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Epiphytic orchids have been considered an interesting model for plant development and may have unusual features related to the hormonal control of shoot and root growth. In the present experiment we have studied two genotypes of Catasetum fimbriatum Lindl. (Orchidaceae) with an inverse pattern of shoot and root dry matter accumulation. Whereas the CFC1 genotype directs 60% of dry matter towards the shoot system, this same amount is directed towards the root system in the CFC4 genotype. Differences in the endogenous content of cytokinins, IAA and ABA, as well as differences in IAA conjugation and oxidation in shoots and roots were observed in the two genotypes. These differences were correlated with their dry matter partitioning patterns. Thus, the genotype that directed 60% of dry matter towards the root system showed a 20-fold higher auxin accumulation in those organs, while the one that accumulated 60% of dry matter in the shoots showed a 10-fold higher cytokinin accumulation in this plant part. Based on the well established information about auxin and cytokinin biosynthesis, conjugation, oxidation, transport, and effect on organ growth, we have presented an integrative working hypothesis to interpret the data obtained in this study. This working hypothesis may also account for the understanding of the complex relationships involving the hormonal control of the relative growth of shoots and roots in other plant models. As orquídeas epífitas são consideradas modelos interessantes de desenvolvimento vegetal e possivelmente possuem características incomuns relacionadas ao controle hormonal do crescimento de caules e raízes. No presente experimento, estudaram-se dois genótipos de Catasetum fimbriatum Lindl. (Orchidaceae) com padrões inversos de acumulação de matéria seca nos caules e nas raízes. Enquanto o genótipo CFC1 direcionou 60% de sua matéria seca para o sistema caulinar, essa mesma quantidade foi direcionada para o sistema radicular no genótipo CFC4. Foram observadas diferenças significativas no nível endógeno de citocininas, AIA e ABA, assim como na conjugação e degradação oxidativa de AIA nos caules e nas raízes dos dois genótipos. Essas diferenças tiveram uma boa correlação com os padrões de partição de matéria seca. Desse modo, o genótipo que direcionou 60% da matéria seca para as raízes mostrou uma acumulação de auxina 20 vezes maior nesses órgãos, ao passo que aquele que acumulou 60% da matéria seca nos caules mostrou uma acumulação de citocininas dez vezes maior nessas partes do vegetal. Com base em estudos bem estabelecidos na literatura sobre a biossíntese, conjugação, oxidação, transporte e efeitos de auxina e citocininas, elaborou-se uma hipótese integrativa para a interpretação dos resultados obtidos no presente experimento. Essa hipótese poderá também contribuir para um melhor entendimento das complexas interrelações envolvendo o controle hormonal do crescimento relativo dos caules e raízes em outros modelos vegetais

revista brasileira de fisiologia vegetal

Dry matter partitioning differences between shoots and roots in two contrasting genotypes of orchids and their relationship with endogenous levels of auxins, cytokinins and abscisic acid