Introduccion botanica

Tema 8.
Introducción al desarrollo vegetal
• Introducción. Conceptos • Generación del plan corporal. • La diferenciación celular depende del control de la expresión génica • El cambio de fase es el principal cambio que tiene lugar en el desarrollo vegetal
wt

Mutantes con defectos específicos en el desarrollo de los meristemos apicales del tallo

La mutación en el gen STM (Shootmeristemless) impide la formación del meristemo apical (SAM)

wus chel

clavata
Las mutaciones en los genes CLV (mayor SAM) dan lugar a flores con más pétalos, estambres y un pistilo engrosado mientras que las mutaciones en el gen WUS dan lugar a flores con solo un estambre y sin pistilo. Tomado de: Science, 283: 1911-4 (1999). Cell, 95: 805-15 (1998).

Terminología
Desarrollo: conjunto de eventosque contribuyen a elaborar el cuerpo de la planta que comprende: • Crecimiento: cambios cuantitativos. • Control: División y expansión celular • Diferenciación: cambios cualitativos •Control: Expresión diferencial de genes • Migración celular • No en plantas • Muerte celular programada.
En las plantas, pero no en los animales, la morfogénesis y el crecimiento no se limitan a los periodosembrionario y juvenil, sino que se producen durante toda la vida de la planta.

• Animales: apotosis. Caracteriza
por contracción y fragmentación del ADN nuclear y formación de vesículas. Poco revelante en plantas. • Plantas: otros procesos de

muerte celular programada.
Senescencia, xilogénesis, protección ataque patógenos
Imagen tomada de Campbell & Reece (2005). Biology. Pearson. BenjaminCummings. La necrosis ocurre cuando las células se dañan físicamente: la membrana se rompe, se libera el contenido celular y se produce la inflamación del tejido Tomado de: Buchanan et al. (2000). Biochemistry & Molecular Biology of Plants. ASPP.

Crecimiento

Control ciclo celular

Expansión celular

Proteín quinasas dependientes de ciclinas

Ciclinas

•Mayor extensibilidad de la PC •expansinas y XET

•Aumento de la presión de turgencia • entrada de H2O

Factores endógenos (tamaño)

Factores exógenos (hormonas)

Ciclo Celular

•Fase mitótica (M)

REPASO

• Comprende la división del núcleo (mitosis) y citoplasma (citocinesis) •Interfase (90% del ciclo) •Crecimiento, duplicación de orgánulos; replicación y condensación del ADN •fase G1 (G= “gap, intervalo, lapso),•fase S. síntesis de ADN •fase G2 •Proteín quinasas dependientes de ciclinas o Cdk •Fosforilando proteínas inducen los procesos subordinados del ciclo celular •Sus niveles durante el ciclo son casi constantes. Solo son activas cuando están unidas a ciclina, •Ciclinas: •Sufren un ciclo de síntesis y degradación en cada ciclo •Tipos: •Mitóticas: unión a Cdk en G2. Necesarias para entrar en mitosis •G1:unión a Cdk en G1. Necesarias para entrar en la fase de S.

Imagen tomada de Campbell & Reece (2005). Biology. Pearson. Benjamin Cummings.

Diferenciación

Expresión diferencial de genes

≠ Tipos células → órgano

Células diferenciadas no se dividen

Imagen tomada de: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookTOC.html

Investigación: ¿Una célula vegetal diferenciadapuede desarrollarse hasta convertirse en una planta completa?
Experimento
Raíz de zanahoria Raíz. Sección transversal Explantos. cambium

Resultados. Una
sola célula somática (no reproductiva) de la zanahoria se desarrolla hasta convertirse en una planta completa. La planta obtenida es un duplicado genético (clon) de la planta madre.
Planta adulta

Desarrollo de “embrioides (embrionessomáticos) a partir de una sola célula

Células en suspensión comienzan a dividirse

Cultivo de explantos en medio nutritivo. La agitación separa las células individuales en el medio líquido

Cultivo de embriones en medio gelificado (agar)

Imagen tomada de Campbell & Reece (2005). Biology. Pearson. Benjamin Cummings.

Conclusión. Por lo menos alguna células diferenciadas (somáticas)...