Gli ormoni vegetali

Gli ormoni vegetali sono molecole sintetizzate delle piante il cui compito e indirizzarne la differenziazione cellulare ed orientarne la crescita.

Le piante producono questi composti in specifici distretti dell'organismo, dai quali vengono traslocate, attraverso il sistema vasale, in tutti gli apparati influenzando le attività metaboliche e lo sviluppo del vegetale. Ad esempio, selezionando determinati ormoni, è possibile indirizzare la coltura in vitro verso lo sviluppo apicale piuttosto che quello radicale.

In coltura la produzione di ormoni viene espletata da specifiche cellule detentrici della capacità trascrizionale di tali sostanze.

Gli ormoni vegetali sono classificati nei seguenti principali gruppi:

- auxine;

- gibberelline;

- citochinine;

- acido abscissico;

- etilene.

Auxine

La più importante auxina naturale è l'acido indolacetico (IAA). Esistono diversi composti ad azione auxino-simile sintetizzate in laboratorio.

acido indolacetico (IAA)

Le auxine, influenzando i processi di allungamento/accrescimento dei vegetali, svolgono le seguenti funzioni:

- stimolano la divisione cellulare;

- stimolano l'accrescimento cellulare;

- inducono la produzione di radici;

- inducono la produzione dei tessuti di conduzione;

- inducono la partenocarpia, ovvero lo sviluppo del frutto senza che sia avvenuta fecondazione.

E' importante sottolineare che le funzioni di accrescimento e divisione cellulare sono strettamente legate alle funzioni di tropismo di cui le auxine sono responsabili:

- il fototropismo, per cui i germogli e gli apici aerei della pianta si indirizzano verso la fonte luminosa;

- il geotropismo, per cui i germogli si sviluppano verso l'altro, mentre gli apici radicali crescono verso il basso.

- la dominanza apicale, per la quale la gemma più alta o più estrema, richiama a sè la maggior parte dei nutrienti, ed il suo sviluppo è in qualche modo "privilegiato" rispetto al resto della pianta. Tale comportamento è proprio dovuto alla maggior produzione di auxine. 

Gibberelline

Famiglia di circa 125 molecole a struttura di tipo diterpenico (19-20 atomi di carbonio). Furono isolate la prima volta dal fungo Giberella fujikuroi, parassita del riso, in Giappone nel 1926. Le parti della pianta affette da questa infezione, a causa della presenza del fitormone, presentavano uno sviluppo eccessivo (foglie e fusto) causando debolezza e sofferenza all'intera pianta.

La gibberellina più importante è l'acido gibberellico (GA3).

Acido gibberellico (GA3)

Le funzioni delle gibberelline sono:

- stimolazione di mitosi, crescita della pianta e partenocarpia, in sinergia con le auxine;

- sviluppo delle gemme;

- regolazione della fioritura e della dormienza;

- allungamento degli internodi;

- inibizione dello sviluppo radicale.

Citochinine

Nelle prime colture in vitro, per stimolarne l'accrescimento, veniva utilizzato latte di cocco, successivamente, nel 1964 fu isolata dal mais la zeatina, presente nel latte di cocco, appartenente al gruppo delle citochinine. Nel 1955 era stata sintetizzata la kinetina, con le stesse finalità, in sostituzione del latte di cocco stesso.

Zeatina

Questi ormoni: 

- stimolano la divisione cellulare e la formazione di germogli;

- inibiscono lo sviluppo delle radici ed i processi di senescenza dei tessuti.

Svolgono azione sinergica con le auxine negli organi vegetali a rapido accrescimento.

Acido abscissico (ABA)

E' un ormone a struttura di tipo sesquiterpenico (15 atomi di carbonio) ad azione inibente, che la pianta sintetizza soprattutto a livello delle lamine fogliari. Viene considerato come diretto antagonista degli ormoni della crescita, ovvero auxine, gibberelline e citochine.

Acido abscissico (ABA)

- La sua azione più importante e l'induzione ed il mantenimento della dormienza dei semi e delle gemme.

- Interviene nei processi di senescenza (caduta di foglie e frutti).

- Regola la chiusura degli stomi, in antagonismo con le citochinine.

Etilene 

Etilene

Ormone inibente gassoso a temperatura ambiente le cui funzioni sono:

- induzione della maturazione dei frutti;

- stimolazione dello sviluppo dei germogli;

- induzione del distacco di foglie e frutti e la morte di parti della pianta;

- attivazione della germinazione dei semi;

- induzione della schiusura delle gemme.