Regolatori di crescita delle piante (PGR)

Regolatori di crescita delle piante (PGR)

I Pgr (Plants grow regulators) sono molecole che influenzano lo sviluppo delle piante e sono generalmente attivi giá a bassissime concentrazioni. Conosciamo regolatori naturali(fitormoni) e sintetici.

Le sostanze riconosciute come fitormoni includono Auxina, Citochina, acido Abscissico, poliamina etilene, ossido di azoto etc…

Ci sono differenze tra ormoni animali ed ormoni vegetali? Per esempio, gli ormoni animali vengono sintetizzati da specifici organi o tessuti e per definizione agiscono in zone differenti da quelle in cui vengono prodotte.

Questa caratteristica non é necessariamente condivisa dai fitormoni: alcuni esercitano la loro azione esattamente nel luogo in cui vengono sintetizzati.

Sebbene ogni fitormone possieda la propria specifica funzionalitá, la loro combinazione produce differenti reazioni nelle piante.

Analizziamone i principali

  • Auxine

Essendo capaci di alterare l’elasiticitá della parete cellulare, questi fitormoni causano allungamento delle cellule stesse. L’auxina principale é l’acido indolo- acetico, sebbene esistano anche altri di cui alcuni scoperti recentemente(acido indolo-butirico). Il movimento di questi fitormoni puó essere basipete(che si sviluppano a partire dall’alto verso le radici) e viceversa.

Alcuni degli effetti:

Eliminazione della dominanza apicale, che aiuta il coltivatore ad ottenere maggiori apici principali senza che uno di essi predomini sugli altri. Come accade? Semplice, l’auxina sopprime la crescita di infiorescenze secondarie in favore di “buds” principali.

Rhizogenesi, essendo usata per il taleaggio nel aiutare il clone a produrre nuove radici.

Fototropismo, che abilita la pianta al riconoscemento di quelle parti che ricevono meno luce, permettendone l’allungamento ed a consentire il coltivatore all’uso di diverse tecniche.

Infine, la presenza di auxina nei fiori favorisce la produzione di semi, importante per il lavoro dei breeders.

  • Gibberellina

Questi fitormoni sono parzialmente responsabili della divisione cellulare e dell’allungamento di steli e altri tessuti. Sono stati scoperti da ricercatori giapponesi che studiavano una malattia nel riso. La malattia ha causato recentemente che le piantine germinate acquisiscono un colore giallastro e lo stelo si allunga eccessivamente, portando alla morte della pianta. I ricercatori hanno scoperto che questi sintomi erano causati dal fungo Gibberella fujikuroi. Questo fungo produce una grande quantità di questi fitormoni che vengono introdotti nella pianta ospite.

Da allora, vari tipi di gibberelins sono stati scoperti e isolati. Questi furono dati numeri successivi come furono scoperti; GA1, GA2, GA3, ecc. GA3 è acido gibberellico.

Le Gibbereline sono sintetizzate principalmente negli organi meristematici e nello sviluppo dei tessuti.

Funzioni delle gibberelline

Germinazione dei semi.

Nei semi, alcune delle gibbereline si uniscono ai glucosidi e diventano inattive in questa forma. Durante la germinazione, gli enzimi distruggono questa combinazione e le gibbereline vengono sbloccate e riattivate. Questa stimolazione della germinazione è stata dimostrata in una serie di esperimenti che hanno mostrato come l’applicazione delle gibbereline abbia accelerato la germinazione dei semi di lattuga. È stato inoltre dimostrato che l’esposizione alla luce ha accelerato la germinazione dei semi di lattuga. Studi successivi hanno mostrato che la luce accelera la trasformazione delle gibbereline dalla forma inattiva alla forma attiva.

Espressione sessuale

Nelle specie con fiori unisessuali – cioè fiori separati maschili e femminili, o sulla stessa pianta (monoica) o su individui diversi (dioici) – le gibbbereline sembrano avere un effetto regolatore sull’espressione sessuale. Ad esempio, l’applicazione di gibberelins in piante di asparagi femminili produce l’aspetto di fiori maschili e ermafroditi. Al contrario, l’applicazione di gibberellina nelle piante di mais produce l’aspetto di fiori femminili nelle nappe (infiorescenze maschili).

Influenza durante il periodo giovanile.

Le piante giovani sono diverse dalle piante adulte – ad esempio, lo sviluppo degli alberi da frutto deve maturare per diversi anni dopo la germinazione dei semi prima che siano in grado di produrre fiori e frutti. In alcuni casi hanno anche caratteristiche diverse quando sono adulte (ad esempio, presenza di spine o foglie con forme diverse). Le Gibbereline svolgono un ruolo importante nella transizione dal periodo giovanile al periodo dell’adulto. In alcune piante, come l’edera, l’applicazione esogena di gibbereline produce l’espressione di rami con caratteristiche giovanili.

Come con le auxine, le gibbereline stimolano lo sviluppo dei frutti in alcune specie.

Induzione di fioritura.

Alcune piante richiedono lunghi giorni o periodi freddi per fiorire, ma l’applicazione di gibbereline induce la fioritura indipendentemente dal fotoperiodo o dalla temperatura.

  • Citoconina

La scoperta di questi fitormoni è dovuta principalmente agli studi di coltivazione in vitro. La prima osservazione è stata che il “latte di cocco” (l’endosperma del frutto) ha promosso la crescita di diversi tessuti coltivati in vitro.Il primo citochinina naturale isolato e identificato è stato denominato zeatina, poiché è stato isolato dai semi di mais (Zea mays).La funzione principale dei citochinini è produrre la divisione cellulare e ritardare la senescenza. Come accennato in precedenza, le citochinine in combinazione con le auxine portano alla formazione di masse cellulari indifferenziate chiamate calli. Stimolano anche lo sviluppo degli apici laterali quando applicati in modo esogeno, rompendo il dominio apicale.

  • Etilene
L'etilene è un idrocarburo semplice che è un gas in condizioni normali. Gli effetti dell'etilene sulle piante sono stati scoperti quando le strade erano illuminate con lampade al carburo. Il processo di combustione ha portato all'emissione di etilene e le foglie degli alberi vicino a queste lampade hanno mostrato ingiallimenti.

La funzione principale dell'etilene è la maturazione dei frutti e la senescenza delle foglie e dei fiori. Nelle specie con frutto climaterico, la maturazione è indotta da un aumento di questo ormone. È anche responsabile del cambiamento di colore di alcuni frutti non climaterici (cioè, la cui maturazione non è influenzata dall'etilene), come avviene negli agrumi. L'etilene è usato per maturare frutta che è stata raccolta prematuramente. Si applica bruciando in camere chiuse o con ethephon, un prodotto che si decompone in etilene quando viene idrolizzato nella pianta.

Un'altra funzione attribuita sia all'etilene che alle gibbereline è la regolazione dell'espressione sessuale nelle piante dioiche. L'applicazione dell'etilene negli asparagi induce la comparsa di fiori femminili nelle piante maschili.

L'etilene svolge un ruolo importante insieme all'acido jasmonico nello stimolare la produzione di sostanze che proteggono la pianta da stress biotici e abiotici.
  • Acido Abscissico

Come il nome suggerisce questo ormone é direttamente implicato nell’abscissione e senescenza delle foglie, fiori e frutti.

Come nel caso dell’etilene, questo fitormone é capace di donare maggiore resistenza alla pianta in caso di stress prevenendo la disidratazione.

Emanuele Milazzo

Attivista cannabico indipendente e membro del direttivo di Cannabis Cura Siclia. Laureato in Relazioni Internazionali, ho schiarito le mie idee vivendo le esperienze universitarie in tre paesi differenti: Italia, Germania ed Olanda. Attualmente vivo a Nijmegen, dove mi occupo di controllo qualità della cannabis presso un coffeeshop dopo aver trascorso un breve periodo presso Sensi Seeds e The Cannabis College. Esperto di regolamentazione sulle droghe, parlo 5 lingue e collaboro attivamente con ENCOD Netherlands e VOC Netherlands.

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