Γιββερελλίνες

Βιοσύνθεση γιββερελλινών

κυτοπλασμα πλαστίδια prenyltransferases

1ο Προπλαστίδια μεριστωματικού ιστού βλαστού κυκλάσες 2ο Ενδοπλασματικό δίκτυο P450 μονοοξυγενάσες

Οι τροποποιήσεις διαφέρουν στα είδη και στα οργανα του είδους 3ο κυτόπλασμα διοξυγενάσες Απαιτουν οξογλουταρικό και Fe+2 και ασκορβικό

3-β-υδροξυλιωση

Wild type Gibberellin biosynthesis mutant le

Ρύθμιση της βιοσύνθεσης από τα ίδια τα μόρια γιββερελλινών (feedback & feed-forward regulation) από περιβαλλοντικούς παράγοντες (φως-αύξηση μεταγραφής GA3ox, φωτοπερίοδος, θερμοκρασία) από αυξίνη του επακριου μεριστώματος

Ρύθμιση της βιοσύνθεσης

Ρύθμιση ενδογενών συγκεντρώσεων Ρύθμιση βιοσύνθεσης Παρεμπόδιση β-υδροξυλίωσης Μετατροπή δραστικών σε λιγότερο δραστικές μορφές Ρύθμιση αποδόμησης Σύζευξη με άλλα βιομόρια Γλυκοσυλίωση (αποθήκευση, αδρανοποίηση)

Μεταφορά γιββερελλινών Σύνθεση σε ακραία μεριστώματα και νεαρά φύλλα αλλά και ρίζα GA20ox: LUC Μεταφορά μέσω του ηθμού (και ενδιάμεσων προϊόντων)

Φυσιολογικές δράσεις γιββερελλινών Κυτταρική διαίρεση (μεριστωμάτων –κάμβιο, μασχαλιαία/ ενδιάμεσα) Κυτταρική αύξηση (επιμήκυνση και χαλάρωση κυτταρικων τοιχωμάτων Αύξηση pH, ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης Ca+2, καλμοδουλίνης, κυκλικού GMP Aύξηση α-αμυλάσης, RNασης κτ.λ

Φυσιολογικές δράσεις γιββερελλινών Σε επίπεδο οργάνων και φυτών Εκβλάστηση σπόρων (διακοπή ληθάργου) Παρθενοκαρπια Αύξηση ριζών Αναστολή δημιουργίας κονδύλων Kαθορισμός φύλου Ανθογένεση και αυξηση του χρόνου άνθισης Επιμήκυνση μεσογονατίων

O ρόλος του GA στην άνθιση ποικίλει στα διάφορα είδη φυτών Malus domestica Perennial No Arabidopsis thaliana Annual Lolium temulentum Annual temperate grass Yes Beta vulgaris Biennial Short Days Long Days Yes and No refer to whether GA promotes flowering in these species and conditions. Photos courtesy of Plate 271 from Anne Pratt's Flowering Plants, Grasses, Sedges and Ferns of Great Britain c.1878, by permission of Shrewsbury Museums Service; David Kuykendall ARS; Vincent Martinez; Takato Imaizumi.

Ο καθορισμός του φύλου συνρυθμίζεται από το GA και το αιθυλένιο Hermaphrodite Male Female Image courtesy of Abdelhafid Bendahmane, URGV - Plant Genomics Research INRA

Η αυξίνη με το GA προάγουν την κυτταρική διαίρεση και αύξη των καρπών και φρούτων Auxin + GA GA Auxin Photo credits: Grape flowers by Bruce Reisch; Strawberry flower by Shizhao

Μεταλλάγματα γιββερελλινών  Φυτά-νανα με έλλειψη απόκρισης γιββερελλινών (gibberellin-insensitive: gai, rga)  Βιοσύνθεση γιββερελλινών (gibberellin deficient: ga1-ga7)  Constitutive gibberellin response (spy) (rht στο σιτάρι)

Genes controlling GA synthesis are important “green revolution” genes Distinguished plant breeder and Nobel Laureate Norman Borlaug 1914-2009 Tremendous increases in crop yields (the Green Revolution) during the 20th century occurred because of increased use of fertilizer and the introduction of semidwarf varieties of grains. The semidwarf varieties put more energy into seed production than stem growth, and are sturdier and less likely to fall over. Please note – this is a photo illustration I assembled from the two images cited on the slide. Photos courtesy of S. Harrison, LSU Ag center and The World Food Prize.

Βρασσινοστεροειδή Brassinolide, the most active brassinosteroid

βιοσύνθεση

Τα μεταλλάγματα φυτών BR) είναι νάνα BRs προάγουν την επιμήκυνση των κυττάρων «χαλάρωση» των κυττρρικών τοιχωμάτων Χαμηλότερη αντίσταση στην κυτταρική σπαργή Arabidopsis Pea Tomato Bishop, G. J., and Koncz, C. Brassinosteroids and plant steroid hormone signaling. (2002) Plant Cell14: S97-S110.

Φυσιολογικές δράσεις βρασσινοστεροειδών Παρεμπόδιση αύξησης ρίζας Αύξηση επιμήκυνσης μεσογονατίων, γυρεοσωλήνα Καθυστέρηση απόπτωσης φύλλων Αντοχή σε καταπονήσεις Διαφοροποίηση ξύλου dwarf5