Struttura di germinazione di un seme, processo, tipi

IL germinazione È il processo attraverso il quale l'embrione contenuto nei semi degli spermatofiti si sviluppa per dare origine a una nuova pianta ed è caratterizzato dalla sporgenza della radice verso l'esterno della Testa o della copertura seminale.

Nel regno vegetale, gli spermatofiti sono il gruppo di piante conosciute come "piante superiori", che hanno come caratteristica distintiva la produzione di semi a seguito della loro riproduzione sessuale, dove deriva il loro nome, perché "Sperma " In greco significa seme.

Germinazione di una pianta dicotiledona (fonte: maky.Orel [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Il gruppo degli spermatofiti è composto da fiori o angiosperme e piante senza fiore o palestra, che producono semi bloccati all'interno di una struttura chiamata "ovaio" o semi nudi, rispettivamente.

La germinazione di un seme, qualunque sia il suo tipo, può essere intesa come l'insieme di passaggi consecutivi che causano un seme quient o addormentato, con un basso contenuto di acqua, mostrano un aumento della sua attività metabolica generale e iniziano la formazione di una piantina dal Embrione dentro.

Il momento esatto in cui la germinazione termina e inizia la crescita è molto difficile da definire, poiché la germinazione è stata specificamente definita come la rottura della copertura seminale che, da sola, è già il risultato della crescita (divisione cellulare e allungamento).

Esistono diversi fattori che influenzano il processo germinale, molti dei quali endogeni (vitalità, grado di sviluppo dell'embrione, ecc.) ed esogeno (disponibilità d'acqua, temperatura e composizione atmosferica, per esempio).

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Struttura dei semi

Le piante di angiospermas hanno semi con una struttura relativamente semplice, in quanto consistono in un embrione (prodotto della fecondazione dell'ovule da parte del grano del polline) che è circondata da una copertura nota come "borsa embrionale", che deriva anche dal processo di fertilizzazione.

La copertura del seme è nota come Testa ed è un prodotto dello sviluppo dei tegumenti interni dell'ovule. L'embrione si nutre di una sostanza in cui è immerso, l'endosperma, che può anche diventare un tessuto rudimentale in quelle piante con cotiledoni.

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I cotiledoni sono foglie primarie che possono svolgere funzioni nutrizionali per l'embrione e possono essere responsabili della fotosintesi della piantina che si forma quando il seme germina.

La quantità di sostanza di riserva è molto variabile tra i semi, in particolare per quanto riguarda la composizione di proteine, grassi e carboidrati che possiedono. Tuttavia, la sostanza principale del magazzino nei semi, in proporzione maggiore o minore, è di solito l'amido.

L'embrione è la struttura fondamentale di un seme. Può essere visto come una "pianta in miniatura" ed è costituita da una radicola, una plumula o epicotil (sopra dove sono i cotiledoni), in uno o più cotiledoni e in un ipocotile (sotto i cotiledoni).

La radice viene successivamente formata dalla radicola, che è la porzione sotterranea di una pianta; L'epicotil sarà in seguito l'asse principale dello stelo, nella porzione d'aria; Mentre l'ipocotile è la porzione dell'embrione che unisce la radicola con il plúmula o l'epicotil, cioè che unisce lo stelo con la radice nella pianta adulta.

È importante sottolineare che esiste una grande diversità di semi in natura, in particolare per quanto riguarda le dimensioni, la forma, il colore e la struttura generale, senza contare le sue caratteristiche fisiologiche intrinseche.

Processo (fasi)

Tutti i semi maturi sono in una condizione nota come quiescenza, attraverso la quale queste strutture di propagazione possono resistere a periodi prolungati in cui non vengono fornite le condizioni favorevoli necessarie per la germinazione.

La quiescenza di un seme viene invertita in presenza di acqua, una composizione atmosferica e una temperatura adeguata (a seconda del tipo di seme, ovviamente).

La germinazione, una volta superata la quiescenza, include processi comuni nella fisiologia delle verdure:

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- il respiro

- Assorbimento dell'acqua

- La conversione del "cibo" in sostanze solubili

- La sintesi di enzimi e ormoni

- Metabolismo dell'azoto e del fosforo

- La traslocazione di carboidrati, ormoni, acqua e minerali verso i meristemi e

- Formazione di tessuto.

Tuttavia, i fisiologi vegetali hanno tre fasi specifiche delimitate che sono: imbibizione, allungamento cellulare e aumento del numero di cellule (divisione cellulare), quest'ultima a carico di diversi eventi genetici e molecolari.

Imbibizione

Il contenuto d'acqua in un seme maturo è considerevolmente basso, il che favorisce la letargia metabolica dei tessuti all'interno. Pertanto, il primo passo della germinazione di un seme è l'assorbimento dell'acqua, ciò che è noto come imbibizione.

L'imbibizione ripristina la turgidità delle cellule dell'embrione, che precedentemente erano state incarnate a causa delle piccole dimensioni dei loro vacuoli quasi vuoti.

Durante le prime ore di questa fase non ci sono cambiamenti chimici nei semi, nonché qualsiasi tipo di attività associata all'allungamento o all'allungamento delle pareti cellulari, ecc.

Poco dopo, l'idratazione dei tessuti (in condizioni favorevoli di atmosfera e temperatura) consente l'attivazione di organelli e enzimi cellulari, in particolare i mitocondri. Questa attivazione promuove anche la sintesi di ormoni e proteine, necessari per eventi successivi.

Allungamento e aumento del numero di cellule (divisione)

Dopo alcune ore di assorbimento (a seconda del grado di essiccazione dei semi), si può apprezzare l'allungamento delle cellule appartenenti alla radicola, che consentono a questa struttura di continuare ed emergere dalla superficie che lo copre.

Le prime divisioni cellulari si verificano nella radice meristema, solo per il momento in cui il radicle "rompe" il tessuto che lo copre. In questo momento si osservano alcuni cambiamenti citologici, come l'aspetto più importante del nucleo di ogni cellula.

Fasi nella germinazione di un seme di a. Thaliana (fonte: Alena Kravchenko [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

La copertura seminale o testa è incrociata o rotta dalla radice primaria, che è rappresentata dalla radicola, dopo di che l'asse ipocotiledonario continua il processo di allungamento. I cotiledoni rimangono all'interno della Testa durante questo processo, indipendentemente dal tipo di germinazione.

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Mentre questo processo avviene, la nutrizione delle cellule embrionali dipende dall'attività degli enzimi responsabili della degradazione dei carboidrati e riservano i grassi nell'endosperma e/o nei cotiledoni, un'attività completamente dipendente dal precedente processo di potenziamento.

Tipi di germinazione

I tipi di germinazione sono stati definiti in base alla destinazione dei cotiledoni quando la piantina è formata dall'embrione. I due tipi più noti sono la germinazione di Epigea e la germinazione dell'ipogea.

Diagramma del processo germinale di un seme di pisello (fonte: germinazione.SVG: *germinazione.PNG: KAT1992 MERIVATIVE: lavoro Begonderivative: Begone [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Germinazione dell'epigea

Si verifica in molte piante legnose, comprese le ginnosperme, ed è caratterizzato dai cotiledoni emergono dal terreno come "spinto" dall'epicotile che si allunga.

Germinazione di ipogea

Si verifica quando i cotiledoni rimangono nella porzione sotterranea, nel frattempo l'epicotil eretta. È comune per molte specie vegetali, essere in grado di sottolineare come esempio l'acero, gli alberi di castagne e l'albero di gomma.

Riferimenti

1. Bewley, J. D. (1997). Germinazione e dormienza dei semi. La cella vegetale, 9 (7), 1055.
2. Copeland, l. O., & McDonald, M. F. (2012). Principi di scienza e tecnologia dei semi. Springer Science & Business Media.
3. Nabors, m. W. (2004). Introduzione alla botanica (no. 580 N117I). Pearson.
4. Srivastava, l. M. (2002). Germinazione dei semi, mobilitazione delle riserve alimentari e dormienza di semi. PI PIANI DI CRESCITA E SVILUPPO: ormoni e ambiente. Academic Press: Cambridge, MA, 447-471.
5. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fisiologia e sviluppo vegetale.
6. Toole, e. H., Hendricks, s. B., Borthwick, h. A., & Toole, V. K. (1956). Fisiologia della germinazione dei semi. Revisione annuale della fisiologia delle piante, 7 (1), 299-324.
7. Tuan, p. A., Sole, m., Nguyen, t. N., Park, s., & Ayele, B. T. (2019). Meccanismi molecolari della germinazione dei semi. In cereali germogliati (pp. 1-24). AACC International Press.