Gli ormoni vegetali o fitormoni sono sostante organiche naturali sintetizzate dalle piante, che in basse concentrazioni ne influenza i processi di crescita, sviluppo e differenziamento.

Le piante producono almeno sette classi di ormoni. Esse posso essere trasportate nella corrente traspiratoria dello xilema (citochinine, acido abscissico) di cellula in cellula (gibberelline, auxine, brassinolidi) o rilasciate nell'aria (etilene, metilgiasmonato).

L'auxina viene prodotta principalmente nell'apice del germoglio e viene trasportata verso la base del fusto, lontano dal meristema apicale. Durante il trasporto l'auxina viene degradata, così che allontanandosi dal meristema la sua concentrazione decresce in modo graduale. Gli alti livelli di auxina che sono presenti appena sotto la zona di distensione sono necessari per mantenere un alto tasso di distensione cellulare. L'auxina è anche coinvolta nel fototropismo, la curvatura del germoglio verso la luce, e nel gravitropismo, la curvatura della radice verso il centro della terra e del fusto in senso opposto, quando le piante siano poste orizzontalmente.

In realtà sarebbe corretto parlare di auxine in quanto sono diverse molecole che nella pianta hanno effetti fisiologici simili. Tali composti posso essere divise in auxine naturali e sintetiche.

Auxine naturali

• Acido indolo-3-acetico (IAA)

• Acido-4-cloindol-3-acetico (4-Cl-IAA) (Cloroauxine)

• Acido fenilacetico (PAA)

Auxine sintetiche

• Acido 2,4,5-triclorofenossi acetico (2,4,5-T)

• Acido-2,4-diclorofenossiacetico (2,4-D)

• Acido indolo-3-butirrico (IBA)

• Acido α-naftalen acetico (α-NAA)

Le gibberelline sono un ampio gruppo di composti definiti non dalla loro attività biologica ma dalla loro struttura. Uno dei loro ruoli più importanti nella crescita delle piante è quello di essere responsabili dell'altezza che raggiungono. Il fusto di una pianta alta contiene più gibberelline biologicamente attive del fusto di una pianta bassa. Le gibberelline sono coinvolte nel processo di fioritura di certe specie di piante. Inoltre, esse possono interrompere la dormienza di molto semi e ovviare alla necessità di uno specifico regime ambientale per la germinazione. Rientrano nella classe delle gibberelline le seguenti molecole:

• GA1

• acido gibberellico (GA3)

• ent-Gibberellano

• ent-Kaurene

Le citochinine sono un gruppo più piccolo di composti correlati, sono prodotti nelle radici e si muovono nella corrente traspiratoria verso le foglie. Regolano la senescenza fogliare. Quando una pianta annuale invecchia e il suo apparato radicale smette di crescere vigorosamente, produce meno citochinine. Le foglie più vecchie ricevono meno citochinina della corrente traspiratoria e questo contribuisce alla perdita di clorofilla, proteine e alla senescenza generale. Le citochinine regolano la divisione cellulare e il rapporto tra auxine e citochinine nel fusto determina la modalità di ramificazione del fusto stesso. Oltre ad una gemma terminale ogni fusto ha anche gemme quiescenti, che non si sviluppano in germogli quando il rapporto auxina/citochinina è alto. Quando questo rapporto diminuisce perché l'auxina cala o la citochinina cresce, le gemme quiescenti si sviluppano in gemme laterali. Alcune citochinine:

• Zeatina ; 6-(4-Idrossi-3-metilbut-2-enilammino)purina

• Ribosilzeatina

• Ribosilzeatina-5'-monofosfato

• 2-metiltio-cis-ribosilzeatina (batterica)

L'acido abscissico è coinvolto nella dormienza dei semi e delle gemme, come anche nella risposta della pianta a condizioni di stress ( come carenza d'acqua, salinità, freddo). LO stress idrico e salino aumentano il contenuto di acido abscissico nella radice e questo si sposta verso le foglie attraverso lo xilema. Nelle foglie questo ormone causa la chiusura degli stomi in modo da impedire un'ulteriore perdita d'acqua. L'acido abscissico spesso agisce in modo antagonistico rispetto alle gibberelline.

• Acido abscissico (ABA)

   

I brassinosteroidi sono una classe di ormoni vegetali che inducono un ampio spettro di risposte di crescita, come allungamento del fusto, crescita del tubetto pollinico, curvatura delle foglie, inibizione della crescita radicale e differenziamento xilematico. I brassinosteroidi coordinano questi programmi multipli di sviluppo in presenza di luce o buio.

• Brassinolide (BR)

L'etilene è un gas rilasciato da diversi tessuti, ma specialmente dai frutti carnosi in maturazione. L'etilene ha numerosi effetti sulle piante, e questi effetti variano con la specie. In alcune piante regolano la fioritura ed in altre la senescenza dei fiori. Promuove la maturazione di molti frutti carnosi e viene usato commercialmente per fa maturare le banane. L'etilene causa caduta delle foglie e dei fiori. I composti chimici che inducono la pianta a produrre etilene sono usati infatti come defolianti.

L'acido Jasmonico è ugualmente un gas rilasciato sotto forma di metilgiasmonato quando le piante vengono attaccate dagli insetti. Regola le risposte di difesa della pianta agli insetti. Inoltre è un regolatore genico durante il normale sviluppo della pianta.

Alessio Filippone

Fonti: Appunti del corso di Fisiologia e principi di biotecnologie vegetali.

L.Taiz, E. Zeiger Fisiologia vegetale.