Este documento discute a comunicação entre plantas. Apresenta três formas de comunicação: química através de compostos voláteis, aérea e abaixo do solo. Também descreve como as plantas podem comunicar estresses e induzir respostas de defesa em plantas vizinhas.
1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E
TECNOLOGIA GOIANO – CAMPUS RIO VERDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS
AGRONOMIA
Ecofisiologia vegetal
Professor: Prof. Dr. Alan Carlos Costa
Doutoranda: Ellen Carla F. Alexandre
2.
3. • Sésseis;
• Não possuem: aparato fono auditivo;
sistema nervoso;
• Não são capaz de se comunicar como o ser humano e
animais.
contra o senso comum humano,
pois são mudas e surdas
1980
8. • Estresses: bióticos a
abióticos;
• Limita o
desenvolvimento e
chances de
sobrevivência.
Respostas
adequadas que
garantam a
sobrevivência das
plantas
9. Histórico das pesquisas em comunicação
entre plantas
• “Árvores falantes”
Mecanismos não eram bem explicados
comunicação entre plantas
mediadas pela liberação de
compostos orgânicos voláteis.
10. Espionagem: interação em que as
plantas aumentam a aptidão de seus
vizinhos.
Desvantagem evolutiva para o emissor;
Falsa comunicação.
(HEIL; KARBAN, 2009).
17. Rede de informações
Comunicação entre plantas
= internet.
Utilizações não previstas e
inesperadas.
Seleção natural, trabalha de formas inesperadas para
alterar o personagem, o tempo e as interpretações de
sinais.
18. Plantas sem estresse seriam capazes de responder aos
sinais de estresse;
Localizadas mais longe.
Falik et al., ( 2011)
As plantas podem ser capazes de
comunicar os sinais de estresse
através do subterrâneo e
responder a vários desafios
ambientais.
19. Falik et al., ( 2011)
Simples tipo de rede,
Mecanismos ainda são
desconhecidas
Vazamento de informações e
espionagem dos vizinhos
20. Falik et al., ( 2011)
a) Produzido sob
estresse osmótico;
Efeitos
c) Percebida pelas
raízes das plantas;
b) prontamente emitida pelas raízes das
plantas osmoticamente-estressada;
ABA
d) Envolvido na resposta ao estresse,
incluindo fechamento estomático,
independentemente do estado
osmótico da planta.
21. Gagliano et al., (2012)
Sentir os seus vizinhos a
partir da fase de constituição.
Discriminam entre as espécies
vizinhas
e modificar seus padrões
de crescimento.
NÃO
Produtos químicos voláteis,
contato físico direto ou mudanças
em comprimentos de onda de luz
infravermelha.
22. Gagliano et al., (2012)
Operando para facilitar o reconhecimento
Hipótese
Campos magnéticos e o som
podem ser outra modalidade
pelo qual as plantas trocam
informações.
23. Gagliano et al., (2012)
Sugere: Plantas são altamente sensíveis
Perceber
Intensidade
Região do espaço
em torno de um
condutor
percorrido por
corrente elétrica
Monitorar seu entorno para identificar vizinhos
potencialmente desfavoráveis
(BELYAVSKAYA, 2004; GAGLIANO et al., 2012).
24. Efeitos de WMF:
Suprimir o processo de crescimento,
divisão e diferenciação celular,
induzir mudanças significativas a nível celular e subcelular,
alterar o equilíbrio Ca2+, as atividades de enzimas
e vários processos metabólicos.
Resolver essas hipóteses e entender
melhor detecção WMF por plantas e suas
respostas aos estímulos do ambiente
(BELYAVSKAYA, 2004; HAJNOROUZI, 2011).
25. O som é uma onda e para se propagar precisa de um
suporte material.
Ar, gás, líquido ou sólido.
Emissão e detecção
pode ter valor adaptativo
Capacidade de detectar
vibrações e exibir uma
sensibilidade seletiva
modificando o seu
comportamento
Ex.: crescimento das raízes
A vibração do ar é o som
(GAGLIANO; MANCUSO; ROBERT, 2012).
26. Som
Orientação ou comunicação
Antecipa
percebe com
precisão
responde a
estímulos
Facilidade de transmissão
pode oferecer um eficaz canal de
transmissão para a sinalização de curto
alcance.
28. SONG et al., 2010
Defesa induzida em plantas:
comunicação aérea por voláteis;
comunicação subterrânea.
CMNS
Redes facilitam o estabelecimento de
mudas através da inoculação do fungo.
Canal para a troca de informações conectados.
29. “Doadoras" sinais de
defesa sobre a
infecção.
Transferência de
plantas "doadoras"
para "receptoras"
SONG et al., 2010
31. Eficiente
80%
CMNS induz defesa sistêmica
em ecossistemas
conexões físicas
Supera incertezas de transferência
Não
Sinalização voláteis: vários fatores
SONG et al., 2010
32. Metabólitos secundários
Defendem;
Protegem;
Atrativos (odor, cor ou sabor);
Competição planta-planta;
Simbioses plantas microrganismos.
TAIZ; ZEIGER, 2013
Natureza da herança dos aleloquímicos complexa;
Vários genes.
33. A resistência: induzida em resposta
ao ataque local é muitas vezes
expressa de forma sistêmica, em
órgãos não estão danificados.
Longa distância
Liberados folhas danificadas: metil-jasmonato e
salicilato de metila, voláteis de folhas verdes.
HEIL; TON, 2008
34. Ác. linolênico liberado e convertido
Arabidopsis mutantes
Ác. jasmônico
Transcrição de genes
KERBAUY, 2012; TAIZ; ZEIGER, 2013
35. Superam as restrições espaciais e temporais
do sistema vascular
Combinação
Arsenal de defesas
Priming
Mudar plano de
desenvolvimento
POZO; AZCON-AGUILAR, 2007
HEIL; KARBAN, 2009
36. Alelopatia
Hans Molish- 1937.
Rice, 1984:
“Capacidade das plantas,
produzirem substâncias
químicas que quando
liberadas no ambiente de
outras, influenciam de forma
favorável ou desfavorável no
seu desenvolvimento.”
Fonte: Google imagens, 2013.
37. Fonte: Google imagens, 2013.
Formas de alelopatia:
A: aromas voláteis;
B: exsudados pela raiz;
C: serapilheira em decomposição.
38. Compostos alelopáticos:
•
•
•
•
•
•
Isoticionato de alilo;
Ácidos graxos;
Isoflavonoídes e compostos fenólicos;
Ácidos fenólicos e escopoletina;
Ácidos hidroxâmicos;
Sorgoleone, etc.
KERBAUY, 2012; TAIZ; ZEIGER, 2013
SILVA; SILVA, 2007.
40. Cultivares de culturas alelopáticas
Locos controladores de características quantitativas
(QTL ) associados aos aleloquímicos de arroz contra
capim.
Arroz alelopáticos.
41. Interferem
Amaranthus retroflexus,
soja, milho, feijão e trigo.
Bidens pilosa,
Eupatorium odoratum,
Chenopodium album,
Euphorbia hirta,
Lantana camara,
KOHLI et al. (1998)
Cyperus esculentus,
Cynodon dactylon,
Soghum halepense
