Abscisión Vegetal: Mecanismos Clave y Regulación Hormonal de la Caída Foliar

Abscisión Vegetal: Concepto y Proceso

La abscisión, definida como la caída de órganos senescentes, se produce en la zona de abscisión (ZA). Esta zona se localiza en la base del órgano que, posteriormente, sufrirá senescencia y se separará del cuerpo de la planta. La diferenciación de la ZA ocurre en fases tempranas del desarrollo del órgano. Morfológicamente, la zona de abscisión se distingue de los tejidos vecinos por sus células pequeñas con citoplasma muy denso. En un momento dado del desarrollo del órgano, se activa el proceso de abscisión.

Fases de la Abscisión

El proceso de abscisión se inicia con la diferenciación del lugar donde ocurrirá la separación celular. Distintas señales, como la activación de genes MADS, dirigen la diferenciación de la zona de abscisión (AZ) primaria. La segunda fase del proceso es la activación de la AZ, que implica la hidrólisis de las paredes celulares. El momento en que sucede la separación del órgano está regulado por múltiples señales, tanto endógenas (como la senescencia del órgano) como ambientales (especialmente estreses bióticos y abióticos).

En la activación de la AZ están implicadas varias hormonas, especialmente el etileno (promotor) y las auxinas (represoras). Las rutas de señalización activan factores de transcripción relacionados con la abscisión y proteínas quinasa. Todo ello conduce a la expresión de genes relacionados con la abscisión, fundamentalmente aquellos que codifican enzimas que degradan la pared celular y proteínas relacionadas con la patogénesis. A veces, se forman zonas de abscisión secundarias. Muy posiblemente, la formación de estas zonas depende de señales procedentes de las AZ primarias.

Regulación Hormonal de la Abscisión Foliar

El transporte polar de la auxina hacia la zona de abscisión juega un papel crucial en la regulación de este proceso, que se puede dividir en varias fases:

• Fase de Mantenimiento

  Una concentración elevada de auxina en la hoja reduce la sensibilidad de la zona de abscisión (ZA) al etileno, manteniendo el órgano unido a la planta.

• Fase de Inducción

  La hoja deja de sintetizar auxina, lo que incrementa la producción de etileno y la sensibilidad de la zona de abscisión al etileno, preparando el órgano para la separación.

• Caída de la Hoja

  El etileno activa la síntesis de enzimas hidrolíticas que degradan las paredes celulares de la zona de abscisión, provocando la separación y caída del órgano.

Interacción entre Auxinas y Etileno en la Abscisión Foliar

Según este modelo, la auxina impide la caída de la hoja durante la fase de mantenimiento (la auxina que llega desde la hoja reduce la sensibilidad de la zona de abscisión al etileno). En la fase de inducción de la abscisión, el nivel de auxinas en la hoja disminuye, mientras que el de etileno aumenta. Estos cambios en el balance hormonal aumentan la sensibilidad de las células de la zona de abscisión al etileno, lo que desencadena los procesos que conducen a la abscisión. Durante la última fase, las células de la zona de abscisión sintetizan enzimas que hidrolizan los polisacáridos de la pared, lo que produce la separación de las células y la caída de la hoja.

Papel del Etileno en la Abscisión

Aunque el etileno es un promotor de la abscisión, estudios realizados en Arabidopsis (con plantas silvestres y mutantes insensibles al etileno, como etr1) demuestran que esta hormona no es el único agente implicado en el proceso, sugiriendo la participación de otros factores reguladores.