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Dormência em tecidos vegetais

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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

(2)

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 zigoto

baixa 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.

(3)

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.

(4)

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 hidratação

tempo 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

(5)

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

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

(6)

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

(7)

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.

(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

(9)

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 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 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.

*

**

*

*

**

*

*

**

*

*

**

*

(10)

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

(11)

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 proteíco

proteíco 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 fitocromo

P

P

P

P

FRFRFRFR

P

P

P

P

RRRR luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha

luz 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

(12)

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

(13)

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 condicionamento

fisiológico 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 luz

(14)

Efeitos 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.

(15)

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 dormência

Finch-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 profunda

(16)

Adaptações 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 de

(17)

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:

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 e

Hepatophyta

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

(18)

“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 hidratada

hidratada 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

(19)

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.

(20)

Selaginella lepidophylla

hidratada

hidratada

hidratada

hidratada

deshidratada

deshidratada

deshidratada

deshidratada

5 5 5

5----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!

(21)

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

(22)

--HHHH2222OOOO

--H

H

H

H

2222

O

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

2222

O

O

O

O

• folhas velhas folhas velhas folhas velhas folhas velhas

desenrolam 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

(23)

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

20%

20%

20%

20%

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