Dormência em tecidos vegetais
Dormência em tecidos vegetais
Dormência em tecidos vegetais
Dormência em tecidos vegetais
permite a sobrevivência:
permite a sobrevivência:
permite a sobrevivência:
permite a sobrevivência:
• extremos de temperatura
extremos de temperatura
extremos de temperatura
extremos de temperatura
• falta de água
falta de água
falta de água
falta de água
Dormência: baixa atividade metabólica
Dormência: baixa atividade metabólica
Dormência: baixa atividade metabólica
Dormência: baixa atividade metabólica
estágio
estágio
estágio
estágio
reprodutivo
reprodutivo
reprodutivo
reprodutivo
estágio
estágio
estágio
estágio
vegetativo
vegetativo
vegetativo
vegetativo
Desenvolvimento da semente
Desenvolvimento da semente
Desenvolvimento da semente
Desenvolvimento da semente
fases:
fases:
fases:
fases:
• divisão celular
divisão celular
divisão celular
divisão celular –
––
–
embriogênese
embriogênese
embriogênese
embriogênese
• acúmulo de reservas
acúmulo de reservas
acúmulo de reservas
acúmulo de reservas
• desidratação com perda
desidratação com perda
desidratação com perda
desidratação com perda
de até 90% de sua água
de até 90% de sua água
de até 90% de sua água
de até 90% de sua água –
––
–
entrada no estado de
entrada no estado de
entrada no estado de
entrada no estado de
baixa atividade
baixa atividade
baixa atividade
baixa atividade
fase cordiforme fase de globular zigotobaixa atividade
baixa atividade
baixa atividade
baixa atividade
metabólica (quiescência)
metabólica (quiescência)
metabólica (quiescência)
metabólica (quiescência)
fase de torpedo fase de bengala embrião maduro
Todas as sementes
Todas as sementes
Todas as sementes
Todas as sementes
entram em estado de
entram em estado de
entram em estado de
entram em estado de
quiescência.
quiescência.
quiescência.
quiescência.
Quiescência
Quiescência
Quiescência
Quiescência
Quiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólica
Quiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólica
Quiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólica
Quiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólica
caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.
caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.
caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.
caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.
conteúdo médio de água de tecidos:
conteúdo médio de água de tecidos:
conteúdo médio de água de tecidos:
conteúdo médio de água de tecidos:
vegetativo: 90%
vegetativo: 90%
vegetativo: 90%
vegetativo: 90%
sementes: 10%
sementes: 10%
sementes: 10%
sementes: 10%
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
Sementes quiescentes germinam em
condições favoráreis (hidratação,
condições favoráreis (hidratação,
condições favoráreis (hidratação,
condições favoráreis (hidratação,
aeração e temperatura).
aeração e temperatura).
aeração e temperatura).
aeração e temperatura).
A desidratação é necessária para manter a viabilidade
A desidratação é necessária para manter a viabilidade
A desidratação é necessária para manter a viabilidade
A desidratação é necessária para manter a viabilidade
dos tecidos por longos períodos até que as condições
dos tecidos por longos períodos até que as condições
dos tecidos por longos períodos até que as condições
dos tecidos por longos períodos até que as condições
ambientais favoreçam a germinação.
ambientais favoreçam a germinação.
ambientais favoreçam a germinação.
ambientais favoreçam a germinação.
Sementes de diferentes espécies diferem quanto a
Sementes de diferentes espécies diferem quanto a
Sementes de diferentes espécies diferem quanto a
Sementes de diferentes espécies diferem quanto a
possibilidade de armazenamento.
possibilidade de armazenamento.
possibilidade de armazenamento.
possibilidade de armazenamento.
sementes sementes sementes sementes ortodoxas ortodoxas ortodoxas ortodoxas sementes sementessementes sementes recalcitrantes recalcitrantes recalcitrantes recalcitrantes 550 anos Hevea brasiliensis grau de hidratação grau de hidrataçãograu de hidratação grau de hidrataçãotempo de armazenagem tempo de armazenagemtempo de armazenagem tempo de armazenagem Canna compacta Theobroma cacao viabilidade longa viabilidade longa viabilidade longa viabilidade longa viabilidade curta viabilidade curta viabilidade curta viabilidade curta
Sementes
Sementes
Sementes
Sementes
a
a
a
a germinação
germinação
germinação
germinação pode
pode
pode ser
pode
ser
ser
ser definida
definida como
definida
definida
como
como
como a
a
a retomada
a
retomada
retomada
retomada do
do
do
do
desenvolvimento
desenvolvimento
desenvolvimento
desenvolvimento do
do
do embrião,
do
embrião,
embrião,
embrião, sendo
sendo
sendo
sendo que
que para
que
que
para
para que
para
que
que
que isto
isto
isto
isto há
há
há
há
necessidade
necessidade
necessidade
necessidade de
de
de
de aumento
aumento
aumento
aumento da
da atividade
da
da
atividade
atividade
atividade metabólica
metabólica
metabólica
metabólica na
na
na
na
semente
semente
semente
semente
Etapas da germinação: Etapas da germinação: Etapas da germinação: Etapas da germinação: •absorção de águaabsorção de águaabsorção de águaabsorção de água•expansão do embriãoexpansão do embriãoexpansão do embriãoexpansão do embrião
•alongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da semente
manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é
essencial para: essencial para: essencial para: essencial para:
• a qualidade do alimentoa qualidade do alimentoa qualidade do alimentoa qualidade do alimento
• o plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estação
• a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores
sementes recalcitrantes: sementes recalcitrantes: sementes recalcitrantes: sementes recalcitrantes:
• sempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecação
• viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas) • frequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicos
• metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe” sementes ortodoxas:
sementes ortodoxas: sementes ortodoxas: sementes ortodoxas:
• resistentes a dessecaçãoresistentes a dessecaçãoresistentes a dessecaçãoresistentes a dessecação
• viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, Canna compactaviabilidade de anos (mais antiga 550 anos,
Canna compacta
Canna compacta
Canna compacta))))
Sementes
Sementes
Sementes
Sementes
espécies com sementes recalcitrantes
espécies com sementes recalcitrantes
espécies com sementes recalcitrantes
espécies com sementes recalcitrantes
são comuns
são comuns
são comuns
são comuns
característica: característica:característica: característica:razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa da semente
da sementeda semente da semente
alterações nas característica físicas e metabólicas da
alterações nas característica físicas e metabólicas da
alterações nas característica físicas e metabólicas da
alterações nas característica físicas e metabólicas da
célula estão envolvidas na resistência à dessecação
célula estão envolvidas na resistência à dessecação
célula estão envolvidas na resistência à dessecação
célula estão envolvidas na resistência à dessecação
1. 1. 1.
1. minimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolo 2.
2. 2.
2. bloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celular 3.
3. 3.
3. desaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismo 4.
4. 4.
4. proteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNA 5.
5. 5.
5. desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos) 6.
6. 6.
6. proteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênio 7.
7. 7.
7. acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic 7.
7. 7.
7. acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic accumulating)
accumulating) accumulating) accumulating)
• estabilização de proteínasestabilização de proteínasestabilização de proteínasestabilização de proteínas
• criação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celulares 8.
8. 8.
Definição:
Definição:
Definição:
Definição:
bloqueio da germinação apesar de condições ambientais
bloqueio da germinação apesar de condições ambientais
bloqueio da germinação apesar de condições ambientais
bloqueio da germinação apesar de condições ambientais
favoráveis para a sua germinação
favoráveis para a sua germinação
favoráveis para a sua germinação
favoráveis para a sua germinação
Vantagens adaptativas:
Vantagens adaptativas:
Vantagens adaptativas:
Vantagens adaptativas:
aumento da dispersão
aumento da dispersão
aumento da dispersão
aumento da dispersão
aumento do número de indivíduos das próximas gerações
aumento do número de indivíduos das próximas gerações
aumento do número de indivíduos das próximas gerações
aumento do número de indivíduos das próximas gerações
características da semente determinam as
características da semente determinam as
características da semente determinam as
características da semente determinam as
Dormência de sementes
Dormência de sementes
Dormência de sementes
Dormência de sementes
características da semente determinam as
características da semente determinam as
características da semente determinam as
características da semente determinam as
condições necessárias para a sua germinação
condições necessárias para a sua germinação
condições necessárias para a sua germinação
condições necessárias para a sua germinação
Tipos de dormência:
Tipos de dormência:
Tipos de dormência:
Tipos de dormência:
primária
primária
primária
primária –
––
– sementes liberadas em estado de dormência
sementes liberadas em estado de dormência
sementes liberadas em estado de dormência
sementes liberadas em estado de dormência
secundária
secundária
secundária
secundária –
––
– sementes liberadas em estado de quiescência,
sementes liberadas em estado de quiescência,
sementes liberadas em estado de quiescência,
sementes liberadas em estado de quiescência,
tornado
tornado
tornado
tornado-
-
-
-se dormentes quando expostas a condições
se dormentes quando expostas a condições
se dormentes quando expostas a condições
se dormentes quando expostas a condições
ambientais específicas
ambientais específicas
ambientais específicas
ambientais específicas
Tipos de Dormência em Sementes:
Tipos de Dormência em Sementes:
Tipos de Dormência em Sementes:
Tipos de Dormência em Sementes:
FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* –––– leve leve leve
leve –––– quebra de dormência por GAquebra de dormência por GAquebra de dormência por GAquebra de dormência por GA
embrião se desenvolve normalmente quando isolado embrião se desenvolve normalmente quando isolado embrião se desenvolve normalmente quando isolado embrião se desenvolve normalmente quando isolado profunda
profunda profunda
profunda –––– não há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GA embrião não se desenvolve quando isolado embrião não se desenvolve quando isolado embrião não se desenvolve quando isolado embrião não se desenvolve quando isolado MORFOLÓGICA
MORFOLÓGICA MORFOLÓGICA
MORFOLÓGICA –––– embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo) FÍSICA
FÍSICA FÍSICA
FÍSICA –––– camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de
Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do habitat das espécies.
habitat das espécies. habitat das espécies. habitat das espécies.
*
**
*
FÍSICA FÍSICA FÍSICAFÍSICA –––– camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de água/gases água/gases água/gases água/gases produção/retenção de inibidores produção/retenção de inibidores produção/retenção de inibidores produção/retenção de inibidores MISTA MISTA MISTA
MISTA –––– pode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e física
*Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004 *Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004 *Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004 *Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004
há necessidade de há necessidade de há necessidade de há necessidade de quebra de quebra de quebra de quebra de dormência de dormência de dormência de dormência de sementes de várias sementes de várias sementes de várias sementes de várias espécies de espécies de espécies de espécies de interesse interesse interesse interesse agronômico. agronômico. agronômico. agronômico.
*
**
*
*
**
*
*
**
*
*
**
*
Dormência:
Dormência:
Dormência:
Dormência:
envoltório
envoltório
envoltório
envoltório
prevenção da absorção de água
prevenção da absorção de água
prevenção da absorção de água
prevenção da absorção de água
prevenção de trocas gasosas
prevenção de trocas gasosas
prevenção de trocas gasosas
prevenção de trocas gasosas
prevenção da expansão celular
prevenção da expansão celular
prevenção da expansão celular
prevenção da expansão celular
retenção de inibidores
retenção de inibidores
retenção de inibidores
retenção de inibidores
produção de inibidores
produção de inibidores
produção de inibidores
produção de inibidores
necessidade de maturação do embrião
necessidade de maturação do embrião
necessidade de maturação do embrião
necessidade de maturação do embrião
produção de inibidores
produção de inibidores
produção de inibidores
produção de inibidores
embrião
embrião
embrião
embrião
Fatores que podem induzir a quebra da dormência:
Fatores que podem induzir a quebra da dormência:
Fatores que podem induzir a quebra da dormência:
Fatores que podem induzir a quebra da dormência:
• afterripeningafterripeningafterripeningafterripening • temperaturatemperaturatemperaturatemperatura • luzluzluzluz
• nitratonitratonitratonitrato
Quebra de dormência por luz:
Quebra de dormência por luz:
Quebra de dormência por luz:
Quebra de dormência por luz:
Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem
Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem
Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem
Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem
frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.
frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.
frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.
frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.
efeito do efeito do efeito do efeito do sombreamento sombreamento sombreamento sombreamento sobre o espectro sobre o espectro sobre o espectro sobre o espectro luminoso: não há luminoso: não há luminoso: não há luminoso: não há passagem de P passagem de P passagem de P passagem de PRRRR espectro de espectro de espectro de espectro de absorção do absorção do absorção do absorção do fitocromo fitocromo fitocromo fitocromo
Fitocromo
Fitocromo
Fitocromo
Fitocromo –
––
–
pigmento azul pigmento azul pigmento azul pigmento azul proteícoproteíco proteíco proteíco
a indução da germinação
a indução da germinação
a indução da germinação
a indução da germinação
nestas sementes é mediada
nestas sementes é mediada
nestas sementes é mediada
nestas sementes é mediada
pelo fitocromo
pelo fitocromo
pelo fitocromo
pelo fitocromo
http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsp http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsp http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsp http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsp http://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html http://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html http://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html http://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html fitocromo fitocromo fitocromo fitocromoP
P
P
P
FRFRFRFRP
P
P
P
RRRR luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelhaluz vermelha ---- escuraescuraescuraescura efeito do efeito do efeito do efeito do enterramento enterramento enterramento enterramento
sobre a percepção sobre a percepção sobre a percepção sobre a percepção de luz de luz de luz de luz
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
sementes de alface
sementes de alface
sementes de alface
sementes de alface
requerem temperaturas
requerem temperaturas
requerem temperaturas
requerem temperaturas
baixas e luz para a sua
baixas e luz para a sua
baixas e luz para a sua
baixas e luz para a sua
germinação uniforme.
germinação uniforme.
germinação uniforme.
germinação uniforme.
sementes quiescentes
sementes quiescentes
sementes quiescentes
sementes quiescentes
pericarpo pericarpo pericarpo pericarpo endosperma endosperma endosperma endosperma embrião embrião embrião embrião• o endosperma causa a
o endosperma causa a
o endosperma causa a
o endosperma causa a
dependência da germinação da luz
dependência da germinação da luz
dependência da germinação da luz
dependência da germinação da luz
e temperatura pois, quando
e temperatura pois, quando
e temperatura pois, quando
e temperatura pois, quando
removido, o embrião sempre se
removido, o embrião sempre se
removido, o embrião sempre se
removido, o embrião sempre se
desenvolve.
desenvolve.
desenvolve.
desenvolve.
• a dependência difere entre
a dependência difere entre
a dependência difere entre
a dependência difere entre
sementes de um lote e entre as
sementes de um lote e entre as
sementes de um lote e entre as
sementes de um lote e entre as
diferentes variedades de alface
diferentes variedades de alface
diferentes variedades de alface
diferentes variedades de alface
priming: condicionamento fisiológico de
priming: condicionamento fisiológico de
priming: condicionamento fisiológico de
priming: condicionamento fisiológico de
sementes com água (processo
sementes com água (processo
sementes com água (processo
sementes com água (processo
patenteado).
patenteado).
patenteado).
patenteado).
temperatura
temperatura
temperatura
temperatura
sem condicionamento sem condicionamento sem condicionamento sem condicionamento fisiológico fisiológicofisiológico fisiológico com condicionamento com condicionamento com condicionamento com condicionamentofisiológico fisiológicofisiológico fisiológico
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
Dormência em sementes de alface
houve germinação houve germinação houve germinação houve germinação indução de dormência indução de dormência indução de dormência
indução de dormência duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes forem incubadas a 72
forem incubadas a 72 forem incubadas a 72
forem incubadas a 72 ooooF na luz!F na luz!F na luz!F na luz!
luz
luz
luz
luz
temperatura
temperatura
temperatura
temperatura
uniforme apesar da uniforme apesar da uniforme apesar da uniforme apesar da alta temperatura e alta temperatura e alta temperatura e alta temperatura e da ausência de luz da ausência de luz da ausência de luz da ausência de luzEfeitos de ABA e GA sobre a dormência
Efeitos de ABA e GA sobre a dormência
Efeitos de ABA e GA sobre a dormência
Efeitos de ABA e GA sobre a dormência
indução
indução
indução
indução
inibição
inibição
inibição
inibição
• GA promove a indução de
GA promove a indução de
GA promove a indução de
GA promove a indução de
germinação limitada pelo
germinação limitada pelo
germinação limitada pelo
germinação limitada pelo
endosperma (física)
endosperma (física)
endosperma (física)
endosperma (física)
http://www.seedbiology.de/weakening.asp semente de tabaco semente de tabaco semente de tabaco semente de tabaco• GA promove a indução de
GA promove a indução de
GA promove a indução de
GA promove a indução de
hidrolases da parede celular e
hidrolases da parede celular e
hidrolases da parede celular e
hidrolases da parede celular e
com isto o enfraquecimento do
com isto o enfraquecimento do
com isto o enfraquecimento do
com isto o enfraquecimento do
endosperma e a sua ruptura pela
endosperma e a sua ruptura pela
endosperma e a sua ruptura pela
endosperma e a sua ruptura pela
radícula. ABA tem o efeito
radícula. ABA tem o efeito
radícula. ABA tem o efeito
radícula. ABA tem o efeito
inverso.
inverso.
inverso.
inverso.
• GA prove o crescimento do
GA prove o crescimento do
GA prove o crescimento do
GA prove o crescimento do
embrião e ABA tem o efeito
embrião e ABA tem o efeito
embrião e ABA tem o efeito
embrião e ABA tem o efeito
inverso.
inverso.
inverso.
inverso.
Modelo de regulação da dormência e da germinação:
Modelo de regulação da dormência e da germinação:
Modelo de regulação da dormência e da germinação:
Modelo de regulação da dormência e da germinação:
biossíntese/catabolismo
biossíntese/catabolismo
biossíntese/catabolismo
biossíntese/catabolismo
fatores ambientais fatores ambientais fatores ambientais fatores ambientais afetam a [ABA]/[GA] afetam a [ABA]/[GA] afetam a [ABA]/[GA] afetam a [ABA]/[GA] dormência dormência dormência dormênciaFinch-Savage, New Phytologist, 2006, 171:501
sensibilidade
sensibilidade
sensibilidade
sensibilidade
a sensibilidade da a sensibilidade da a sensibilidade da a sensibilidade da semente a fatores semente a fatores semente a fatores semente a fatores ambientais ambientais ambientais ambientais favoráveis é afetada favoráveis é afetada favoráveis é afetada favoráveis é afetada pela [ABA]/[GA] pela [ABA]/[GA] pela [ABA]/[GA] pela [ABA]/[GA] dormência dormência dormência dormência profunda profunda profunda profundaAdaptações a ambientes áridos:
Adaptações a ambientes áridos:
Adaptações a ambientes áridos:
Adaptações a ambientes áridos:
• morfológicas
morfológicas
morfológicas
morfológicas
• anatômicas
anatômicas
anatômicas
anatômicas
• fisiológicas
fisiológicas
fisiológicas
fisiológicas
• bioquímicas
bioquímicas
bioquímicas
bioquímicas
Dormência no estágio vegetativo
Dormência no estágio vegetativo
Dormência no estágio vegetativo
Dormência no estágio vegetativo
anatomia de kranz anatomia de kranz anatomia de kranz anatomia de kranz CAM CAM CAM CAM
Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo
Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo
Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo
Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo
menos um estágio do seu ciclo de vida
menos um estágio do seu ciclo de vida
menos um estágio do seu ciclo de vida
menos um estágio do seu ciclo de vida
(ex: sementes, polém, esporos).
(ex: sementes, polém, esporos).
(ex: sementes, polém, esporos).
(ex: sementes, polém, esporos).
Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e
Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e
Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e
Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e
raízes é rara no reino vegetal!
raízes é rara no reino vegetal!
raízes é rara no reino vegetal!
raízes é rara no reino vegetal!
Apesar de rara, é encontrada em espécies não
Apesar de rara, é encontrada em espécies não
Apesar de rara, é encontrada em espécies não
Apesar de rara, é encontrada em espécies não
relacionadas filogeneticamente.
relacionadas filogeneticamente.
relacionadas filogeneticamente.
relacionadas filogeneticamente.
estômatos de estômatos de estômatos deIniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:
Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:
Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:
Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:
• crescimento
crescimento
crescimento
crescimento
• metabolismo
metabolismo
metabolismo
metabolismo
• ciclo de vida
ciclo de vida
ciclo de vida
ciclo de vida
Habilidade de se recuperar após perda extrema de água: Habilidade de se recuperar após perda extrema de água: Habilidade de se recuperar após perda extrema de água: Habilidade de se recuperar após perda extrema de água:
• comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (Bryophyta
Bryophyta
Bryophyta
Bryophyta
e Hepatophytae e eHepatophyta
Hepatophyta
Hepatophyta) e licófitas
) e licófitas) e licófitas) e licófitas • não ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermas• raro em angiospermasraro em angiospermasraro em angiospermasraro em angiospermas
Estratégias de sobrevivência: Estratégias de sobrevivência: Estratégias de sobrevivência: Estratégias de sobrevivência:
• reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)
• minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)
Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1 Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1 Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1
“Glassy state” (estado sólido, sem
“Glassy state” (estado sólido, sem
“Glassy state” (estado sólido, sem
“Glassy state” (estado sólido, sem
Fatores de estabilização da estrutura celular:
Fatores de estabilização da estrutura celular:
Fatores de estabilização da estrutura celular:
Fatores de estabilização da estrutura celular:
• reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção
reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção
reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção
reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção
interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.
interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.
interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.
interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.
• formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas
formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas
formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas
formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas
hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no
hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no
hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no
hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no
citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e
citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e
citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e
citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e
desintegração).
desintegração).
desintegração).
desintegração).
FATORES COMUNS A
FATORES COMUNS A
FATORES COMUNS A
FATORES COMUNS A
TODOS OS
TODOS OS
TODOS OS
TODOS OS
formação de cristal):
formação de cristal):
formação de cristal):
formação de cristal):
velocidade de difusão:
velocidade de difusão:
velocidade de difusão:
velocidade de difusão:
água: 10 m/s
água: 10 m/s
água: 10 m/s
água: 10 m/s
“glassy state”: 30
“glassy state”: 30
“glassy state”: 30
“glassy state”: 30 µ
µ
µ
µm/100 anos
m/100 anos
m/100 anos
m/100 anos
TODOS OS
TODOS OS
TODOS OS
TODOS OS
ORGANISMOS COM
ORGANISMOS COM
ORGANISMOS COM
ORGANISMOS COM
TOLERÂNCIA À
TOLERÂNCIA À
TOLERÂNCIA À
TOLERÂNCIA À
DESIDRATAÇÃO
DESIDRATAÇÃO
DESIDRATAÇÃO
DESIDRATAÇÃO
conteúdo de sacarose conteúdo de sacarose conteúdo de sacarose conteúdo de sacarose hidratada hidratada hidratadahidratada desidratadadesidratadadesidratadadesidratada
C. plantagineum C. plantagineum C. plantagineum C. plantagineum 73737373 2000200020002000 R. nathaliae R. nathaliae R. nathaliae R. nathaliae 58585858 294294294294 S. pyramidalis S. pyramidalis S. pyramidalis S. pyramidalis 466466466466 36363636
Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159 Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159 Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159 Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159
resistentes à dessecação resistentes à dessecação resistentes à dessecação resistentes à dessecação não resistente não resistente não resistente não resistente
Filo Bryohyta
briófita xerofítica
Schistidium apocarpum (Hedw.)
• avascular
• sem sistema radicular
• sem maiores proteções contra a dessecação
Hidratação também mantida pela retenção de água
no exterior da planta!!
desidratada hidratada (5 s após a hidratação)
Schistidium apocarpum (Hedw.)
• tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)
• expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na rehidratação” que ocorrem nas células.
rehidratação” que ocorrem nas células. rehidratação” que ocorrem nas células. rehidratação” que ocorrem nas células.
Selaginella lepidophylla
hidratada
hidratada
hidratada
hidratada
deshidratada
deshidratada
deshidratada
deshidratada
5 5 55----10% do conteúdo 10% do conteúdo 10% do conteúdo 10% do conteúdo de água original
de água original de água original de água original
nativa de ambientes áridos do México e EUA nativa de ambientes áridos do México e EUA nativa de ambientes áridos do México e EUA nativa de ambientes áridos do México e EUA
Filo
Filo
Filo
Filo
Lycophyta
Lycophyta
Lycophyta
Lycophyta
•vascularvascularvascularvascular
•com sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicular •sistema de protesistema de protesistema de protesistema de proteção ão ão ão
contra a desseca contra a desseca contra a desseca contra a dessecaçãoãoãoão
efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: • enrolamento do cauleenrolamento do cauleenrolamento do cauleenrolamento do caule
• funções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidas
efeitos da rehidratação: efeitos da rehidratação: efeitos da rehidratação: efeitos da rehidratação: • caule se desenrolacaule se desenrolacaule se desenrolacaule se desenrola
• aumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismo • crescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomado
A dormência pode durar anos!
A dormência pode durar anos!
A dormência pode durar anos!
A dormência pode durar anos!
Craterostigma
Craterostigma
Craterostigma
Craterostigma
plantagineum
plantagineum
plantagineum
plantagineum
Superfilo:
Superfilo:
Superfilo:
Superfilo:
Spermatophyta
Spermatophyta
Spermatophyta
Spermatophyta
Família:
Família:
Família:
Família:
Scrophulariaceae
Scrophulariaceae
Scrophulariaceae
Scrophulariaceae
efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: • enrolamento das folhas enrolamento das folhas enrolamento das folhas enrolamento das folhas
• funções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidas efeitos da rehidratação:
efeitos da rehidratação: efeitos da rehidratação: efeitos da rehidratação: • folhas se desenrolamfolhas se desenrolamfolhas se desenrolamfolhas se desenrolam • aumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismo • crescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomado
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
•vascularvascularvascularvascular
•com sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicular •sistema de protesistema de protesistema de protesistema de proteção ão ão ão
contra a desseca contra a desseca contra a desseca contra a dessecaçãoãoãoão
nativa de nativa de nativa de nativa de ambientes áridos ambientes áridos ambientes áridos ambientes áridos do sul da África do sul da África do sul da África do sul da África
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
Genes ativos durante a dessecação são
homólogos aos ativos durante a maturação de
homólogos aos ativos durante a maturação de
homólogos aos ativos durante a maturação de
homólogos aos ativos durante a maturação de
sementes.
sementes.
sementes.
sementes.
24 h 24 h 24 h 24 h +H +H +H +H2222OOOO --HHHH2222OOOO +H +H +H +H2222OOOO--HHHH2222OOOO
--H
H
H
H
2222O
O
O
O
produção de ABA produção de ABA produção de ABA produção de ABA pelas raízes pelas raízespelas raízes pelas raízes• morte de folhas morte de folhas morte de folhas morte de folhas velhas
velhas velhas velhas
• desidratação das desidratação das desidratação das desidratação das folhas jovens folhas jovens folhas jovens folhas jovens • perda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofila • acúmulo de acúmulo de acúmulo de acúmulo de
sacarose sacarose sacarose sacarose sacarose sacarosesacarose sacarose amido amido amido amido octulose octulose octulose octulose 27 dias 27 dias 27 dias 27 dias octulose octulose octulose octulose 24 h 24 h 24 h 24 h
+H
+H
+H
+H
2222O
O
O
O
• folhas velhas folhas velhas folhas velhas folhas velhasdesenrolam desenrolam desenrolam desenrolam • hidratação das hidratação das hidratação das hidratação das
folhas jovens folhas jovens folhas jovens folhas jovens • perda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofila • acúmulo de acúmulo de acúmulo de acúmulo de
octulose e amido octulose e amido octulose e amido octulose e amido
FTIR de larvas de
FTIR de larvas de
FTIR de larvas de
FTIR de larvas de Polypedilum vanderplanki
submetidas a desidratação (3% de água) lenta e
rápida.
20%
20%
20%
20%
©2008 by National Academy of Sciences
Sakurai M. et.al. PNAS 2008;105:5093-5098
http://tittle.tistory.com/184
trehalose trehalose trehalose trehalose
nativa do semiárido africano nativa do semiárido africano nativa do semiárido africano
nativa do semiárido africano –––– larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo registrado sem perda de viabilidade: 17 anos
registrado sem perda de viabilidade: 17 anos registrado sem perda de viabilidade: 17 anos registrado sem perda de viabilidade: 17 anos