ecofisiologia de sementes
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Ecofisiologia de Sementes
O que é?
• A ecofisiologia pode ser interpretada como o estudo de como os organismos funcionam e respondem a mudanças em seus ambientes naturais.
• É um ramo da fisiologia comparativa que estuda a diversidade fisiológica em relação ao ambiente e suas implicações na ecologia dos organismos.
Pontos de estudo...
• Fisiologia da Germinação: Germinação.
• •Fotomorfogênese: Fitocromo •
• Dormência: Tipos de Dormência em Sementes; Métodos de Quebra de Dormência: naturais e em laboratório.
Fisiologia da germinação
• O comportamento das sementes dependem de características de dormência inata de cada espécie e de fatores como a disponibilidade de água no solo, associada a outros fatores, que determinam a intensidade e a velocidade de germinação da espécie.
Germinação
• A germinação é uma sequência de eventos fisiológicos influenciada por fatores externos (ambientais) e internos (dormência, inibidores e promotores da germinação) às sementes: cada fator pode atuar por si ou em interação com os demais.
Germinação
• Tendo-se uma semente viável em repouso, por quiescência ou dormência, quando são satisfeitas uma série de condições externas e internas, ocorrerá o crescimento do embrião, o qual conduzirá à germinação. Por isso, do ponto de vista fisiológico, germinar é simplesmente sair do repouso e entrar em atividade metabólica.
Água • A água é requerida em quantidade adequada até
que a semente germine. A água é o ativador dos processos bioquímicos e fisiológicos da germinação das sementes.
Oxigênio • O oxigênio é requerido para a respiração celular a qual
aumenta drasticamente com a germinação. Se um ambiente anaeróbico for mantido (por ex. sementes mergulhadas em água, ou em solo encharcado) a respiração é inibida e a germinação não se processa.
Luz • As sementes podem ser classificadas em 3
categorias dependendo de suas respostas à luz: - Fotoblásticas positivas: luz estimula a germinação - Fotoblásticas negativas: luz inibe a germinação - Fotoblásticas neutras: germinam tanto na luz
como no escuro.
Temperatura • Muitas sementes tem um mínimo, máximo e uma
temperatura do solo ótima que melhor germina. Geralmente temperaturas entre 25°C e 35°C são consideradas como ótima para a maioria das espécies.
Fatores externos que influenciam a
germinação:
Fotomorfogênese
• O que é?
• Conjunto de efeitos biológicos provocados nas plantas pela luz.
• Neste processo, a percepção da radiação e a capacidade de responder a ela é característica das plantas e varia de acordo com a espécie vegetal.
Fitocromo
• A maior parte das respostas fotomorfogênicas das plantas está sob o controle de fotoreceptores denominados como fitocromos.
• Fitocromos = poteínas pigmentadas.
• Se concentram em células das regiões de crescimento, responsáveis pelo desenvolvimento das plantas, tais como meristemas e regiões subapicais de caules e raízes.
Importância ecofisiológica dos
fitocromos
• Controle da germinação de sementes fotoblásticas;
• Desestiolamento de plântulas recém-germinadas;
• Detecção da aurora e do crepúsculo e sincronização do relógio biológico;
• Percepção fotoperiódica.
• Feijão crescido no escuro.
• Feijão crescido no claro.
• Abertura e fechamento estomático
Dormência • Estado dos órgãos, principalmente dos vegetais,
cujas condições climáticas ou fisiológicas impedem temporariamente o desenvolvimento. Uma fase de repouso, de hibernação das plantas.
• Vantagens
- Sobrevivência e preservação das espécies;
-Tolerância à condições ambientais diversas;
- Disseminação de estruturas propagativas;
- Evitar a germinação prematura.
• Desvantagens
- Necessidade de quebrar a dormência;
- Germinação/Brotação irregular.
Quiescência ≠ Dormência
• Quiescência:
- redução das atividades de crescimento e desenvolvimento provocados por fatores exógenos - climáticos (umidade, temperatura, luz).
• Dormência:
- a redução do metabolismo apresenta um controle interno (endógeno) – poder ser induzido por um fator externo.
Principais causas de dormência
• Tegumento impermeável: as sementes com estas características, são chamados de sementes com casca dura, por não conseguirem absorver água e/ou oxigênio;
• Embrião fisiologicamente imaturo ou rudimentar: no processo de maturidade da semente o embrião não está totalmente formado, sendo necessário dar condições favoráveis para o seu desenvolvimento.
• Substâncias inibidoras: são substâncias existentes nos sementes que podem impedir a sua germinação;
• Embrião dormente: o próprio embrião se encontra em estado de dormência, geralmente nesse caso a dormência é superada com choque térmico ou luz.
• Combinação de causas: necessariamente os sementes não apresentam somente um tipo de dormência, podendo haver na mesma espécie mais de uma causa de dormência.
Processos para quebra de dormência
• Artificiais:
• Escarificação química: feito geralmente com ácidos (sulfúrico, clorídrico etc.), que possibilita os sementes executar trocas com o meio, água e/ou gases;
• Escarificação mecânica: é a abrasão das sementes sobre uma superfície áspera (lixa, piso áspero, etc). É utilizado para facilitar a absorção de água pela semente;
• Estratificação: consiste num tratamento úmido à baixa temperatura, auxiliando as sementes na maturação do embrião, trocas gasosas e embebição por água.
• Choque de temperatura: é feito com alternância de temperaturas variando em aproximadamente 20ºC, em períodos de 8 a 12 horas;
• Água quente: é utilizado em sementes que apresentam impermeabilidade do tegumento e consiste em imersão das sementes em água na temperatura de 76 a 100ºC, com um tempo de tratamento específico para cada espécie.
Processos para quebra de dormência
Processos para quebra de dormência
•Naturais:
• Escarificação:
Através da ação de microorganismos, fungos e ácidos fracos do solo;
Através da ação dos ácidos do trato digestivo de animais;
Através da alternância de temperatura diurna e noturna.
• Impactação:
As sementes são arrastadas pelas correntezas de rios ou da chuva, juntamente com os cascalhos.
BOA NOITE!!!
Perguntas...
• 1 - Cite os fatores externos que influenciam no processo de germinação.
• 2 – O que é fotomorfogênese?
• 3 – Dormência é uma fase de repouso, hibernação das sementes/plantas. Cite uma das vantagens e uma desvantagem desse processo.
• 4 – Cite um dos processos naturais utilizados para a quebra de dormência em sementes.
Perguntas...
• 1 - Cite os fatores externos que influenciam no processo de germinação.
• Água, oxigênio, luz e temperatura.
• 2 – O que é fotomorfogênese?
• Conjunto de efeitos biológicos provocados nas plantas pela luz.
Perguntas...
• 3 – Dormência é uma fase de repouso, hibernação das sementes/plantas. Cite uma das vantagens e uma desvantagem desse processo.
Vantagens: Sobrevivência e preservação das espécies; ou Tolerância à condições ambientais diversas;
ou Disseminação de estruturas propagativas;
ou Evitar a germinação prematura.
Desvantagens: Necessidade de quebrar a dormência; ou Germinação/Brotação irregular.
Perguntas...
• 4 – Cite um dos processos naturais utilizados para a quebra de dormência em sementes.
• Escarificação; ou
• Impactação