Desaceleração do metabolismo
Plantas têm um estágio em seu ciclo
de vida em que o seu metabolismo é
reduzido.
permite a sobrevivência:
•falta de água
•extremos de temperatura
estágio
reprodutivo
estágio
vegetativo
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Sementes: Quiescência, Dormência e Tolerância à Dessecação, Resumos de Crescimento
Este documento aborda o tema de dormência e germinação em sementes, incluindo a quiescência, dormência fisiológica e física, e tolerância à dessecação. O texto discute as características das sementes que determinam suas condições necessárias para germinação, os tipos de dormência, e os fatores que podem induzir a quebra da dormência. Além disso, são apresentados exemplos de sementes de diferentes espécies e suas respectivas tolerâncias à dessecação.
Tipologia: Resumos
2022
1 / 30
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Desaceleração do metabolismo
Plantas têm um estágio em seu ciclode vida em que o seu metabolismo éreduzido.
permite a sobrevivência: •^
falta de água
-^
extremos de temperatura
estágioreprodutivo
estágiovegetativo
Ciclo de vida:
alternância de
gerações
heteromórficas
2n
esporângeo
células
esporogênicas
Ciclo de vida deuma
Bryophyta
n
gametófitomasculino
gametófito
feminino
esporos
geração predominante:gametofítica
Em angiospermas a fase gametofítica é microscópica:
esporogêneseesporogênese gametogênese
Desenvolvimento da semente
fases: •^
divisão celular –embriogênese edesenvolvimento doendosperma
-^
acúmulo de reservas
-^
desidratação com perda de
fase de globular
zigoto
fase cordiforme
embriogênese
embriogênese de uma dicotiledônea:
-^
desidratação com perda de até 90% de sua água –entrada no estado de baixaatividade metabólica(quiescência)
fase de torpedo
embrião maduro
fase de bengala
Todas as sementes entram em estado de
quiescência.
Taiz, 4a. Ed. Capítulo 16 e 23
Sementes
manutenção da baixa atividade metabólica
é essencial para:
-^
a qualidade do alimento
-^
o plantio na próxima estação
-^
a manutenção de estoques reguladores
a germinação pode ser definida como a retomada dodesenvolvimento do embrião, sendo que para que istohá necessidade de aumento da atividade metabólica nasemente
•^
a manutenção de estoques reguladores
-^
a manutenção de bancos degermoplasma
Etapas da germinação: • absorção de água • expansão do embrião • alongamento e ruptura do envoltório da semente
alimento!
sementes recalcitrantes: •^
sempre sensíveis à dessecação
-^
viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)
-^
frequência de espécies muito mais comum nos trópicos
-^
metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe” sementes ortodoxas: •^
resistentes a dessecação
-^
viabilidade de anos (mais antiga 550 anos,
Canna compacta
Sementes
espécies com sementes recalcitrantes
são comuns
característica:razão baixa entre área do envoltório e a massada semente
Alterações nas característica físicas e metabólicas dacélula estão envolvidas na resistência à dessecação!^ 1. bloqueio da divisão celular2. minimização do tamanho do vacúolo3. proteção da integridade do DNA4. desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)5. proteção contra espécies reativas de oxigênio6. acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late
embryogenic accumulating)embryogenic accumulating)
•^
estabilização de proteínas
-^
criação de camada de hidratação em volta de estruturascelulares
- acúmulo de solutos compatíveis8. desaceleração do metabolismo
Definição: bloqueio da germinação apesar de condições ambientaisfavoráveis para a sua germinação Vantagens adaptativas: aumento da dispersãoaumento do número de indivíduos das próximas gerações
características da semente determinam as
Dormência de sementes
características da semente determinam as
condições necessárias para a sua germinação
Tipos de dormência: primária
- sementes liberadas em estado de dormência
secundária
- sementes liberadas em estado de
quiescência, tornado-se dormentes quando expostas acondições ambientais específicas
Dormência:
prevenção da absorção de águaprevenção de trocas gasosasprevenção da expansão celularretenção de inibidoresprodução de inibidores necessidade de maturação do embrião
envoltório embrião
necessidade de maturação do embrião presença de inibidores/ausência depromotores
embrião Fatores que podem induzir a quebra da dormência: •^
afterripening
-^
temperatura
-^
luz
-^
nitrato
-^
sinais químicos (hormônios, terpenos)
Quebra de dormência por luz:
Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecemfrequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.
efeito dosombreamentosobre o espectroluminoso: não hápassagem de P
R
espectro deabsorção do fitocromo
Fitocromo –
pigmento
associado a uma proteína
a indução da germinação
nestas sementes é mediada
pelo fitocromo
http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsp
http://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html
fitocromo
P
FR
P
R
luz vermelha
luz vermelha - escura
efeito doenterramentosobre a percepçãode luz
Dormência em sementes de alface
sementes de alface
requerem temperaturasbaixas e luz para a suagerminação uniforme.
pericarpo
endosperma
embrião
-^
quando o endosperma éremovido, o embrião sempre sedesenvolve
-^
a dependência difere entresementes de um lote e entre asdiferentes variedades de alface
http://www.seedquest.com/vegetables/lettuce/expo/seeddynamics/whyprimeseed.htm
sementes dormentes
priming: condicionamento fisiológico desementes com água (processo patenteado).
temperatura
sem condicionamento
fisiológico
com condicionamento
fisiológico
Dormência em sementes de alface
houve germinação uniforme apesar da
indução de dormência
duradoura, caso as sementes
permaneçam nestas condições por um longo tempoa germinação é retardada mesmo quando assementes forem incubadas a 72
o F na luz!
luz
temperatura
uniforme apesar da alta temperatura eda ausência de luz
Modelo de regulação da dormência e da germinação:
biossíntese/catabolismo
fatores ambientaisafetam a [ABA]/[GA]
dormência
Finch-Savage, New Phytologist, 2006, 171:
sensibilidade
a sensibilidade dasemente a fatoresambientaisfavoráveis é afetadapela [ABA]/[GA]
dormência profunda
Adaptações a ambientes áridos: •^
morfológicas
-^
anatômicas
-^
fisiológicas
-^
bioquímicas
Tolerância à dessecação no estágio vegetativo
anatomia de kranz
CAM
estas plantas morrem na falta de água prolongada!! Todas as plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação
em pelo menos um estágio do seu ciclo de vida
(ex: sementes, polem, esporos).
Tolerância à dessecação de tecidos como folhas
e raízes é rara no reino vegetal!
Apesar de rara, é encontrada em espécies não relacionadas
filogeneticamente.
estômatos de
Nerium
falta de água prolongada!!