Citocinina

Doutorado em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente (Instituto de Botânica de São Paulo, 2017)
Mestrado em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente (Instituto de Botânica de São Paulo, 2012)
Graduação em Biologia (UNITAU, 2006)

As citocininas são um grupo de hormônios que atuam estimulando as células vegetais a se dividirem. Logo, os locais de biossíntese desses hormônios são tecidos com intensa divisão celular, como as sementes, os frutos, as folhas e os ápices das raízes, sendo este último seu principal local de produção. O transporte das raízes para o sistema caulinar ocorre via xilema. As citocininas também foram identificadas em duas espécies de plantas sem sementes: a cavalinha (Equisetum arvense) e a samambaia Dryopteris crassirhizoma.

A descoberta das citocininas ocorreu por meio de pesquisas que investigavam os fatores envolvidos no crescimento e desenvolvimento de células e tecidos isolados em tubos de ensaio, processo chamado de cultura de tecidos ou cultivo in vitro. Através desta técnica, fragmentos de tecidos vegetais, chamados de explantes, são isolados, desinfestados e cultivados assepticamente em um meio de cultura apropriado. A base da cultura de tecidos é a capacidade dos explantes se regenerarem e desenvolverem uma nova planta idêntica à planta-mãe. Foi verificado que o balanço entre os hormônios vegetais auxina e citocinina poderia levar a formação de raiz e parte aérea em células vegetais indiferenciadas em meio de cultura, denominadas de calos. Em altas concentrações de auxina, os calos originam raízes e com altas concentrações de citocininas, são formadas a parte área. Dessa forma, esses hormônios atuam juntos no crescimento e desenvolvimento in vitro.

Apesar da divisão celular ser o principal efeito das citocininas nos vegetais, estes hormônios também estão relacionados com outros processos fisiológicos, como a senescência foliar. Ao serem destacadas das plantas, as folhas começam a ficar amareladas devido à perda gradual de clorofila. Este processo de envelhecimento leva à morte do vegetal e é chamado de senescência. Ainda que não evite por completo, a aplicação de citocininas em folhas isoladas retarda a senescência em muitas espécies.

Este hormônio também está envolvido na modificação da dominância apical nas plantas. A dominância apical é causada, entre outros fatores, pelo hormônio auxina produzido no ápice caulinar ou gema apical, que age inibindo o crescimento das gemas laterais, sendo este fenômeno um dos principais determinantes da forma dos vegetais. A aplicação de citocininas diretamente nas gemas laterais quebra essa dominância, estimulando a divisão celular e o brotamento em diversas espécies. Quando a gema apical é removida, a ação das auxinas é interrompida e a ação das citocininas se sobressai, induzindo o desenvolvimento das gemas laterais.

Algumas bactérias e fungos, que estão intimamente associados com as plantas superiores, também podem secretar citocininas ou induzir as células vegetais a sintetizarem esse hormônio. Nesses casos, a citocinina agiria como um estímulo para a divisão do tecido infectado, formando estruturas especiais nas plantas. Como exemplo pode-se citar a produção de nódulos nas raízes por bactérias fixadoras de nitrogênio em leguminosas. Quando associadas com as plantas, essas bactérias produzem compostos nitrogenados para as plantas a partir da fixação do nitrogênio presente no solo, e em troca recebem compostos energéticos sintetizados pelos vegetais. A fixação do nitrogênio ocorre em uma estrutura na raiz denominada nódulo (Figura 1), e a sua formação está relacionada com a produção de substâncias químicas pelas bactérias similares as citocininas, que induzem uma alteração na divisão celular das células da raiz, levando a formação dos nódulos.

Figura 1 – Raiz com nódulos (setas) formados por bactérias fixadoras de nitrogênio. Foto: Worachat Tokaew / Shutterstock.com

Referências bibliográficas:

Faleiro, F.G.; Andrade, S.R.M. & Junior, F.B.R. 2011. Biotecnologia – estado da arte e aplicações na agropecuária. Planaltina: Embrapa Cerrados, 730 p.

Raven, P.; Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2007. Biologia Vegetal. 7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 830 p.

Taiz, L. & Zeiger, E. 2013. Fisiologia Vegetal. 5ª ed. Porto Alegre: Artmed, 918 p.

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