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As citocininas (CKs), são compostos hormonais que são sintetizadas majoritariamente em meristemas apicais radiculares e transportadas via xilema para a parte aérea.

Esse hormônio tem papel fundamental no controle das etapas da divisão celular nos tecidos vegetais e na quebra de dormência de gemas axilares.

Quer aprofundar mais sobre esse assunto?

Então sigamos na leitura desse post.

Citocininas

O que são as citocininas?

Citocininas são hormônios vegetais responsáveis pela divisão celular, desse modo, pelo seu desenvolvimento como um todo.

Esses hormônios são produzidos nos meristemas das raízes, folhas e frutos jovens, além de sementes em desenvolvimento.

O transporte de citocinina para as diversas partes do vegetal é feito principalmente pelo xilema (raíz – parte área) e seu retranslocamento é realizado via floema.

Sendo responsável por outros processos fisiológicos de desenvolvimento: dominância apical, mobilização de nutrientes, senescência foliar, a formação e a atividade dos meristemas apicais caulinares, desenvolvimento floral, quebra de dormência em gemas e germinação de sementes, aumento da longevidade de tecidos e órgãos.

Na divisão celular e desenvolvimento vegetal, as células recém-formadas normalmente se expandem e se diferenciam para assumir sua função (transporte, sustentação, armazenamento, fotossíntese, etc.)

Quase todos os tipos de células vegetais que conservam o núcleo na maturidade apresentam a capacidade de se dividirem.

Essa propriedade entra em funcionamento durante certos processos, como a cicatrização de lesões e abscisão foliar.

Células vegetais diferenciadas podem retomar a divisão, mas sempre com sinal hormonal.

Embora tenham sido descobertas como fatores da divisão celular, as citocininas podem estimular ou inibir uma variedade de processos fisiológicos, bioquímicos e de desenvolvimento das plantas.

Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas

Funções das citocininas nas plantas

As citocininas modificam a dominância apical e promovem o crescimento de gemas laterais.

Fisiologicamente, a formação de ramos é regulada por uma complexa interação de hormônios.

Citocininas, auxinas, e outros fatores interagem no controle da dominância apical.

As citocininas são responsáveis pela formação de ramos, sendo sintetizadas na própria gema.

O desenvolvimento dos brotos laterais são promovidos pela excisão do meristema apical.

Dominância apical é o controle que a gema apical exerce sobre as gemas laterais, inibindo o seu crescimento. Seus principais aspectos são:

  1. Inibição completa ou parcial das gemas laterais pelo ápice;
  2. Supressão de ramos por outro dominante;
  3. Influência do ápice no desenvolvimento e posicionamento de folhas, ramos laterais e outros órgãos;
  4. Influência do ápice no transporte de nutrientes e na diferenciação celular no eixo caulinar ou radicular.

 

Citocininas     

Hormônios envolvidos na dominância apical

Vamos ver a seguir como os dois hormônios: as auxinas e citocininas agem no processo de dominância apical.

As auxinas agem na manutenção da dominância apical, sendo transportada de forma polar, a partir da gema apical suprime o crescimento das gemas axilares.

Já as citocininas agem na quebra da dominância apical, estimula a atividade de divisão celular e o brotamento quando aplicada diretamente às gemas axilares de diversas espécies.

Desse modo, mutantes que super expressam citocinina tendem a ser densamente ramificados.

As citocininas regulam o crescimento de caules e raízes e sua aplicação inibe o processo de alongamento de caules e de raízes (interação com a auxina).

Plantas com superprodução de citocininas exibem determinadas características:

  • Os meristemas apicais das partes aéreas apresentam mais folhas;
  • As folhas possuem altos níveis de clorofila e são muito mais verdes;
  • A senescência foliar é retardada;
  • A dominância apical é muito reduzida;
  • As plantas com superprodução de citocinina são atrofiadas, com entrenós muito curtos;
  • O enraizamento de estacas caulinares, assim como a taxa de crescimento da raiz;
  • Caules adventícios podem ser formados a partir das nervuras foliares e pecíolos não lesionados.

As citocininas envolvidas no atraso da senescência podem ser transportadas para as folhas a partir das raízes através do xilema, juntamente com a corrente transpiratória.

Níveis de citocinina são diretamente proporcionais aos níveis de nutrientes aos quais as plantas estão expostas.

Por exemplo, a aplicação de nitrato em plantas de milho deficientes em nitrogênio, promove um rápido aumento nos níveis de citocinina nas raízes, que são mobilizadas para a parte aérea via xilema.

A citocinina também responde à aplicação de fosfato e sulfato.

Citocininas

Regulação hormonal da germinação

Nas sementes estão presentes toda a energia e recursos necessários para o crescimento inicial do embrião até a formação das raízes e folhas primárias.

Após esse período as plantas recém emergidas tornam-se autotróficas e dependentes da energia e dos recursos existentes no ambiente para dar continuidade ao seu crescimento e desenvolvimento.

A partir da em bebição do tegumento, há ativação metabólica do embrião, para que o ácido abscísico(que mantém a semente dormente) seja degradado.

Concomitante aumento dos níveis de giberelina promovem a germinação, pela ativação de enzimas responsáveis pela quebra de açúcares complexos em açúcares simples, que nutrirão a plântula.

Neste momento, ocorre uma ação coordenada e conjunta de outros dois hormônios, giberelina e auxina.

A citocinina na divisão celular, que juntamente à giberelina promoverá o alongamento do hipocótilo, e a auxina, que junto à giberelina, promoverá a protusão e o desenvolvimento da raiz primária.

     

Citocininas

 

Balanço Hormonal 

Vimos neste post a importância dos hormônios no desenvolvimento das plantas.

Estes hormônios como é o caso das auxinas e citocininas interagem em muitos processos.

Como por exemplo, divisão celular, dominância apical, senescênciade folhas entre outros.

Na dominância apical as auxinas inibem a síntese de citocininasnas gemas laterais.

A expansão dos cotilédones estimulada pela citocinina está associada ao aumento na extensibilidade mecânica da parede celular.

Vale ressaltar que nem a auxina nem a giberelina promovem a expansão de cotilédones.

A condição nutricional da planta regula os níveis de citocinina e, por sua vez a razão relativa entre citocinina e auxina determina a taxa de crescimento relativo de raízes e de partes aéreas.

Níveis altos de citocinina promovem o crescimento da parte aérea, de modo oposto, níveis altos de auxina promovem o crescimento de raíz.

Portanto, em níveis nutricionais baixos, os níveis de citocinina são reduzidos, resultando em estimulação do crescimento de raíz, permitindo que a planta possa adquirir ou buscar de forma mais eficiente os nutrientes limitantes presentes no solo.

Dessa forma, solos com ótimas condições nutricionais devem favorecer níveis altos de crescimento da parte aérea, devido ao aumento dos níveis de citocinina, maximizando assim, a capacidade fotossintética.

Todos esses fatores, hormonais e nutricionais como citados, são muitas vezes passados desapercebidos, mas que tem fundamental importância no desenvolvimento vegetal.

Por isso a importância do conhecimento e entendimento desses ciclos, para melhor produtividade e lucratividade das lavouras.

Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas

Juliana Medina