Este documento trata sobre la fotomorfogénesis en plantas. Resume los principales efectos de la luz en los procesos fisiológicos de las plantas, incluidos los efectos de la duración, intensidad y composición espectral de la luz. También describe los principales fotorreceptores como los fitocromos y criptocromos, y sus papeles en respuestas como la floración, germinación y crecimiento. Finalmente, resume los factores que favorecen la germinación de semillas como la luz, temperatura y

1. UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL MAULE
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
FISIOLOGÍA VEGETAL
FOTOMORFOGENESIS

2. Procesos fotobiológicos
 Efectos producidos por la luz en procesos fisiológicos de las plantas,
que se traducen en respuestas cualitativas y cuantitativas de su
desarrollo.
 En los tejidos vegetales existen los mecanismos capaces de percibir
y medir intensidad, duración y composición espectral del estímulo
luminoso.
 Estos mecanismos se basan en la absorción de la luz por ciertas
moléculas, que se excitan, lo que desencadena una serie de procesos
bioquímicos que se traducen en la respuesta biológica.
 Fotosíntesis, fototropismo, fotooxidaciones, síntesis de clorofila,
fotoperiodicidad.

3. Efecto de la duración del tiempo de iluminación
 Regulación de la floración.
 Formación de raíces adventicias en estaquillas, formación de bulbos
y tubérculos.
 Dormancia y germinación de semillas.
 Longitud de entrenudos, tipos de ramificación.
 Crecimiento vegetativo, actividad del cambio.
 Caída de hojas.

4. Efecto de la intensidad de la luz
 Longitud de entrenudos y etiolación.
 Grosor de la lámina foliar.
Efecto de la composición espectral de la luz
 Longitud de entrenudos.
 Germinación de semillas.
 Síntesis de antocianos.

5. FOTORRECEPTORES
 Fitocromos: Sobre ellos tiene mayor influencia la luz azul y la roja
 Criptocromos: Captan la luz azul: a 350-366 nm y a 450 nm.
 Fotoreceptores de luz UV: absorben radiaciones UV entre 280 y
320 nm.
 Fotoclorofilina a: absorbe luz roja y azul; reducido a la clorofila a.
 Aún no se entiende la manera en que los fotorreceptores propician la
fotomorfogénesis. Aparentemente existen dos tipos principales de
efectos que difieren en su velocidad:
10. rápido: actuaría sobre la permeabilidad de las membranas.
11. lento: actúa sobre la expresión genética

6. Estructura del fitocromo (Pr)

7.  Forma biológica
 Hay dos formas biológicas que son químicamente iguales, sólo
cambian en la conformación.
 Forma Pr (inactiva rojo)
 Forma Pfr (inactiva far red)

12.  El último estímulo aplicado es el determina la respuesta de la
planta.
ILUMINACION % GERMINACIÓN
OSCURIDAD 20
LUZ BLANCA 92
R 98
FR 1
R - FR 2
R – FR - R 98
R – FR – R - FR 1

13. FITOCROMO
Respuestas morfogenéticas fotoperiódicas:
 a) Iniciación e interrupción de la dormancia invernal del brote de
las perennes leñosas.
 b) Germinación de algunos tipos de semillas.
 c) Formación de bulbos y tubérculos en algunas plantas.
 d) Alargamiento de pecíolos y entrenudos.
 e) Formación de primordios foliares y crecimiento de hojas.
 f) Floración

14. Respuestas morfogenéticas no fotoperiódicas
 a) Desenrrollamiento de hojas en monocotiledóneas.
 b) Inhibición del alargamiento del tallo.
 c) Alargamiento de rizoides en musgos.
 d) Modificación del geotropismo y fototropismo.

15. Fotorespuestas no morfogenéticas
 a) Estimulación de la síntesis de enzimas y proteínas en plantas
etioladas e iluminadas
 b) Síntesis de clorofilas, antocianinas y otros flavonoides.
 c) Biosíntesis de giberelinas.
 d) Distribución de fotoasimilados.

16. CRIPTOCROMOS
 Favorecen la apertura de estomas
 Regulan el fototropismo.
 Regulan la síntesis de enzimas y antocianinas
 Favorecen el crecimiento de tallos.
 Favorecen la diferenciación de los plastidios.

17. FLORACIÓN

19.  La fase juvenil es la etapa de crecimiento vegetativo
 La fase madura o adulta es la que incorpora la capacidad
reproductiva

20. Tipos de plantas en función del fotoperíodo
 Plantas de día corto (PDC)
Crisantemos, lúpulo, cáñamo
 Plantas de día largo (PDL)
Gladiolos, espinaca, lechuga
 Plantas de día neutro o indiferentes (PDN)
Pepino, girasol, maíz, arroz

21. Estímulo fotoperiódico
 Receptor: hoja.
 Hormona: florígeno (giberelina y/o antesina).
 Fotorreceptor: fitocromo
Pfr: estimula floración de PDL
inhibe floración de PDC
Pr: estimula floración de PDC
inhibe floración de PDL

22. Sensibilidad a la luz roja

23. Vernalización
 Adquisición o aceleración de la capacidad de florecer con el
empleo de un tratamiento por frío.
 Punto sensible: ápice caulinar, semilla, planta joven.
 Hormona: vernalina, giberelina (inducen floración).
 Respuesta de vernalización depende de:
- temperatura usada.
- duración del período de vernalización.
 Requerimientos: agua y oxígeno.

24. SEMILLA

25. SEMILLA
 Consiste de un óvulo fertilizado.
Está formada por:
 embrión en estado de latencia,
 tejido de endosperma u otro tejido de reserva,
 cubierta seminal.

28. Semilla de Monocotiledónea

29. El fruto de maíz
comúnmente
se llama grano o cariópside.
Coleoptilo: vaina que rodea
el meristemo apical y
primordios foliares en el
embrión de poaceas
(gramíneas).
Coleorriza: vaina que
encierra a la radícula en el
embrión de poaceas
(gramíneas)

30. Epicótilo: arriba de los
cotiledones
Hipocótilo: por debajo de
los cotiledones.

31. GERMINACIÓN

33. PROCESO DE GERMINACIÓN
 Consiste de todos aquellos procesos que llevan a la imbibición de
agua e hidratación de la semilla, y al reinicio de su actividad
metabólica con la consecuente emergencia de la radícula a través
de la cubierta seminal.
 La germinación se completa con la emergencia de la radícula.
 Es un proceso todo o nada. No se detiene a medio camino.
 Se pierde la resistencia a la desecación.

34. La germinación comienza con la absorción de agua por las semillas
y concluye con la emergencia de la radícula.

35. Germinación epigea: tipo de germinación en donde el cotiledón
o los cotiledones sobresalen de la superficie del suelo

36. Germinación hipógea: germinación en la que los cotiledones
permanecen bajo el suelo

37. Latencia
 Mecanismos que evitan la germinación a pesar de que exista un
ambiente externo favorable a la plántula.
 Puede ser primaria (si se establece cuando la semilla todavía está
unida a la planta madre), o secundaria (si se establece luego de
que la semilla ha sido dispersada).
 Los anteriores mecanismos corresponden a la latencia
fisiológica.
 La latencia física es impuesta por la estructura de la semilla que
no permite la penetración del agua (ej., latencia impuesta por la
testa).

38. Procedimientos para disminuir la latencia.
 Escarificación.
 Estratificación (tratamiento de varios días con temperaturas <10 °C).
 Aplicación exógena de GAs, Etileno, NO3-.
 Temperaturas alternadas y luz.
 Inhibidores de la germinación: cumarina, ácido deshidroacético, NH3,
ABA
 Eliminan reposo de yemas: tiourea, giberelinas, citocininas, etilen
glicol, 2 cloroetanol.

39. Quiescencia
 Consiste en el retraso o detención del metabolismo debido a que las
condiciones ambientales no permiten la germinación.
 La latencia y la quiescencia calibran el momento en que la semilla
germina con respecto a las condiciones ambientales necesarias para
favorecer el establecimiento y crecimiento de la plántula.

40. Estratificación
 En zonas templadas las semillas se vuelven latentes en el suelo al ser
dispersadas al final del verano y experimentar condiciones de bajas
temperaturas en el otoño.
 Para acelerar la germinación se recogen las semillas en el verano y se
colocan en suelo húmedo en a 4°C por unas semanas (estratificación).
 Luego se exponen bajo condiciones de invernadero a temperaturas
cálidas.
 Así experimentan artificialmente el invierno y primavera y aceleran la
germinación.

41. FACTORES QUE FAVORECEN LA GERMINACIÓN
 Nutrientes
 Disponibilidad de agua en el suelo
 Descomposición de la cubierta seminal
 Reguladores de crecimiento
 Luz
 Temperatura
 Tratamiento químico y mecánico en el tracto digestivo de
agentes dispersores.

42. Luz
 Aquí intervienen tanto la calidad como la cantidad de la luz.
 En términos de la calidad, la luz más importante para calibrar la
germinación depende de la relación de rojo (620-680 nm) a rojo
lejano (700-800 nm).
 Esta proporción afecta la cantidad de fitocromos activos que
disparan reacciones metabólicas.
 Ambientes de alta luminosidad tienen una mayor proporción de
rojo sobre rojo lejano, favoreciendo de esta así la germinación.

43. Temperatura
 Presenta una interacción importante con la luz.
 Las altas temperaturas disminuyen el nivel de fitocromo
inactivo y aumentan la tasa de reconversión a fitocromo activo.

44. Fitohormonas
 Las Giberelinas y citoquininas favorecen la germinación.
 Las auxinas son inocuas a bajas concentraciones, e inhibitorias a altas
concentraciones.
 El rol del Etileno es muy variable. Puede romper la latencia en ciertas
especies, especialmente aquella inducida por altas temperaturas.
 El ABA es responsable de la latencia de muchas especies.
 El fitocromo activo rompe la latencia al causar síntesis de giberelinas
y citoquininas, y al destruir inhibidores como ABA.

45. Semilla de la palmera Lodoicea seychellearum, con un lapicero
como referencia del tamaño