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34.8:

El crecimiento primario y secundario en las raíces y los brotes

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Primary and Secondary Growth in Roots and Shoots

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A medida que crece una planta, los brotes y las raíces se alargan a través del crecimiento primario y, en las plantas leñosas, se espesan a través del crecimiento secundario. En los tallos, el crecimiento primario comienza cuando las células indiferenciadas en el meristemo apical del brote se dividen. Algunas células de la progenie se diferencian en meristemos primarios el protodermo, el meristemo molido y el procambio. En última instancia, estos meristemos primarios generan tejidos vegetales maduros: tejidos dérmicos, terrestres y vasculares. Específicamente, el protodermo produce la epidermis, un tejido dérmico. El meristemo molido forma tejidos molidos, que incluyen médula y corteza. El procambio genera tejido vascular: floema primario y xilema primario. En las raíces, por otro lado, el crecimiento primario ocurre en tres zonas superpuestas de células llamadas zonas de división, alargamiento y diferenciación. La zona de división celular contiene el meristemo apical raíz. En la zona de alargamiento, las nuevas células se alargan y extienden las puntas de las raíces. En la zona de diferenciación, las células se diferencian en distintos tipos. Los meristemos apicales de raíz y brote producen los mismos meristemos primarios, que generan los mismos tipos de tejido. Sin embargo, algunos tejidos primarios difieren entre raíces y brotes. Por ejemplo, el tejido de la raíz consiste principalmente en corteza y carece de médula. La ramificación también es parte del crecimiento primario. Los brotes laterales, o ramas, crecen a partir de meristemas de yemas axilares en la superficie de la planta. Las señales hormonales inhiben los brotes axilares ubicados cerca de meristemos apicales activos; esto se llama dominio apical. El daño o la eliminación del meristemo apical, por ejemplo, por un animal que se alimenta, interrumpe el dominio apical. Así también es como la poda fomenta el crecimiento. A diferencia de los brotes laterales, las raíces laterales se originan en el periciclo, ubicado cerca del centro de la raíz, e interrumpen los tejidos externos a medida que emergen. El crecimiento secundario es similar en raíces y brotes. Durante el crecimiento secundario, el cambium vascular y el felógeno generan los tejidos maduros. El cambium vascular crea xilema secundario (o madera) y floema secundario. El felógeno se origina en el periciclo en las raíces y en la corteza en los brotes, y produce células de felógeno y felodermo. El crecimiento primario y secundario contribuye a la notable adaptabilidad de las plantas, permitiéndoles prosperar en entornos cambiantes a pesar de su inmovilidad.

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El crecimiento primario y secundario en las raíces y los brotes

Las plantas vasculares, que representan más del 90% de la vegetación de la Tierra, experimentan un crecimiento primario, lo que alarga las raíces y los brotes. Muchas plantas terrestres, en particular las plantas leñosas, también experimentan un crecimiento secundario, que espesa las raíces y los brotes.

El crecimiento primario y secundario puede ocurrir simultáneamente en una planta. Si bien el crecimiento primario se produce en las regiones vegetales más nuevas, el crecimiento secundario transcurre en las regiones que han completado el crecimiento primario. Hay solapamientos y distinciones entre el crecimiento de las raíces y el crecimiento del brote.

Los meristemos apicales permiten el crecimiento primario de raíces y brotes , con un crecimiento primario del brote comenzando en el meristemo apical de brote y el crecimiento primario de la raíz a partir del meristemo apical raíz.

Las células que se dividen en los meristemos apicales de las raíces y los brotes se diferencian en los mismos meristemos primarios: el protodermo, el meristemo básico y el procambium. Tanto en las raíces como en los brotes, estos meristemos primarios se convierten en los mismos tipos de tejido; el protodermo, el meristemo de fondo y el procambium se convierten respectivamente en tejidos dérmicos, de fondo y vasculares.

Sin embargo, hay diferencias entre los tejidos específicos producidos en raíces y brotes. En las raíces, la epidermis contiene pelos de raíces, que representan la mayor parte de la superficie de la raíz. Además, a diferencia del tejido del suelo de los brotes de eudicotiledóneas, las plantas con flores más comunes, el tejido del suelo de la raíz no se divide en médula y corteza. Además, el meristemo apical del brote contiene primordios foliares, que forman hojas.

En comparación con el crecimiento primario, el crecimiento secundario es más similar entre raíces y brotes. El crecimiento secundario es posible gracias a dos tipos de meristemos laterales, que corren a lo largo de las longitudes de raíces y brotes.

El cambium vascular, entre el xilema primario y el floema primario, crea una capa de xilema secundario (madera) y floema secundario cada año en las raíces y los brotes.

El cámbium de corcho, un componente de la corteza, se encuentra fuera de los tejidos vasculares. Tanto en las raíces como en los brotes, produce corcho y felodermis para formar la peridermis, que reemplaza a la epidermis.

Suggested Reading

Ichihashi, Yasunori, and Hirokazu Tsukaya. 2015. “Behavior of Leaf Meristems and Their Modification.” Frontiers in Plant Science 6 (January). [Source]

Pierre-Jerome, Edith, Colleen Drapek, and Philip N. Benfey. 2018. “Regulation of Division and Differentiation of Plant Stem Cells.” Annual Review of Cell and Developmental Biology 34 (1): 289–310. [Source]