El papel de las fitohormonas en la batalla por el rendimiento: perspectivas y posibles peligros



En el mundo biotecnológico en rápido desarrollo, los microorganismos se están adaptando rápidamente a los pesticidas existentes. Para hacer frente a este problema, es necesaria una interacción más activa entre las instituciones científicas, industriales y educativas. El ex viceministro de Desarrollo Económico, Comercio y Agricultura de Ucrania, Inna Dmitrievna Meteleva, en una entrevista con el periódico "Agroobrazovanie", se centró en la importancia del empalme "educación - ciencia" en términos de capacitación de la nueva generación de personal profesional.



La Universidad Nacional de Recursos Biológicos y Gestión de la Naturaleza de Ucrania (NUBiP) ha estado a la vanguardia de las soluciones innovadoras en el campo de la biotecnología durante varios años. Uno de los desarrollos más prometedores de la Universidad, que se ha sometido a pruebas prácticas tanto en condiciones de laboratorio como en los campos de la zona árida de la región de Zaporizhzhya, se basa en la investigación realizada por los autores del Departamento de Ciencia y Agrofísica de Suelos, NUBiP Butchek Polina Vladimirovna y Zabaluev Vladimir Alekseevich. Los científicos han analizado la interacción de microorganismos con la rizosfera de las plantas (llamada micorriza). El preparado "Mikoplant", creado por P. Buchek y V. Zabaluev, consiste en esporas y vesículas del hongo de la familia Glomus, presentado en forma de sustrato granular de raíz. El principio de acción es que la planta segrega la fitohormona rizolactona,que promueve la simbiosis de hongos con el sistema de raíces y fortalece las micorrizas. Especialmente en las regiones áridas de nuestro país, esto es muy importante, donde el sistema de raíces de las plantas está poco desarrollado y la rizosfera también está poco desarrollada, como resultado de lo cual se absorbe una pequeña cantidad de agua.



T. P. Pirog, G. A. Iutinskaya, N. O. Leonova, K. A. Beregovaya y T. A. Shevchuk del Instituto de Biología Molecular y Genética (IMBiG) llevaron a cabo otro estudio similar. Los científicos trataron semillas de plantas con la fitohormona estrigolactona. En el experimento, se obtuvieron buenos resultados y las semillas tratadas con fitohormonas brotaron rápidamente, y las plantas adultas tuvieron un poderoso sistema de raíces. Cuando se comparó con el control, la rizosfera de las plantas no tratadas con fitohormona era de aproximadamente 2 cm, y la rizosfera de las plantas experimentales se expandió a 1,5 metros.



La planta produce una gran cantidad de fitohormonas. Se pueden dividir condicionalmente en 3 partes: fitohormonas de los tallos: auxinas, fitohormonas de las raíces: citoquininas, fitohormonas de las hojas y giberelinas.



Por primera vez, Charles Darwin sugirió que las plantas secretan sustancias biológicamente activas que afectan su crecimiento y desarrollo. Describió un experimento que estudiaba la zona apical del tallo. Los científicos han notado que la planta siempre lucha por el sol, estando a la sombra, el tallo se "dobla" y, por así decirlo, se arrastra hacia la fuente de luz solar. Se realizó un experimento para descubrir qué parte de la planta da la señal para formar esta curva. Primero, Darwin cubrió el área doblada para que la luz del sol no pudiera ingresar a esta área, pero la planta aún se retorcía y se inclinaba hacia la luz. Luego cubrió la parte superior del tallo y la planta dejó de doblarse. Entonces Charles Darwin sugirió que algunas moléculas se producen en la parte superior de la planta, cuya actividad conduce a cambios fisiológicos y regula el proceso de flexión del tallo. Siguiendo,lo que hizo el investigador fue poner a prueba su teoría: cortó el ápice y la planta dejó de doblarse. Bueno, lo último que hizo Darwin fue colocar la corona cortada en una placa de Petri con agar. Luego cortó un trozo de agar y lo colocó en el lugar cortado del ápice; la planta comenzó a doblarse. Así se identificó y describió la primera fitohormona de la historia, la auxina.



Al final resultó que, todas las fitohormonas tienen un efecto atrayente, con la ayuda de la cual es posible "engañar" a las plantas, aumentando su productividad. Por ejemplo, procesar una fruta de fresa con auxina puede lograr frutas grandes, pero la moneda tiene un reverso. La fruta crece intensamente y consume azúcar para crecer, por lo que las fresas son menos dulces. Además, si no calcula la dosis de auxina, simplemente puede lograr el efecto contrario y la planta morirá. Este patrón fue notado por los amantes del "césped hermoso" y ahora en Europa el césped tratado con auxina consiste exclusivamente en plantas monocotiledóneas, ya que las plantas dicotiledóneas mueren a causa de grandes dosis. El efecto letal de dosis masivas de auxina fue utilizado por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos durante la Guerra de Indochina. Debido al hecho de que las guerrillas vietnamitas se escondían en la selva tropical,Se decidió rociar el Agente Naranja sobre las selvas tropicales del Delta del Mekong. Esto ha tenido enormes implicaciones tanto para la flora como para la fauna de la región. En animales y humanos, surgieron enfermedades de la piel, que provocaron daño orgánico sistémico y enfermedades oncológicas.



Las citoquininas, hormonas que causan la división celular, merecen una mención especial. Si la planta se trata con citoquininas (fitohormonas de las raíces), la planta recibe una señal de que se debe suministrar glucosa al sistema de raíces. La fotosíntesis ocurre en las hojas de las plantas, por lo tanto, después de recibir tal señal, las hojas comienzan a trabajar intensamente, produciendo glucosa (nutrición para todos los organismos vivos). O el feto, después de haber recibido tal señal, permanece verde durante mucho tiempo y no envejece. Por supuesto, la naturaleza no podría aprovechar esto. Hay muchos animales (nematodos, por ejemplo), hongos (actinomicetos, por ejemplo) que son capaces de producir citoquininas. En las larvas de nematodos, por ejemplo, las citoquininas se producen en las glándulas salivales. Al comer hojas, forma agallas y, al estar en medio de estas agallas, recibe más glucosa de la planta. Bueno, algunas palabras sobre los Gebberellins.Las Geberelinas son fitohormonas que aceleran el proceso de floración.



En general, podemos decir que las fitohormonas y las posibles áreas de su aplicación están invariablemente en el campo de interés de los científicos y la atención de los investigadores.



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