1 FOTOMORFOGENESIS

2 Las plantas están expuestas a señalesdel ambiente luminoso

3 Composición espectral de la radiación solar Azul Rojo Rojo lejano

4 Las hojas absorben casi toda la luz roja y azul que les llega, pero reflejan y transmiten la mayor parte del rojo lejano

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6 Relación rojo / rojo lejano0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1 2 3 4 Relación rojo / rojo lejano Índice de área foliar

7 Relación rojo / rojo lejano1.4 1.2 1.0 0.8 Relación rojo / rojo lejano 0.6 0.4 0.2 0.0 0.01 0.1 1 Índice de área foliar

8 Oscuridad plena (1) a ciclos diarios de luz / oscuridad (2) 3 4 5 6 1 Emergencia del suelo: Oscuridad plena (1) a ciclos diarios de luz / oscuridad (2) Plantas vecinas: muy bajas relaciones rojo / rojo lejano y bajas irradiancias (3), bajas relaciones rojo / rojo lejano de la luz horizontal y altas irradiancias por arriba (4), o altas relaciones rojo / rojo lejano y altas irradiancias (5). Estaciones: Días largos (5) o días cortos (6).

9 Las plantas responden a señalesdel ambiente luminoso

10 ALTO R/RL LUZ OSCURIDAD BAJO R/RL LUZ DIAS CORTOS ALTO R/RL DIAS LARGOS OSCURIDAD

11 Bajas relaciones rojo / rojo lejano reducen el macollaje en pastosBaja R/RL Bajas relaciones rojo / rojo lejano reducen el macollaje en pastos Alta R/RL Alta R/RL Baja R/RL

12 Tratamientos con un pulso de Rojo lejano al final de cada día

13 Las señales rojo / rojo lejano regulan la posición de las hojas+ RL 10 30 40 50 20 % Hojas *** N O E S

14 Las señales del ambiente luminoso pueden ser percibidas gracias a la acción de fotorreceptores

15 Fotorreceptores Rango de acción Cromóforo Fitocromos Rojo, rojo lejano (azul) Tetrapirrol de cadena lineal Criptocromos Azul, UV-A Pterina y flavina Fototropinas Flavinas

16 Pr Pfr Los fitocromos tienen dos formas, Pr y Pfr Rojo SíntesisRojo lejano Respuestas Reversión Destrucción

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18 Plantas de una misma especie tienen distintos fitocromos porque la apoproteína es codificada por distintos genes Arabidopsis thaliana: phyA, phyB, phyC, phyD, phyE Arroz: phyA, phyB, phyC También las plantas tienen más de un criptocromo y fototropina

19 Las plantas que carecen de los fotorreceptores más importantes muestran serias alteraciones del crecimiento y desarrollo phyA phyB cry1 cry2 Planta normal

20 El pasaje de la oscuridad completa a la luz percibida por distintos fotorreceptores inicia la des-etiolación Luz rojo lejana Osc. Luz roja Luz azul Luz blanca WT WT WT WT phyA WT cry1 cry2 phyA phyB phyA phyB phyA cry1 cry2 phyA phyB cry1 cry2

21 Transducción de las señales percibidas porfotorreceptores

22 Los fitocromos migran desde el citoplasma al núcleo en su forma Pfr

23 COP1 es una E3 ligasa que mantiene reprimida la fotomorfogénesis en oscuridad al causar la destrucción de factores de transcripción necesarios para la fotomorfogénesis

24 COP1 cry phy TFs phy TFs SEÑAL RESPUESTAS ADN NUCLEO CITOPLASMAREPRESION SEÑAL ACTIVACION

25 Modos de respuesta de los fitocromos: Respuestas a bajos flujos Respuestas a muy bajos flujos Respuestas a altas irradiancias

26 Dependencia espectral: El rojo establece Pfr, el rojo Fitocromo B Dependencia espectral: El rojo establece Pfr, el rojo lejano reduce los niveles de Pfr Dependencia del flujo: La luz intensa diluye el impacto de la reversión Respuesta Rojo Rojo lejano Tasa del flujo de fotones Respuestas R/RL reversibles o respuestas a bajos flujos

27 Bajas relaciones rojo / rojo lejano inactivan al fitocromo B (phyB)

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29 La respuesta se satura con muy poco Pfr de phyAFitocromo A Respuesta Rojo Rojo lejano Tasa del flujo de fotones de un pulso de luz La respuesta se satura con muy poco Pfr de phyA Respuestas a muy bajos flujos

30 La respuesta requiere irradiaciones prolongadas con rojo lejanoFitocromo A Respuesta Tasa del flujo de fotones de rojo lejano continuo La respuesta requiere irradiaciones prolongadas con rojo lejano Respuestas a altas irradiancias

31 Implicancias en cultivos y Aplicaciones biotecnológicas

32 Luz con que se suplementa la radiación solarPlantas de trigo cultivadas a baja densidad pero con señales de bajo rojo / rojo lejano Luz con que se suplementa la radiación solar

33 PHY B Dara WT

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35 Las plantas con niveles supra-normales de phyB no cubren bien el suelo