Germinação de sementes

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justritinhah (2 years ago)

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Germinação de sementes Água Luz Hormônios

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Conceitos Semente Botânica Óvulo fecundado e desenvolvido Ecônomico Inclui cariopses Finalidade Semente = perpetuação das espécies Grão = alimentação ou uso industrial

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Ciclo de vida

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Germinação Definições Protrusão de radícula Emergência da plântula Transformação do embrião em plântula independente e estabelecida Retomada da atividade metabólica do embrião

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Germinação Formação da semente na planta mãe Formação de substâncias de reserva complexas Amido, triglicerídios, proteínas a partir de substâncias simples Desidratação  quiescência (mínima atividade) Sementes ortodoxas – 5-10% de água Sementes recalcitrantes – 60-70% do peso em água Hidratação  ativação da atividade metabólica Crescimento do embrião e emergência

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Germinação Retomada da atividade metabólica do embrião Hidratação  ativação da atividade metabólica Crescimento do embrião e emergência

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Fases da germinação Embebição ou hidratação Mobilização ou digestão das reservas Respiração Assimilação/crescimento do embrião Translocação de reservas

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Fases da germinação Embebição ou hidratação Semente seca Potencial hídrico de -100 Mpa Quanto maior o teor de protéinas, menor o potencial A testa da semente é o maior opositor à entrada de água Rompimento ou escarificação acelera o processo A pressão de turgescência faz o resto do trabalho A hidratação ativa enzimas O ácido giberélico é translocado do embrião para os tecidos de reserva As auxinas são sintetizadas a partir do triptofano

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Fases da germinação Embebição ou hidratação Padrão trifásico de absorção de água Fase I Rápida – depende do potencial matricial da semente Processo físico  ocorre em semente viva ou morta Fase II Nível de água constante ou com pequeno aumento Ocorrem alterações metabólicas Fase III Aumenta a concentração de solutos na célula Aumenta o conteúdo de água Expansão do embrião – protrusão da radícula Ponto sem volta

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1- respiração e acúmulo de ATP 2 – Síntese de RNA m e reparo de DNA 3 – ativação de polissomos 4 – síntese de proteínas 5 – síntese e duplicação de DNA 6 – início da degradação de reservas 7 – as células da radícula alongam-se 8 – protrusão de radícula 9 - mitose

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Fases da germinação Embebição ou hidratação Semente hidratada Em fumo e alface – sensíveis à luz A ativação do processo metabólico depende da presença de luz Sob baixa temperatura Sementes não ativam o metabolismo... vernalização

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Fases da germinação Mobilização ou digestão das reservas Transformação de compostos insolúveis em solúveis ou difusíveis Ativação de enzimas pré-existentes ou síntese de novas enzimas Alfa-amilase – síntese induzida por ácido giberélico

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Fases da germinação Mobilização ou digestão das reservas

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Fases da germinação Mobilização ou digestão das reservas Conversões Amido em glicose ou maltose Alfa e beta amilases, maltase Óleos em ácidos graxos e glicerol lipases Proteínas em aminoácidos proteinases

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Fases da germinação Fase de respiração a respiração em sementes germinando maior do que em qualquer órgão da planta Liberação de energia Pode haver anaerobiose Dificuldade na entrada do oxigênio Pode haver acúmulo de ácido lático e etanol

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Fases da germinação Fase de assimilação/crescimento do embrião Embrião Surgimento da radícula Envolvida pela coleorriza em gramíneas Plúmula Protegida pelo coleóptilo em gramíneas Gancho plumular em dicotiledôneas

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Fases da germinação Translocação de reservas Tecidos condutores são raros Transferência para regiões do embrião Difusão

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Controle ambiental da germinação Água

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Controle ambiental da germinação Água em sementes de milho

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Controle ambiental da germinação Temperatura

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Controle ambiental da germinação Oxigênio Fase inicial da germinação Anaeróbica = substâncias indesejáveis Eficiência de 3% Não ocorre em oleaginosas Problemas em solos encharcados Difusão de oxigênio na água Respiração aeróbica no embrião Eficiência de 43% Germinação eficiente em solos não compactados ou encharcados com água

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Controle ambiental da germinação Luz Três categorias Fotoblásticas positivas Maior capacidade de germinar à luz Fotoblásticas negativas Germinam melhor no escuro Fotoblásticas neutras Germinam bem com ou sem luz

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Controle ambiental da germinação Luz Fotoblásticas positivas Alface Fumo Estévia Fotoblásticas negativas Maxixe Abóbora Fotoblástica neutra Milho Arroz feijão

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Controle ambiental da germinação Luz Abaixo de 290 nm Inibe a germinação de todas as sementes 400 – 700 nm Estímulo às fotoblásticas Vermelho (560-700)  estimula a germinação Azul (450 nm) e vermelho longo (>730 nm)  inibe a germinação

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Controle ambiental da germinação Luz Vermelho curto (660 nm) Ativa fitocromo e estimula germinação Ativa produção de giberelinas Vermelho longo (730 nm) Inativa fitocromo e inibe a germinação Produção de ácido abscísico

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Controle ambiental da germinação Luz Sementes secas Insensíveis à luz Sensibilidade aumenta na embebição Se houver embebição, estímulo pela luz e desidratação O estímulo permanece = fitocromo ativado

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Controle hormonal da germinação Giberelinas e ácido abscísico Germinação em alface

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Controle hormonal da germinação Giberelinas Germinação (G) ou Dormência (D) em sementes diversas

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Controle hormonal da germinação Giberelinas Produção de enzimas na camada de aleurona de cereais regulada por giberelinas

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Controle hormonal da germinação Giberelinas Braquiarão

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Controle hormonal da germinação Ácido abscísico Sementes dormentes Grandes quantidades de ABA Ação oposta à das giberelinas

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Controle hormonal da germinação Ácido abscísico

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Longevidade As sementes perdem a vitalidade após alguns anos Espécie Condições de armazenamento Espécies espontâneas 30-60 anos Cacaueiro, seringueira, ingazeiro Pouca longevidade

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Longevidade Grupos de sementes segundo a longevidade Vida curta < 3 anos Cacau, café, chuchu, jaboticaba, manga, citrus, seringueira Vida média 3-15 anos Vida longa >15 anos Aveia, arroz, beterraba, cebola, cevada, ervilha, feijão, milho, trigo, tomate

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Longevidade Previsão de longevidade sob condições de banco de gene (-20ºC e 5% de UR)

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Dormência Ausência de germinação das sementes por causas internas Mecanismo de sobrevivência Impede a germinação sobre a planta mãe A maioria das plantas cultivadas quebra a dormência após a abscisão da planta mãe Quiescência – não germina por causas externas

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Dormência Dormência primária Instalada na fase de maturação/desenvolvimento Estratificação pode superá-la Exemplo; erva-mate Dormência secundária Instalada em semente quiescente após a dispersão Ambiente estressante (água, luz, temperatura e oxigênio)

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Dormência Sementes de tegumentos impermeáveis Não absorvem água Sementes duras Fabáceas e malváceas Solução Escarificação Ácido Água quente lixa

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Dormência Sementes fisiologicamente imaturas Sementes de cereais e gramíneas forrageiras de colheita recente Morfologicamente maduras Fisiologicamente imaturas Solução Pré-esfriamento a 10 ºC por 5 dias Trigo, cevada, centeiro e aveia

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Dormência Presença de substâncias inibidoras Ácido abscísico Ácido cumárico Ácido cinâmico Catecol taninos

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Dormência Quebra da dormência Escarificação mecânica Escarificação ácida Água quente Lavagem em água corrente Secagem prévia Pré-esfriamento Estratificação Embebição em nitrato de potássio a 0,2%

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Dormência Quebra da dormência Germinação em temperatura subótima Exposição à luz Fogo Temperaturas alternadas

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