Hormônios vegetais
Como em nós humanos, as plantas também possuem hormônios que atuam como mensageiros e comandam as atividades metabólicas. Os hormônios vegetais são substâncias orgânicas, de ocorrência natural e que em baixíssimas concentrações influenciam processos fisiológicos e exercem funções fundamentais durante todo o ciclo da cultura, indo desde a germinação até a produção de grãos e frutos (SPARTZ; GRAY, 2021 & DAVIES, 1995).
A regulação do desenvolvimento vegetal é atribuída à nove hormônios principais: auxina, citocinina, giberelina, ácido abscísico, etileno, brassinosteróides, ácido salicílico, jasmonato e estrigolactona (TAIZ et al., 2017), os quais atuam em conjunto em diversas atividades fisiológicas (IQBAL et al., 2017), como é ilustrado na figura 1.
O processo germinativo é um exemplo da ação conjunta entre os hormônios. A dormência da semente é controlada principalmente pelo ácido abscísico, onde sua concentração permanece alta dentro da semente até o momento da germinação (Figura 1). A partir da embebição de água, ou seja, aumento no teor de água no interior da semente, ocorre a diminuição da concentração do ácido abscísico no interior do embrião. Simultâneo a esse processo, o aumento nos níveis do hormônio giberelina ativam várias enzimas que: quebrarão as reservas de açúcares, disponibilizarão nutrientes à plântula, promoverão a germinação e crescimento inicial.
A partir desses processos, ocorre ainda, a ação conjunta e organizada de outros dois hormônios, a auxina e a citocinina, que juntamente com a giberelina, desempenharão papéis importantes no desenvolvimento da arquitetura aérea quanto de raiz (Figura 1) (GALERIANI; COSMO, 2020).
Auxina
Dentre os hormônios conhecidos, a auxina foi o primeiro descoberto em plantas. Ela é produzida principalmente onde há crescimento ativo, como por exemplo: nos meristemas, gemas axilares, folhas jovens, flores e frutos. Após sua síntese, este hormônio pode ser transportado para modulação metabólica em outras partes da planta. (JIANG et al., 2020; CASANOVA-SÁEZ & VOSS, 2019; CASSEL et al., 2021).
Sua produção ocorre através do aminoácido triptofano, sendo a forma mais comum, abundante e fisiologicamente mais importante, o ácido 3-indolacético (AIA). A transformação do triptofano em auxina ocorre por 4 percursos principais, conforme ilustrado na figura 2 (PORFÍRIO et al., 2016; CASSEL et al., 2021; MANO & NEMOTO, 2012; DUCA et al., 2014).
A auxina está diretamente ligada ao crescimento vegetal, influenciando praticamente em todo o ciclo de vida da planta, desde a germinação até a senescência. Ela atua no alongamento, divisão e principalmente na expansão celular; sendo muito importante no desenvolvimento de vários órgãos da planta (TAIZ et al., 2017; FAGAN et al., 2015).
Desenvolvimento de raízes e arquitetura de planta
A presença desse hormônio estimula o crescimento das raízes, pêlos radiculares, raízes laterais e adventícias através do alongamento celular (BONILLA, 2011). Tais efeitos da Auxina são notados em lavouras tratadas com produtos enraizadores, à base de triptofano ou auxina, onde observa-se maior desenvolvimento do sistema radicular. Por consequência, esta planta também terá melhores condições de desenvolvimento da parte aérea, pois a citocinina, hormônio importante na promoção do crescimento de gemas laterais, é produzida no sistema radicular das plantas e translocada para a parte aérea. A citocinina, em níveis balanceados com a auxina, estimulará a planta a produzir brotações a partir de gemas laterais, levando a um melhor engalhamento e consequentemente uma maior caixa produtiva (aumento de componentes de produtividade).
A auxina regula também o crescimento em altura da planta, comportamento conhecido como dominância apical. O hormônio sintetizado na extremidade superior da planta (gema apical) atua no crescimento longitudinal do caule e inibe as gemas laterais, promovendo uma arquitetura mais vertical. À medida que a planta cresce, a gema apical se distancia das gemas laterais, há redução desta inibição e maior desenvolvimento lateral da planta (MASON et al., 2014). O mesmo processo ocorre quando as gemas apicais são podadas.
Regulação reprodutiva
As auxinas contribuem na regulação do desenvolvimento dos botões florais e no desenvolvimento dos frutos, sendo produzidas no pólen, endosperma e no embrião das sementes em desenvolvimento. Em algumas espécies a auxina pode ser usada para a produção de frutos sem sementes, comportamento conhecido como partenocarpia (TAIZ et al., 2017; VIEIRA et al., 2010).
Crescimento diferencial
A auxina é essencial também em processos de crescimento diferencial, como é o caso do fototropismo e gravitropismo, em caules e raízes. No primeiro processo, quando uma planta recebe iluminação somente de um lado, a auxina migra para a região com menor incidência luminosa e com isso, através do alongamento celular causado pelo hormônio, a planta se curva em direção à fonte de luz, como ilustrado na figura 3. O mesmo comportamento é observado no gravitropismo, onde as auxinas auxiliam no crescimento da planta em resposta à gravidade (FAGAN et al., 2015; GOMES, 2011; TAIZ et al., 2017; HAYASHI, 2012; DAVIES, 1995).
Uso agronômico da auxina
O uso de produtos à base de auxina, ou que contenham o seu precursor, o aminoácido triptofano, como mostrado acima, é uma alternativa viável, capaz de modificar processos fisiológicos e morfológicos das plantas, com objetivo de torná-las mais eficientes nos processos produtivos.
Portanto, compreender a atuação e influência da auxina na regulação do crescimento e desenvolvimento vegetal é de fundamental importância para se obter um melhor rendimento e altas produtividades.
Referências Bibliográficas
CASANOVA-SÁEZ, Rubén; VOSS, Ute. Auxin Metabolism Controls Developmental Decisions in Land Plants. Trends in Plant Science, [S. l.], v. 24, n. 8, p. 741–754, 2019.
CASSEL, Júlia Letícia; ROTHER, Gabriele Molinari; PIMENTA, Bruna Dalcin; SANTOS, Daniela Batista dos. Ação da auxina sobre plantas de soja. Brazilian Journal Of Animal And Environmental Research, [S.L.], v. 4, n. 3, p. 4628-4643, 15 out. 2021. South Florida Publishing LLC.
DAVIES, P.J. The plant hormones concept: concentration, sensitivy, and transport. Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology. Dordrecht: Kluwer Academic, 1995. p. 13 – 38
DIAS, J.P.T. (Org.). Usos e aplicações de reguladores vegetais. Belo Horizonte: UEMG, 2020. 143 p.
Fagan EB, Ono EO, Rodrigues JD, Chalfun J, Dourado Neto D (2015). Fisiologia Vegetal: Reguladores Vegetais. 1ª edição. Editora Andrei. 302p
GOMES, Ana Maria Figueira. Interações hormonais no crescimento de raízes de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) sob estresse osmótico. 2011. 71 f. Dissertação (Mestrado) – Curso de Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2011.
Hayashi K. 2012. The interaction and integration of auxin signaling components. Plant CellPhysiol. 53: 965-975.
IQBAL, Noushina; KHAN, Nafees A.; FERRANTE, Antonio; TRIVELLINI, Alice; FRANCINI, Alessandra; KHAN, M. I. R.. Ethylene Role in Plant Growth, Development and Senescence: interaction with other phytohormones. Frontiers In Plant Science, [S.L.], v. 08, p. 1-19, 4 abr. 2017. Frontiers Media SA.
JIANG, Zhen feng; LIU, Dan dan; WANG, Tian qiong; LIANG, Xi long; CUI, Yu hai; LIU, Zhi hua; LI, Wen Bin. Concentration difference of auxin involved in stem development in soybean. Journal of Integrative Agriculture, [S. l.], v. 19, n. 4, p. 953–964, 2020.
PORFÍRIO, Sara; GOMES DA SILVA, Marco D. R.; PEIXE, Augusto; CABRITA, Maria J.; AZADI, Parastoo. Current analytical methods for plant auxin quantification – A review. Analytica Chimica Acta, [S. l.], v. 902, p. 8–21, 2016.
SPARTZ, A.K.; GRAY, W.M. Plant hormone receptors: new perceptions. Genes & Development, [s.l.], p.2139-2148, 2021.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5.ed. Porto Alegre:Artemed, 2013. 954p
TAIZ, Lincoln; ZEIGER, Eduardo; MOLLER, Ian Max; MURPHY, Angus. Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal. 6. ed. – Porto Alegre: Artmed, 2017. 888 p.
VIEIRA, Elvis Lima; SANTOS, Girlene; SANTOS, Anacleto Ranulfo dos; SILVA, Jain dos Santos. Manual de Fisiologia Vegetal. São Luis Ma: Edufma, 2010. 186 p. ISBN: 978-85-7862-127-8.
GALERIANI, Tatiani Mayara; COSMO, Bruno Marcos Nunes. Noções de fisiologia vegetal: germinação, transpiração, fotossíntese e respiração celular. Revista Agronomia Brasileira, [S.L.], v. 4, n. 1, p. 1-6, 2020. Revista Agronomia Brasileira. http://dx.doi.org/10.29372/rab202012.
MANO, Y.; NEMOTO, K. The Pathway of Auxin Biosynthesis in Plants. J. of Experi. Botany, v. 63,n. 8, 2853–2872, 2012.
DUCA, D.; LORV, J.; PATTEN, C. L.; ROSE, D.; GLICK, B. R. Indole-3-acetic acid in Plant–microbe Interactions. Antonie van Leeuwenhoek, v. 106, 85-125, 2014.
MASON, M.G.; ROSS, J.J.; BABST, B.A.; WIENCLAW, B.N.; BEVERIDGE, C.A. Sugar demand, not auxin, is the initial regulator of apical dominance. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Washington, v. 111, n. 16, p. 6092- 6097, 2014.
BONILLA, G. A. E. Seleção de Bactérias Diazotróficas Solubilizadoras de Fósfato e seu Efeito no Desenvolvimento de Plantas de Arroz. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2011.
