GERMINAÇÃO DE
SEMENTES
Marcelo Francisco Pompelli
Disciplina de Fitofisiologia
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
Plúmula
A plúmulainclui osprimórdios foliares
Epicótilo Epicótilo
O epicótiloé a porção do embrião acima dos cotilédones
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
Hipocótilo
Hipocótilo
O hipocótiloé a porção do embrião que se localiza abaixo dos cotilédones
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
Radícula Radícula
A radículaé o primórdio da raiz embrionária
Cotilédones Cotilédone
Os cotilédonessão as “folhas” da semente usada para armazenar as reservas
O que é semente?
É o óvulo desenvolvido após a fecundação, contendo o
embrião, com ou sem reservas nutritivas, que dará
origem a um novo indivíduo.
Elementos Básicos da Estrutura da Semente
O embrião é formado de plúmula
,
epicótilo
,
hipocótilo,
radícula
e
cotilédones.
Fonte: Germinação: do básico ao aplicado
Núcleos polares Oosfera ligeiramente antes da fertilização Integumentos (parede do óvulo) micrópila Célula espermática ligeiramente antes da fertilização do óvulo Célula espermática ligeiramente antes da fertilização da célula central Tubo polínico
O ov
á
rio - zoom
a fertilização envolve a fusão do núcleo do grão-de-pólen com o núcleo do óvuloFases do desenvolvimento da semente
1) INICIAL, passos:- Divisão celular
- Aumento do peso fresco da semente - Conteúdo de água
- Histodiferenciação e morfogênese - Formação do endosperma
Semente endospérmica Semente não-endospérmica
Fases do desenvolvimento da semente
2) INTERMEDIÁRIA- Aumento do tamanho (Expansão celular) - Diminuição no tamanho dos vacúolos - Acúmulo dos compostos de armazenamento - Aumento do peso seco
- Diminuição do conteúdo de água (substituição pela matéria seca) 3) FINAL
Fase pré-programada de secagem de maturação (dessecação) - Redução gradual no metabolismo da semente
- Embrião em estado quiescente
Classificação da semente quanto ao
composto de reserva
Amiláceas
Protéicas
Oleaginosas
Armazenam principalmente amido. ex.: Aveia e Milho
Armazenam principalmente proteinas. ex.: Soja
Armazenam principalmente lipídios. ex.: Amendoim e Mamoma
Critérios de germinação
-
Botânico
Protrusão da radícula
- Agrônomico
Emergência de parte aérea na superfície do solo
-
Fitotécnico
Plântula normal
Monocotiledôneas e Eudicotiledôneas
Phaseolus vulgaris
L.
Zea mays
L.
germinação epígea germinação hipógea
A germinação é influenciada por:
oxigênio
água
temperatura
luz
Reguladores
de crescimento
vegetal
GERMINAÇÃO
Água
A água é requerida em quantidade adequada até que a semente germine (25 a 75% )
Uma vez que a germinação tenha iniciado, um evento de seca leva a morte do embrião por dessecamento
Hidratação:
Ativa a retomada das atividades metabólicas do embrião (processos bioquímicos e fisiológicos)
Conteúdo de água na semente (%)
0 5 10 15 20 Abies amabilis Abies concolor Abies x shastensis Calocedrus decurrens Picea engelmannii Pinus contorta Pinus jeffreyi Pinus monticola Pseudotsuga menziesii Glycine max Lycopersicum esculentun Arachys hypogea Jatropha curcas)Oxigênio
O oxigênio é requerido para a respiração celular a qual aumenta drasticamente com a germinação.
Algumas sementes requerem mais ou menos oxigênio do que outras. Quando a semente é submetida a um ambiente anaeróbico por um período prolongado, a respiração é inibida e a germinação não se processa.
Oxigênio
Viviparidade
O desenvolvimento da semente segue diretamente da fase de maturação para a germinação, normalmente quando ainda está unida à planta-mãe.
Rhizophora mangle
Oxigênio
Himatanthus sucuuba Germinação Plântulas 0 40 20 60 80 100 %Luz
Fotoblastismo
Classificação das sementes quanto à necessidade de luz para germinar
Afotoblásticas ou neutras: A germinação não é interferida pela ausência ou presença da luz. (milho, arroz e feijão)
Fotoblásticas positivas relativas: A germinação é significativamente mais alta na luz, mas sem atingir o dobro da germinação no escuro.
Fotoblásticas positivas: A germinação na luz é maior que o dobro da germinação no escuro. (Alface e fumo)
Fotoblásticas negativas: A germinação é significativamente maior no escuro. (Maxixe e abóbora)
Luz
Germinação de sementes de alface
Típica resposta fotoreversível controlada pelo fitocromo
Escuro Vermelho (V) V VD
V VD V V VD V VD
Sementes embebidas no escuro.
V 1,5 min.
VE 4 min.
Escuro por 24 horas.
Branca Vermelha Verde Azul Amarelo Escuro Qualidade da Luz 0 20 40 60 80 100 G er m in a ç ã o ( % )
Qual o fotoblastismo da espécie?
Nesta espécie sem fotoblastismo a qualidade da luz não interfere na germinação.a
a a a a a
Nolasco H, Vega-Villasante F, Romero-Schmidt HL, Diaz-Rondero A (1996) The effects of salinity, acidity, light and temperature on the germination of seeds of cardón (Pachycereus pringlei (S. Wats.) Britton & Rose, Cactaceae). J Arid Environm 33, 87-94.
Luz
Meiado MV, Albuquerque LSC, Rocha EA, Rojas-Aréchiga M, Leal IR (2010) Seed germination responses of Cereus jamacaru DC. ssp.jamacaru (Cactaceae) to environmental factors. Plant Species Biology 25: 120-128 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
branca vermelha VD azul Escuro 100% Luz Branca contínua
70% 50% 30% Qualidade da luz G er m in aç ão ( % ) 0%
Qual o fotoblastismo da espécie?
A luz costuma ser muito importante na germinação de sementes. A qualidade da luz tem mostrado resultados contraditórios.Kulkarni MG, Sparg SG, Staden JV (2006) Dark conditioning, cold stratification and a smoke-derived compound enhance the germination of Eucomis autumnalis subsp. autumnalis seeds. South African Journal of Botany 72: 157-162 30 50 70 90 110 G er m in aç ão ( % ) a escuro b vermelho b vermelho-distante b azul b branco
Luz
Qual o fotoblastismo da espécie?
A semente independe da qualidade da luz, sendo o escuro sempre melhor. Nem mesmo a alternância luz/escuro é favorável a germinação.
Temperatura
Tanto a percentagem de germinação quanto a velocidade é fortemente afetada pela temperatura.
Muitas sementes tem um mínimo, máximo e uma temperatura ótima do solo.
Geralmente temperaturas entre 25°C e 35°C são consideradas ótimas
para a maioria das espécies.
Cultura Temp. Mínima Temp. Máxima Temp. Ótima
Abóbora 16°C 38°C 35°C Alface 2°C 29°C 24°C Arroz 11°C 41°C 32°C Fumo 10°C 30°C 24°C Milho 9°C 44°C 33°C Soja 9°C 42°C 30°C Sorgo 9°C 40°C 33°C
Temperatura
0 20 40 60 80 100 5 15 25 35 45 55 Tí tu lo d o E ix o Temperaturas (ºC)Faixa ótima de germinação
Temperatura
Algumas espécies tem sua germinação favorecida ou obrigatória após a exposição a um calor intenso.
Acacia melanoxylon
Calluna vulgaris
Temperatura
A maioria das sementes de várias espécies não-tropicais podem ter sua dormência quebrada ao serem expostas à baixas temperaturas.
Pinus spp.
Malus sp
Vitis vinifera
Rosa spp.
0 2 4 6 dias após a semeadura
semente seca emergência da radícula 0 1 2 3 4 5 6 7 8 se n si b il id ad e ao f ri o b ai x a al ta
Temperatura
Sensibilidade da semente de algodão ao frio.
Normal
Injúria por frio
Temperatura
O frio causa danos ao embrião e a germinação.
Ativação e Síntese Enzimática
Dependente do balanço hormonal:
Promotores
Inibidores
Citocininas
Giberelinas
ABA
Germinação
Dormência
Promotores > Inibidores
Promotores < Inibidores
Mecanismo de Dormência
Exógena
- Físico Impermeabilidade dos tecidos da semente
- Químico presença de substâncias inibidoras (fenóis)
- Mecânico endocarpo e mesocarpo pétreo
Endógena ou embrionário
- Fisiológico físico Não profundo Intermediário Profundo - Morfológico pré-maturação - Morfofisiológico ambos CAUSAS MÉTODO Tegumento rígido impermeávelAgentes Mecânicos Escarificação mecânica
Escarificação química Agentes Químicos Ác. Sulfurico, Etanol, NaClO
3 Plantas de clima temperado e dormência fisiológica Temperatura Estratificação (↓°C)
Tegumento rígido Calor intenso / Queimadas Oscilações diárias de temperatura Temperaturas alternantes Inibidores de crescimento Reguladores de crescimento GA3, GA4e GA7 Cinetina e Etileno Lixiviação
Tegumento delgado Luz / Escuro
Quebra da dormência
Amido Glicose Piruvato NADH e FADH2
Glicólise
Cadeia respiratória
ATP
Ciclo do ácido tricarboxílico
Controle da hidrólise das reservas
Uma vez que as reservas tenham se exaurido a respiração cessa e a semente perde sua viabilidade
Amido Glicólise
Cadeia respiratória
ATP
Ciclo do ácido tricarboxílico
Controle da hidrólise das reservas
Uma vez que as reservas tenham se exaurido a respiração cessa e a semente perde sua viabilidadeControle da hidrólise das reservas
Uma vez que as reservas tenham se exaurido a respiração cessa e a semente perde sua viabilidadeE se tudo estiver de acordo…
Conceito
Uma interação entre plantas que pode se positiva ou negativa, mas sempre uma planta ou exudado desde influencia outra planta. Pode ser dentro da mesma planta, espécie ou
Trends in Ecology & Evolution
Volume 25, Issue 9, Pages 512-519
Aplicações
Uma gama de aplicações mais atuais surgiram inicialmente dos estudos de alelopatia
- pesquisa de novos herbicidas - pesquisa de novos fármacos
- controle da população de espécies de crescimento exacerbado
Nosso objetivo na disciplina
Temos vários objetivos- extrais os compostos alelopáticos das folhas
- testar concentrações diferentes e tentar chegar ao DL50
