce a la expansión de las células.
Las AG son factores que contribuyen al desarrollo de las flores. En bienales, estimularán el desarrollo de las flores. Curiosamente, en las plantas perennes, las giberelinas inhiben la floración. Además, los ácidos giberélicos son fundamentales para el alargamiento del entrenudo. Nuevamente, el resultado es una expansión de las células y la división celular. Esto ocurre como respuesta a los ciclos de luz y oscuridad.
En las plantas mutantes que son enanas o de floración tardía, hay menos ácido giberélico presente. En estas plantas, se necesita una mayor aplicación de GA para devolver las plantas a un patrón de crecimiento más normal. Por lo tanto, la giberelina funciona como un tipo de reinicio para las plantas.
Otra función de la giberelina es ayudar a la germinación del polen. Durante el crecimiento del tubo de polen, se ha demostrado que la cantidad de giberelina aumenta. Las giberelinas también afectan la fertilidad masculina y femenina en las plantas. El ácido giberélico desempeña un papel en la supresión de la formación de flores femeninas.
El estambre es un sitio principal para producir ácidos giberélicos.
Los descubrimientos recientes en botánica han llevado a una mayor comprensión de las vías de señalización de los ácidos giberélicos. En general, estas vías requieren un receptor GA, represores del crecimiento llamados DELLA y proteínas de diversos tipos. Las proteínas DELLA inhiben el crecimiento de las plantas, mientras que la señal GA ayuda al crecimiento. Para ir más allá de esta inhibición, los ácidos giberélicos forman un complejo que conduce a la descomposición de los represores de crecimiento de DELLA.
Los científicos todavía están tratando de comprender el proceso de cómo los AG hacen que todas estas cosas sucedan. Teóricamente, las giberelinas deben estar transportando largas distancias dentro de las plantas. El mecanismo para esto aún no está claro.
Dado que las plantas no pueden moverse, la importancia de señalizar moléculas y hormonas es de gran importancia. Si se inclina más sobre los mecanismos de transporte fundamentales del ácido giberélico, además de las vías de señalización de las hormonas, se logrará una mayor comprensión de las plantas. Esto, a su vez, ayudará a la agricultura a medida que los humanos se enfrenten a la necesidad de cosechas altamente eficientes.
