UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PRODUÇÃO VEGETAL RIO LARGO-AL, 2016 Pós-graduanda: Juliany Moura Barros Ácido Jasmônico.

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PRODUÇÃO VEGETAL RIO LARGO-AL, 2016 Pós-graduanda: Juliany Moura Barros Ácido Jasmônico

2 Nova classe de substâncias de crescimento vegetal; Faz parte da classe das Oxilipinas - Moléculas derivadas da oxigenação de ácidos graxos. São fitormônios lipídicos derivados dos ácidos graxos insaturados linoleico e linolênico; CH 3 - (CH 2 ) 4 – CH = CH - CH 2 - CH = CH-(CH 2 ) 7 COOH CH 3 CH 2 CH = CHCH 2 CH = CHCH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH “É um composto, reconhecido como uma molécula sinalizadora, sintetizada pelas plantas em resposta a ferimentos, herbívoros e ataques de patógenos.” Ácido Jasmônico

3 A Família dos Jasmonatos incluem todas as moléculas derivadas do ácido jasmônico: - Metil-jasmonato (aromático e volátil); - Conjugados com aminoácidos: jasmonoil-isoleucina; - Com açúcares. Jasmonatos são encontradas em 206 espécies vegetais; Representando 150 famílias; Distribuído em todo reino vegetal: samambaias, musgos, vegetais superiores Fungos. Ácido Jasmônico

4 Em 1960: - Foi isolado o Estér do ácido pela primeira vez a partir de culturas do fungo Lasiodiplodia theobromae, como inibidor do crescimento da planta. Em 1962: - Isolou-se a estrutura metil ácido jasmônico, do óleo essencial de Jasminum grandiflorum L. e de Rosmarimus officinalis L. Em 1971: - Foi isolado um promotor de senescência da Artemisia absintthum inibição do crescimento de plantas diferentes; Em 1984: Estabeleceu-se sua existência nas plantas, bem como a biossíntese do Ácido Jasmônico. Aspecto Histórico do Ácido Jasmônico

5 C 12 H 18 O 3 Estrutura Química

6 Biossíntese do AJ: Via LOX ou Rota Octadecanoide Nos cloroplastos: O ácido α linolênico (α LeA) -Enzima lipoxygenase (LOX) 13-hidroperoxi-linolênico (13-HPOTE) Enzima Allene Oxide Synthase (AOS) Ácido 12,13-epoxilinolênico Oxigenação Produz: Convertido Produz: No Citosol: Ácido 12,13-epoxilinolênico Enzima Allene Oxide Cyclase (AOC) Ácido 12-oxofitodienoico (OPDA) Produz: No Peroxissomo: Ácido 12-oxofitodienoico (OPDA) Enzima OPDA redutase (OPR) 3 reações de β-oxidações Ácido Jasmônico 1 Reduzido Produzindo Deixa o cloroplasto 2 3 - Composto volátil (Metil-jasmonato) Pela enzima Metiltransferase; - Conjugado com aminoácidos/ carboidrato. Convertido 4

7 Realizada por 3 formas: - Extração de plantas superiores; - Via química; - Fermentação microbiana. Atualmente, a via predominante de obtenção é a extração direta de fontes vegetais: - Baixa eficiência de produção; - Elevado custo por exemplo. A produção de jasmonatos a partir de microrganismos ainda é limitada: - Estudos afirmam que esta via é economicamente vantajosa. Produção do Ácido Jasmônico

8 Imunidade Vegetal Regulação do desenvolvimento Sinalização Indução da Senescência Funções dos Jasmonatos

9 Inibidor: Crescimento; Germinação de sementes; Crescimento de raízes e caules; Alongamento de coleóptilos, que pode ser associada ao bloqueio na incorporação de glicose nos polissacarídeos das paredes celulares; Promove a senescência e a abscisão de folhas; Estimula a formação de turbéculos; Redução da expressão de genes situados no núcleo e nos cloroplastos Causa a degradação de clorofilas e folhas; Compromete a fotossíntese Efeitos Fisiológicos dos Jasmonatos

10  Com a Auxina: O ácido jasmônico e o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (Auxina) podem ativar ou inibir a fase de polimerização da lignina dependendo da concentração utiliza. ( BBR, 2014)  Com Ác. Abscísico: -Eles dois tem efeitos sinérgicos; -São dois reguladores de crescimento que promovem o envelhecimento das folhas.  Ác. Salicílico: -São antagonistas; -Induzem respostas de defesa após a infecção; -Coopera na defesa de AJ na ferida.  Com o Etileno: -Induz a atividade da enzima, o que aumenta a quantidade de etileno e a quantidade necessária para a maturação da fruta. Interação com outros hormônios

11 O ácido jasmônico (AJ) e seus derivados (jasmonatos): - Estão relacionados a mecanismos de defesa vegetal a ferimentos, herbívoros e ataque de patógenos. Caracterizados como compostos sinalizadores Estresses Bióticos Ferimento causado por pragas e patógenos. Estresses Abióticos Temperatura, seca, salinidade. Ácido Jasmônico - Ativam mecanismos de defesa da planta em resposta:

12 Ácido jasmônico na expressão de genes envolvidos na defesa: Ácido Jasmônico Desencadeada Formação Da SISTEMINA Transportada Órgãos da planta SISTEMINA liga-se a um receptor Ativa a Lipase

13 Defesa nas Plantas - Substâncias voláteis são liberadas de folhas verdes; -Atrai inimigos dos insetos que comem a planta; -Avisam plantas vizinhas.

14 O nível de AJ na planta depende: Os maiores níveis de JA/ MJ são encontrados: - Tecidos reprodutivos, - Flores e frutos, - Raízes e folhas maduras (menores níveis). A atividade biológica do jasmonato de metila dependente de sua concentração nas plantas: - Concentração ( < ) atua na indução da expressão gênica relacionada com a defesa da planta; - Concentrações ( > ) provoca senescência, induzindo morte celular (MASON; MULLET, 1990). Locais de Síntese doÁcido Jasmônico na Planta -Tipo de tecido; - Período de desenvolvimento; - Estímulo externo.

15 Aumento do rendimento de culturas de morango, soja e cana- de-açúcar; Estimulação da formação de tubérculos em inhame e batata; Amadurecimento em frutos de tomate e maçã; Produção de inibidores de proteases em tomateiros; Em arroz, houve inibição da germinação de esporos de Pyricularia oryzae, fungo (doença do arroz ou brusone); Proteção contra herbivoria. Aplicação exógena de AJ na agricultura Uso comercial

16 O atual desafio no campo de estudo da sinalização dos JAs é entender como o mecanismo molecular de biossíntese individual deste fito-hormônio pode regular a ativação de um processo especifico e desse modo interferir positivamente na menor aplicação de agrotóxicos nas lavouras comercias. (DHANDHUKIA e THAKKAR, 2008) Uso comercial do Ácido Jasmônico

17 Referências DOMINGUES, Bruno Alves. Ácido Salicílico, abcísico e jasmônico em videiras submetidas ou não à aplicação da tecnologia TPC (Thermal Pest Control). Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. GONÇALVES, Karoline Santos. Aplicação de reguladores vegetais e de fosfito de potássio em mudas de eucalipto submetidas à deficiência hídrica. 2013. LINARES, Any MP et al. Atividade fitorreguladora de jasmonatos produzidos por Botryosphaeria rhodina. Horticultura Brasileira, v. 28, n. 4, p. 430-434, 2010. LITHOLDO JUNIOR, Celso Gaspar. Identificação e expressão de genes da biossíntese do jasmonato na interação entre Theobroma cacao e Moniliophthora perniciosa. 2009. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. OLIVEIRA, G. et al. RA; Barros, EG; Moreira, MA Efeito do ácido jasmônico na atividade de lipoxigenases de plantas de soja [Glycine max (L.) Merrill].Ciência Agrotécnica, v. 26, p. 1143-1151, 2002.

18 OLIVEIRA, Tássia Boeno de. Influência do jasmonato de metila e do tween 20 na fisiologia e na severidade da ferrugem asiática na soja. 2015. SECATTO, Marcelo. Desenvolvimento da síntese total do (±)-ácido jasmônico visando aplicação em escala industrial. 2013. Tese de Doutorado. Universidade federal de são carlos. Referências