ESTUDOS BÁSICOS E MAIS APROFUNDADOS, … PG 2011.pdf · AGRONOMIA TENTATIVA DE AMPLIAR ... Efeito da temperatura sobre a manifestação da dormência em sementes de cevada e

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GERMINAÇÃOGERMINAÇÃO DE SEMENTESDE SEMENTES

JULIO MARCOS FILHOJULIO MARCOS FILHOTECNOLOGIA DE SEMENTESTECNOLOGIA DE SEMENTES

DEPTO. PRODUÇÃO VEGETALDEPTO. PRODUÇÃO VEGETALUSP/ESALQUSP/ESALQ

ESTUDO DA GERMINAÇÃOESTUDO DA GERMINAÇÃO

FISIOLOGIA VEGETALFISIOLOGIA VEGETAL

ESTUDOS BÁSICOS E MAIS APROFUNDADOS, INDEPENESTUDOS BÁSICOS E MAIS APROFUNDADOS, INDEPEN--DENTES DA IMPORTÂNCIA ECONÔMICA DA ESPÉCIEDENTES DA IMPORTÂNCIA ECONÔMICA DA ESPÉCIE

OBJETIVO PRINCIPALOBJETIVO PRINCIPAL: CONHECIMENTO DO PROCESSO: CONHECIMENTO DO PROCESSOOBJETIVO PRINCIPALOBJETIVO PRINCIPAL: CONHECIMENTO DO PROCESSO: CONHECIMENTO DO PROCESSO

AGRONOMIAAGRONOMIA

TENTATIVA DE AMPLIAR CONHECIMENTOS SOBRE TENTATIVA DE AMPLIAR CONHECIMENTOS SOBRE ESPÉCIES DE IMPORTÂNCIA ECONÔMICAESPÉCIES DE IMPORTÂNCIA ECONÔMICA

OBJETIVO PRINCIPAL É A OBTENÇÃO DE SUBSÍDIOS OBJETIVO PRINCIPAL É A OBTENÇÃO DE SUBSÍDIOS PARA USO CORRETO E RESOLUÇÃO DE PROBLEMASPARA USO CORRETO E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

eca

do e

mbr

ião

DIVISÃO E EXPANSÃOCELULAR

(FASES I e II)

DEPOSIÇÃO DE RESERVAS(FASE III)

DESSECAÇÃO(FASE IV)

HISTODIFERENCIAÇÃOHISTODIFERENCIAÇÃO

Dure Dure III (1975)III (1975)

Dias após o início do florescimento

Mat

éria

se

ZIGOTOZIGOTOCRESCIMENTOCRESCIMENTO

DIFERENCIAÇÃODIFERENCIAÇÃO

EMBRIÃOEMBRIÃOMADUROMADURO

REPOUSO FISIOLÓGICOEMBRIÃOEMBRIÃO

QUIESCÊNCIAQUIESCÊNCIA

CRIPTOBIOSECRIPTOBIOSE

REPOUSO FISIOLÓGICOEMBRIÃOEMBRIÃOMADUROMADURO

DORMÊNCIADORMÊNCIA

GERMINAÇÃOGERMINAÇÃO

REPOUSO FISIOLÓGICOREPOUSO FISIOLÓGICO

RepousoRepouso

Ambiente desfavorável à germinaçãoAmbiente desfavorável à germinação(temperatura(temperatura e água)e água)

Mecanismos de bloqueio do metabolismo, localizados em tecidos da plantap

“Sinal” do ambiente “Sinal” do ambiente para a plantapara a planta

Condições específicasCondições específicas

Ambiente não totalmente Ambiente não totalmente favorávelfavorável

BLOQUEIOBLOQUEIO

DORMÊNCIA = MECANISMO DE RESISTÊNCIADORMÊNCIA = MECANISMO DE RESISTÊNCIA


É MECANISMO DE DEFESA CONTRA VARIAÇÕES É MECANISMO DE DEFESA CONTRA VARIAÇÕES DO AMBIENTE QUE DIFICULTAM OU IMPEDEM AS DO AMBIENTE QUE DIFICULTAM OU IMPEDEM AS

ATIVIDADES METABÓLICAS RUMO À GERMINAÇÃO ATIVIDADES METABÓLICAS RUMO À GERMINAÇÃO

AMBIENTE AMBIENTE FAVORÁVELFAVORÁVEL

RETOMADA DO RETOMADA DO CRESCIMENTO CRESCIMENTO EMBRIONÁRIOEMBRIONÁRIO

REATIVAÇÃO DOREATIVAÇÃO DO

METABOLISMOMETABOLISMO

2


SINAL “INVERSO” DO AMBIENTESINAL “INVERSO” DO AMBIENTE HORMÔNIOSHORMÔNIOS

ATIVAÇÃO DA TRANSCRIÇÃOATIVAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO CESSA BLOQUEIOCESSA BLOQUEIO

METABOLISMO PARA A GERMINAÇÃOMETABOLISMO PARA A GERMINAÇÃO

Conteúdo de ABA aumenta durante a fase intermediária do período de desenvolvimento da semente

ção

(%)

ABAGerm.

Dias após a polinização

Ger

min

a

Henk Hilhorst

CONCEITUAÇÃOCONCEITUAÇÃO

DormênciaDormência éé umum fenômenofenômeno emem queque asas sementessementes nãonãogerminamgerminam quandoquando expostasexpostas aa condiçõescondições favoráveisfavoráveisdede ambienteambiente,, devidodevido àà atuaçãoatuação dede fatoresfatores internosinternos((DiversosDiversos autoresautores))

DormênciaDormência éé oo estadoestado dede repousorepouso fisiológicofisiológico emem quequeaa semente,semente, emem funçãofunção dede suasua estruturaestrutura ououcomposiçãocomposição química,química, possuipossui umum ouou maismaismecanismosmecanismos bloqueadoresbloqueadores dada germinaçãogerminação((VilliersVilliers,, 19721972))


EgleyEgley (1995): Dormência consiste na incapacidade do(1995): Dormência consiste na incapacidade doembrião reassumir nível suficiente de crescimentoembrião reassumir nível suficiente de crescimento

para a protrusão da raiz primária, para a protrusão da raiz primária, mesmo quando osmesmo quando osfatores de inibição foram removidos e as condições defatores de inibição foram removidos e as condições deç çç ç

ambiente são favoráveis à germinaçãoambiente são favoráveis à germinação

??????????????????

BaskinBaskin ee BaskinBaskin ((20042004))::

DormênciaDormência:: fenômenofenômeno caracterizadocaracterizado pelapela incapacidadeincapacidadedada sementesemente germinar,germinar, durantedurante determinadodeterminado períodoperíodo dedetempo,tempo, sobsob combinaçõescombinações dede condiçõescondições ambientaisambientais queque


tempo,tempo, sobsob combinaçõescombinações dede condiçõescondições ambientaisambientais quequeseriamseriam favoráveisfavoráveis àà germinaçãogerminação aa partirpartir dodo momentomomentoemem queque asas sementessementes superamsuperam aa dormênciadormência..

1. 1. ÁguaÁgua

Seca na maturação de sorgoSeca na maturação de sorgo Menor acúmulo de ABAMenor acúmulo de ABA

INDUÇÃO DA DORMÊNCIAINDUÇÃO DA DORMÊNCIA

Seca na maturação de aveiaSeca na maturação de aveiaMaior atividade Maior atividade de giberelinasde giberelinas

Seca na maturação de leguminosasSeca na maturação de leguminosas

3

40

60

80

1 00

DE FIC . HÍ D RI CA

es im

perm

eáve

is (%

)es

impe

rmeá

veis

(%)

Incidência de sementes com tegumentos impermeáveis a água, quando plantas Incidência de sementes com tegumentos impermeáveis a água, quando plantas de soja se desenvolveram em condições de deficiência hídrica ou com de soja se desenvolveram em condições de deficiência hídrica ou com suprimento adequado de água (suprimento adequado de água (Hill et al., 1986)Hill et al., 1986)

0 10 20 30 40 50 60 700

20

S UPRIMEN TO NORM AL

Sem

ente

Sem

ente

Embebição (horas)Embebição (horas)

2. 2. TemperaturaTemperatura: : baixa ou elevadabaixa ou elevada

Elevada na maturação: Elevada na maturação: dificuldade de acesso ao Odificuldade de acesso ao O22


Membranas: “sensores” das variações da temperaturaMembranas: “sensores” das variações da temperatura

A síntese de inibidores ou a deficiente de promotores A síntese de inibidores ou a deficiente de promotores pode ser a causapode ser a causa

6 0

8 0

1 0 0

C E V A D A

A L F A C E

G E R M I

N A


0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0

2 0

4 0Ç Ã O

( % )

T E M P E R A T U R A

Efeito da temperatura sobre a manifestação da dormência em sementes de cevada e Efeito da temperatura sobre a manifestação da dormência em sementes de cevada e de alface. (BEWLEY & BLACK,1985)de alface. (BEWLEY & BLACK,1985)

Causa Causa anaerobiose parcialanaerobiose parcial


3. 3. Fotoperíodo / luminosidadeFotoperíodo / luminosidade

Maturação sob vegetação densa: Maturação sob vegetação densa: ç g çç g ç

maior concentração de maior concentração de PPVV (forma inativa) (forma inativa)

ParâmetroParâmetro Tratamento “V”Tratamento “V” Tratamento “Tratamento “I.V.I.V.””

Massa seca (mg/semente)Massa seca (mg/semente) 0,750,75 0,790,79

GerminGermin. 20 . 20 ooCC –– rad. rad. V.V. 9999 100100

Germin. 20 Germin. 20 ooC C –– escuroescuro 100100 2929

Germin. 20 Germin. 20 ooC C –– rad. I.V.rad. I.V. 0606 0000

Teor de ABATeor de ABA 26,526,5 43,843,8

Parâmetros fisiológicos de sementes de alface ‘Tango’ produzidas Parâmetros fisiológicos de sementes de alface ‘Tango’ produzidas sob dois regimes de iluminação (sob dois regimes de iluminação (ContrerasContreras etet al., 2008)al., 2008)

30

40

50

60

70

80

90

100

Ge

rmin

atio

n (

%)

RR--treatmenttreatment

Qualidade da luz

0

10

20

30

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Temperature (ºC)

G

FRFR--treatmenttreatment

PorcentagensPorcentagens dede germinaçãogerminação sobsob diferentesdiferentes temperaturas,temperaturas, nono escuro,escuro, dede sementessementes dedealfacealface produzidasproduzidas sobsob aa influênciainfluência dede radiaçõesradiações vermelhasvermelhas (“(“RR--treatmenttreatment”” )) ee infrainfra--vermelhasvermelhas (“(“FRFR--treatmenttreatment”)”).. SamuelSamuel ContrerasContreras..

4

SIGNIFICADO DA DORMÊNCIASIGNIFICADO DA DORMÊNCIA

PLANTA / SEMENTEPLANTA / SEMENTE

Germinação apenas em ambiente favorávelGerminação apenas em ambiente favorável

Maior longevidade da sementeMaior longevidade da semente

Resistência a condições adversas de ambienteResistência a condições adversas de ambiente

Distribuição da germinação no tempoDistribuição da germinação no tempo

Recursos de alta eficácia para a preservação da espécieRecursos de alta eficácia para a preservação da espécie

AGRICULTURAAGRICULTURA

Conservação da semente durante longo períodoConservação da semente durante longo período


Impede a viviparidadeImpede a viviparidade

Resistência ao ambiente em campo e no armazémResistência ao ambiente em campo e no armazém

Viviparidade em sementes de milho e de trigo Viviparidade em sementes de milho e de trigo Holdsworth et al. (1999)



Redução da emergência de plântulas em campoRedução da emergência de plântulas em campo

Germinação distribuída no tempo Germinação distribuída no tempo desuniformidadedesuniformidade



Longevidade de sementes de plantas silvestresLongevidade de sementes de plantas silvestres

Necessidade de tratamentoNecessidade de tratamento

Problemas no melhoramento genéticoProblemas no melhoramento genético

Plantas voluntárias ou espontâneasPlantas voluntárias ou espontâneas

5

TIPOS DE DORMÊNCIATIPOS DE DORMÊNCIA

1. PRIMÁRIA1. PRIMÁRIA

Característica da espécie ou cultivarCaracterística da espécie ou cultivar

OcorreOcorre sistematicamentesistematicamente comcom intensidadeintensidade variávelvariávelOcorreOcorre sistematicamente,sistematicamente, comcom intensidadeintensidade variável,variável,masmas nãonão dependentedependente dada regiãoregião ee anoano

ProgramadaProgramada geneticamente,geneticamente, sese instalainstala durantedurante aamaturaçãomaturação

2. SECUNDÁRIA2. SECUNDÁRIA

TIPOS DE DORMÊNCIATIPOS DE DORMÊNCIA

OcorreOcorre esporadicamente,esporadicamente, póspós--maturidadematuridade,, emem respostarespostaaoao ambienteambiente

Sementes que não eram dormentesSementes que não eram dormentesSementes que haviam superado a dormênciaSementes que haviam superado a dormênciaq pq p

EmEm recesso,recesso, oo aparatoaparato parapara desencadeardesencadear aa manifesmanifes--taçãotação dodo mecanismomecanismo queque determinadetermina aa dormênciadormência

Secagem de sementes de sorgoSecagem de sementes de sorgoSecagem de sementes de arrozSecagem de sementes de arroz

AlfaceAlface x x termodormênciatermodormência ou ou termoinibiçãotermoinibição

DormênciaDormênciaPrimáriaPrimária

DormênciaDormênciaSuperadaSuperada GerminaçãoGerminação

Ciclos de Dormência

DormênciaDormênciaSecundáriaSecundária

Representação esquemática das transições entre dormência e germinação Representação esquemática das transições entre dormência e germinação (ciclos de dormência na mesma semente) (ciclos de dormência na mesma semente) HilhorstHilhorst, 1998, 1998

CAUSAS DA DORMÊNCIACAUSAS DA DORMÊNCIA

CLÁSSICASCLÁSSICAS

-- IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUAIMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUA

-- IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” A TROCASIMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” A TROCASGASOSAS COM O AMBIENTEGASOSAS COM O AMBIENTEGASOSAS COM O AMBIENTEGASOSAS COM O AMBIENTE

-- RESISTÊNCIA MECÂNICA DA “COBERTURA” RESISTÊNCIA MECÂNICA DA “COBERTURA”

-- EMBRIÃO IMATURO OU IMATURIDADE FISIOLÓGICAEMBRIÃO IMATURO OU IMATURIDADE FISIOLÓGICA

-- SUBSTÂNCIAS INIBIDORASSUBSTÂNCIAS INIBIDORAS

-- COMBINAÇÃO DE CAUSASCOMBINAÇÃO DE CAUSAS

AMEN (1968)AMEN (1968)

-- IMPERMEABILIDADE IMPERMEABILIDADE DA “DA “COBERTURACOBERTURA” À ” À ÁGUAÁGUA

CAUSAS DA DORMÊNCIACAUSAS DA DORMÊNCIA

-- EQUILÍBRIO EQUILÍBRIO ENTRE PROMOTORES E INIBIDORESENTRE PROMOTORES E INIBIDORES

IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUAIMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUA

Exemplos: soja perene, alfafa, Exemplos: soja perene, alfafa, calopogôniocalopogônio, trevos, , trevos, leucenaleucena, , centrosemacentrosema, , mucunamucuna preta, quiabo, flamboyant, preta, quiabo, flamboyant, corda de corda de viola, viola, cuscutacuscuta

CausasCausas

) P id d d t t) P id d d t t

SEMENTES DURASSEMENTES DURAS

ê i b i d id dê i b i d id da) Porosidade do tegumento:a) Porosidade do tegumento:

Monalisa

PorosPoroscutículacutícula

parênquimaparênquima

epidermeepidermehipodermehipoderme

ausência ou baixa densidadeausência ou baixa densidade

6

IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUAIMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” À ÁGUA

CausasCausas

c) Fechamento da fenda c) Fechamento da fenda hilarhilar

b) Suberina e/ou lignina na superfície do tegumentob) Suberina e/ou lignina na superfície do tegumento((cutícula e epidermecutícula e epiderme))

d) Deposição de restos do endocarpo d) Deposição de restos do endocarpo material material cerosoceroso

e) Deposição de lipídios na base da camada paliçádicae) Deposição de lipídios na base da camada paliçádica(epiderme)(epiderme)

TestemunhaTratada

Espécie: Acacia cavenTratamento: ácido sulfúrico (90 min)

5 dias após s semeaduraSamuel Contreras

TAMANHO DA SEMENTETAMANHO DA SEMENTE GERMINAÇÃO (%)GERMINAÇÃO (%)

Pequena (0,76Pequena (0,76--1,0 cm1,0 cm33)) 5757

Média/Pequena(1,01Média/Pequena(1,01--1,25)1,25) 6262

é /G (1 26é /G (1 26 1 )1 ) 66Média/Grande (1,26Média/Grande (1,26--1,5)1,5) 6767

Grande (1,51Grande (1,51-- 1,75 cm1,75 cm33)) 7878

Influência do tamanho da semente e sobre a intensidade Influência do tamanho da semente e sobre a intensidade de dormência em de dormência em mucunamucuna preta (preta (NimerNimer etet al., 1983)al., 1983)

RESISTÊNCIA MECÂNICA DA “COBERTURA”RESISTÊNCIA MECÂNICA DA “COBERTURA”

Há absorção de água e entrada de OHá absorção de água e entrada de O22, mas a , mas a expansão do embrião é limitada pela resistência expansão do embrião é limitada pela resistência

da “cobertura”da “cobertura”

Exemplos: Exemplos: pêssego, manga, castanha do Brasil,pêssego, manga, castanha do Brasil,Paspalum alface (Paspalum alface (endospermaendosperma))Paspalum, alface (Paspalum, alface (endospermaendosperma))

Causa rara e menos aceitaCausa rara e menos aceita

Resistência mecânica ou resistência à saída de inibidores?Resistência mecânica ou resistência à saída de inibidores?

Enfraquecimento de paredes celulares: endoEnfraquecimento de paredes celulares: endo--ββ--mananasemananase

AspectosAspectos dodo crescimentocrescimento dodo eixoeixo embrionárioembrionário ((EeEe)) nonointeriorinterior dodo endospermaendosperma ((EnEn),), semsem queque ocorraocorra protrusãoprotrusãodada raizraiz primária,primária, emem sementessementes semsem pericarpopericarpo..(Nascimento,(Nascimento, 20022002))

IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” IMPERMEABILIDADE DA “COBERTURA” A TROCAS GASOSASA TROCAS GASOSAS

Exemplos:Exemplos: alface (alface (endospermaendosperma)), abóbora, arroz, aveia, , abóbora, arroz, aveia, beterraba, cevada, maçã, trigo, beterraba, cevada, maçã, trigo, XanthiumXanthium, gramíneas , gramíneas forrageirasforrageiras

RESISTÊNCIA À ENTRADA DE ORESISTÊNCIA À ENTRADA DE O22 OU SAÍDA DE COOU SAÍDA DE CO22

-- Estrutura e/ou composição química da “cobertura”:Estrutura e/ou composição química da “cobertura”:barreira física ?barreira física ?

-- Presença de inibidoresPresença de inibidores-- Beterraba (parede do ovário), arroz, cevada e Beterraba (parede do ovário), arroz, cevada e forrageiras (glumelas), alface (membrana endosperma)forrageiras (glumelas), alface (membrana endosperma)

-- Retenção de inibidores (Retenção de inibidores (glumelasglumelas))-- Mucilagem: Mucilagem: semente ou frutosemente ou fruto

22 22

7

Épocas Épocas (meses)(meses)

Câmara Fria e Câmara Fria e SecaSeca

Armazém Armazém Convencional Convencional

11

Armazém Armazém Convencional Convencional

22

00 13,313,3 13,313,3 13,313,3

33 13,513,5 12,512,5 10,110,1

66 10 210 2 10 010 0 7 77 766 10,210,2 10,010,0 7,77,7

99 5,05,0 8,68,6 5,85,8

1212 7,87,8 9,89,8 6,86,8

ValoresValores dada atividadeatividade dada polifenoloxidasepolifenoloxidase (unidades/(unidades/minmin/g)/g) emem extratosextratos dedesementessementes dede arroz,arroz, quantificadasquantificadas durantedurante oo armazenamentoarmazenamento emem diferentesdiferenteslocaislocais emem ambientesambientes (Vieira(Vieira etet alal,, 20082008))

IMATURIDADE DO EMBRIÃOIMATURIDADE DO EMBRIÃO

ExemplosExemplos:: alfacealface ((endospermaendosperma)),, abóbora,abóbora, arroz,arroz, aveia,aveia,cenoura,cenoura, beterraba,beterraba, cevada,cevada, maçã,maçã, trigo,trigo, XanthiumXanthium,, gramíneasgramíneasforrageirasforrageiras ((PanicumPanicum,, BrachiariaBrachiaria,,PaspalumPaspalum),), pêssego,pêssego, manga,manga,castanhacastanha dodo BrasilBrasil

Possíveis causasPossíveis causasPossíveis causasPossíveis causas

Desuniformidade de maturaçãoDesuniformidade de maturação

Exigências específicas de ambienteExigências específicas de ambiente

Equilíbrio promotores x inibidoresEquilíbrio promotores x inibidores

Efeitos do ambiente sobre as membranasEfeitos do ambiente sobre as membranas (Gel)(Gel)

EQUILÍBRIO EQUILÍBRIO ENTRE PROMOTORES E INIBIDORESENTRE PROMOTORES E INIBIDORES

Ação de InibidoresExemplosExemplos:: alfacealface ((endospermaendosperma),), abóbora,abóbora, arroz,arroz, aveia,aveia, beterraba,beterraba,

cevada,cevada, maçã,maçã, trigo,trigo, XanthiumXanthium,, gramíneasgramíneas forrageiras,forrageiras,pêssego,pêssego, manga,manga, castanhacastanha dodo Brasil,Brasil, citros,citros, pêra,pêra,tomate,tomate, uva,uva, girassol,girassol, algodão,algodão, amendoimamendoim

EFEITOS SOBRE HEFEITOS SOBRE H

INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLEICOS E DE PROTEÍNAS INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLEICOS E DE PROTEÍNAS

EFEITOS SOBRE o pHEFEITOS SOBRE o pH

ALTERAÇÃO DA ATIVIDADE DE ENZIMAS RESPIRATÓRIASALTERAÇÃO DA ATIVIDADE DE ENZIMAS RESPIRATÓRIAS

EFEITOS NA PERMEABILIDADE DAS MEMBRANASEFEITOS NA PERMEABILIDADE DAS MEMBRANAS

INTERFERÊNCIA NA ATIVIDADE DE PROMOTORES INTERFERÊNCIA NA ATIVIDADE DE PROMOTORES DA GERMINAÇÃODA GERMINAÇÃO

INIBIÇÃO DA DIVISÃO E/OU EXPANSÃO CELULARINIBIÇÃO DA DIVISÃO E/OU EXPANSÃO CELULAR

40

60

Ger

min

ação

(%

)

604020

20

Período a 20oC (dias)

VariaçõesVariações nana germinaçãogerminação dede sementessementes dede maçã,maçã, associadasassociadas àà remoçãoremoção progressivaprogressivadodo tecidotecido cotiledonarcotiledonar (Bewley(Bewley && Black,Black, 19851985))..

G IC

I

C

Germinação

Modelo de dormência e germinação, com funções seletivas de hormôniosModelo de dormência e germinação, com funções seletivas de hormônios(Khan, 1980)(Khan, 1980)

G

G

G

C

C I

I

G

Dormência

Fisiologicamente não efetivoFisiologicamente não efetivo Fisiologicamente efetivoFisiologicamente efetivo

G

G

G

C

C

C

C

I

I

I

I

CultivarCultivarArmazenamento (meses)Armazenamento (meses)

22 88 1212

11 0000 4646 8989

22 0202 4545 929222 0202 4545 9292

33 9595 9494 9696

GerminaçãoGerminação dede sementessementes dede berinjelaberinjela armazenadasarmazenadas sobsob condiçõescondiçõesnormaisnormais dede ambienteambiente.. ((YogeeshaYogeesha etet alal..))

8

Níveis de ABA (Níveis de ABA (ngng/g peso úmido) em sementes de berinjela armazenadas durante /g peso úmido) em sementes de berinjela armazenadas durante diferentes períodos em condições normais de ambiente (diferentes períodos em condições normais de ambiente (YogeeshaYogeesha etet al., 2006)al., 2006)

TratamentoTratamento ProcedimentoProcedimento Causa (s) Causa (s) Superada(s)Superada(s)

ArmazenamentoArmazenamento Condições normaisCondições normais TodasTodas

Escarificação mecânicaEscarificação mecânica Uso de material abrasivoUso de material abrasivo ITA, ITGITA, ITG

LuzLuz Germinadores ou semeadura superficialGerminadores ou semeadura superficial ITG, IF, SPIITG, IF, SPI

Baixas temperaturasBaixas temperaturas 5 a 105 a 10ooC, em ambiente úmidoC, em ambiente úmido ITG, IF, SPIITG, IF, SPI

Água quenteÁgua quente Imersão em água, a 60Imersão em água, a 60ooC (1 a 2 minutos)C (1 a 2 minutos) ITAITA

Nitrato de potássioNitrato de potássioEm laboratório, a 0,2% (umedecer Em laboratório, a 0,2% (umedecer substrato)substrato)

ITG, IFITG, IF))

Lavagem em água correnteLavagem em água corrente Durante 10 minutosDurante 10 minutos IF, SPIIF, SPI

Ácido sulfúrico conc.Ácido sulfúrico conc. Em laboratório, 5 a 10 minutosEm laboratório, 5 a 10 minutos ITA, ITG, SPIITA, ITG, SPI

Temperatura elevadaTemperatura elevada Secagem a 40Secagem a 40ooCC ITG, IF, SPIITG, IF, SPI

Éter, álcool, acetonaÉter, álcool, acetona Imersão durante 30 minutosImersão durante 30 minutos ITAITA

ITA: impermeabilidade do tegumento à água

ITG: impermeabilidade do tegumento a gases

SPI: balanço entre promotores e inibidores

IF: imaturidade fisiológica do embrião

Grau deUmidade (%)

3 MESES 12 MESES

Não esc. Escarificada Não esc. Escarificada

8,1 91 90 95 91

8,9 93 87 82 75

11,0 92 63 79 37

13,0 87 43 75 32

Efeitos da escarificação mecânica sobre a germinação de sementes delespedeza, armazenadas com diferentes graus de umidade(Ward, citado por Carvalho e Nakagawa, 1980)



RETOMADA DO DESENVOLVIMENTO DO EMBRIÃO, RETOMADA DO DESENVOLVIMENTO DO EMBRIÃO, ORIGINANDO UMA PLÂNTULAORIGINANDO UMA PLÂNTULA

COMPREENDE UMA COMPREENDE UMA SEQUÊNCIA SEQUÊNCIA ORDENADA DE ATIVIDADESORDENADA DE ATIVIDADESMETABÓLICAS INICIADAS METABÓLICAS INICIADAS COM A COM A EMBEBIÇÃOEMBEBIÇÃOMETABÓLICAS INICIADAS METABÓLICAS INICIADAS COM A COM A EMBEBIÇÃOEMBEBIÇÃO

ENCERRAMENTO DO PROCESSO:ENCERRAMENTO DO PROCESSO:

BOTÂNICABOTÂNICA PROTRUSÃO DA RAIZ PRIMÁRIAPROTRUSÃO DA RAIZ PRIMÁRIA

TECNOLOGIA DE SEMENTESTECNOLOGIA DE SEMENTES PLÂNTULA NORMALPLÂNTULA NORMAL

Germinação e início do desenvolvimento da plântula TomateTomate

germinação sensu stricto

crescimento inicial da plântulacrescimento inicial da plântula

Embebição (h)3636 4848 6060 7272

NGNG G

Henk Hilhorst

9

CONCEITOS DE GERMINAÇÃOCONCEITOS DE GERMINAÇÃO

Germinação pode ser encarada como uma sucessão de etapas queGerminação pode ser encarada como uma sucessão de etapas quedetermina, em uma semente quiescente e com baixo teor de água, determina, em uma semente quiescente e com baixo teor de água, a retomada das atividades metabólicas e o início da formação dea retomada das atividades metabólicas e o início da formação deuma plântula, a partir do embrião (Mayer & Poljakoffuma plântula, a partir do embrião (Mayer & Poljakoff--Mayber, 1975) Mayber, 1975)

GerminaçãoGerminação compreendecompreende umauma seqüênciaseqüência ordenadaordenada dede eventoseventosmetabólicosmetabólicos queque resultaresulta nono reinícioreinício dodo desenvolvimentodesenvolvimento dodoembrião,embrião, originandooriginando umauma plântulaplântula (Marcos(Marcos Filho,Filho, 19861986))

Germinação de uma semente é a retomada de crescimento do Germinação de uma semente é a retomada de crescimento do embrião, que resulta na ruptura da cobertura da semente e na embrião, que resulta na ruptura da cobertura da semente e na emergência da plântula (Copeland & Mc Donald, 1995) emergência da plântula (Copeland & Mc Donald, 1995)

or d

e Á

gua

(%)

or d

e Á

gua

(%)

IIIIII

IIIIII

Teo

Teo

Período de EmbebiçãoPeríodo de Embebição

PADRÃO TRIFÁSICO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS SEMENTES DURANTE A GERMINAÇÃO (Bewley & Black, 1978)

O PROCESSO DE GERMINAÇÃOO PROCESSO DE GERMINAÇÃO

A) FASE I: EMBEBIÇÃOA) FASE I: EMBEBIÇÃO REATIVAÇÃO DO METABOLISMOREATIVAÇÃO DO METABOLISMO

B) FASE IIB) FASE II PROCESSO BIOQUÍMICO PREPARATÓRIO OU INDUÇÃO DO CRESCIMENTOPROCESSO BIOQUÍMICO PREPARATÓRIO OU INDUÇÃO DO CRESCIMENTO

Entrada de águaEntrada de águaInício RespiraçãoInício RespiraçãoInício Digestão das ReservasInício Digestão das Reservas

B) FASE II:B) FASE II: PROCESSO BIOQUÍMICO PREPARATÓRIO OU INDUÇÃO DO CRESCIMENTOPROCESSO BIOQUÍMICO PREPARATÓRIO OU INDUÇÃO DO CRESCIMENTO

C) FASE III: CRESCIMENTOC) FASE III: CRESCIMENTO

DigestãoDigestãoRespiraçãoRespiraçãoTranslocaçãoTranslocaçãoAssimilaçãoAssimilação

Formação da plântulaFormação da plântula

Padrão de captação de água

PadrãoPadrão trifásico de embebição

repousorepousocrescim.crescim.

Germinação completada

Henk Hilhorst

- 0,05 MPa

Potencial de Água: Potencial de Água: ψψm + m + ψπψπ + + ψψpp

À medida que o material se hidrata, as moléculas de água passamÀ medida que o material se hidrata, as moléculas de água passama ocupar posições mais distantes da matriz (a ocupar posições mais distantes da matriz (força de retenção diminuiforça de retenção diminui))

Transferência de água ocorreTransferência de água ocorre

- 50 MPa

- 0,1 MPa

Transferência de água ocorreTransferência de água ocorreatravés de gradiente de energia,através de gradiente de energia,com movimentação da região decom movimentação da região demaior para a de menor potencial,maior para a de menor potencial,até que seja alcançado o equilíbrio.até que seja alcançado o equilíbrio.A partir daí, entra em ação a A partir daí, entra em ação a condutividade hidráulicacondutividade hidráulica

-150 MPa


A) FASE IA) FASE I: EMBEBIÇÃOEMBEBIÇÃO REATIVAÇÃO DO METABOLISMOREATIVAÇÃO DO METABOLISMO

-- RÁPIDA CAPTAÇÃO DE ÁGUA :RÁPIDA CAPTAÇÃO DE ÁGUA : GRADIENTE DE POTENCIALGRADIENTE DE POTENCIAL

-- DURAÇÃO: 8 A 16 HORASDURAÇÃO: 8 A 16 HORAS

-- GRAUS DE UMIDADE GRAUS DE UMIDADE ((mínimosmínimos))

COTILEDONARES: COTILEDONARES: ++ 50% DE ÁGUA50% DE ÁGUA

ENDOSPERMÁTICAS: 30 A 35% DE ÁGUAENDOSPERMÁTICAS: 30 A 35% DE ÁGUA

-- REINÍCIO DO METABOLISMO: atividade respiratória, síntese eREINÍCIO DO METABOLISMO: atividade respiratória, síntese eatividade de enzimas, início da digestão das reservasatividade de enzimas, início da digestão das reservas

10

-- Embebição ocorre gradativamente, com o umedecimento inicial dosEmbebição ocorre gradativamente, com o umedecimento inicial dostecidos mais próximos à superfícietecidos mais próximos à superfície

É estabelecida uma “frente de hidratação”, à medida que a água É estabelecida uma “frente de hidratação”, à medida que a água caminha para o interior da sementecaminha para o interior da semente

O PROCESSO DE EMBEBIÇÃOO PROCESSO DE EMBEBIÇÃO

IdentificaIdentifica se fronteira nítida deslocandose fronteira nítida deslocando se para as partes maisse para as partes mais-- IdentificaIdentifica--se fronteira nítida, deslocandose fronteira nítida, deslocando--se para as partes maisse para as partes maissecas e osecas e o aumento contínuo da quantidade de água nas partesaumento contínuo da quantidade de água nas partesumedecidasumedecidas

O umedecimento não é uniforme e sofre influência da região daO umedecimento não é uniforme e sofre influência da região dasemente em que há penetração de maior quantidade de água esemente em que há penetração de maior quantidade de água edas características e funções dos tecidos internosdas características e funções dos tecidos internos

Embebição geralmente se inicia na extremidade oposta ao hilo, onde o tegumento é menos espesso (McDonald)

0 h 6 h 12 h

McDonald, et al.

A água se move rapidamente atravésda radícula devido à menor resistênciaoferecida pelos tecidos da região dacomada negra

6 h0 h

McDonald, et al.

24 h 48 h

A água se move lentamente quando penetra pela superfíciedo pericarpo (resistência do amido)

20

60

40

80

80

Teo

r d

e ág

ua

(%)

(%

)

eixoembrionário

cotilédones

tegumento

A

Bembrião

20

60

40

126 4824 9672

Teo

r d

e ág

ua

Embebição (h)

embrião

endosperma

pericarpo

CAPTAÇÃO DE ÁGUA POR DIFERENTES PARTES DE SEMENTES CAPTAÇÃO DE ÁGUA POR DIFERENTES PARTES DE SEMENTES de de soja (A) e de aveia (B) durante a germinação (Burch e Delouche, 1959)soja (A) e de aveia (B) durante a germinação (Burch e Delouche, 1959)

20

30

40

50

60

70 SOJA

ALGODÃO

AVEIA

MAMONA

6 12 24 48 72

10

EMBEBIÇÃO (horas)

Velocidade de absorção de água por diferentes espéciesVelocidade de absorção de água por diferentes espécies(BURCH & (BURCH & DELOUCHE)DELOUCHE)

11



-- Drástica redução da velocidade de embebição e respiraçãoDrástica redução da velocidade de embebição e respiração

-- Digestão reservasDigestão reservas substâncias solúveis e difusíveissubstâncias solúveis e difusíveis

DIGESTÃO DAS RESERVASDIGESTÃO DAS RESERVAS

-- Amido e lipídiosAmido e lipídios AçúcaresAçúcares

EnergiaEnergia

Paredes Paredes celulares ecelulares e

protoplasmaprotoplasma

amilases

lipases

-- ProteínasProteínas AminoácidosAminoácidos

Pontos dePontos decrescimentocrescimento

CadeiaCadeiarespiratóriarespiratória

proteases

epicótilo

escutelo RNA

α amilase

amidoaçúcar

pericarpo

endosperma

radícula

epicótilo

Gib

DNA

camada dealeurona

ÁGUA



-- Drástica redução da velocidade de embebição e respiraçãoDrástica redução da velocidade de embebição e respiração

-- Digestão, translocação, assimilação de reservasDigestão, translocação, assimilação de reservas

Digestão reservas Digestão reservas substâncias solúveis e difusíveissubstâncias solúveis e difusíveis-- Digestão reservas Digestão reservas substâncias solúveis e difusíveissubstâncias solúveis e difusíveis

-- TranslocaçãoTranslocação para pontos de crescimento do embriãopara pontos de crescimento do embrião

-- AssimilaçãoAssimilação: formação de novos tecidos: formação de novos tecidos

SEMENTES DORMENTES NÃO ULTRAPASSAM A FASE IISEMENTES DORMENTES NÃO ULTRAPASSAM A FASE II

20

30

xo e

mb

rio

nár

io (

mg

)

coti

léd

on

es (

mg

)

cotilédoneshipocótilo

50

100

1 5432

10

Mas

sa d

o e

ix

Mas

sa d

os

c

Dias após a semeadura

epicótilo

radícula

folhasprimárias

RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO

CC66HH1212OO66 COCO22 + H+ H22OO

AA moléculamolécula dede glucoseglucose éé “desmontada”“desmontada” parapara originaroriginarsubstânciassubstâncias maismais simplessimples;; istoisto ocorreocorre emem fasesfases distintasdistintas::

Glicólise: transformação de glicose em ácidoGlicólise: transformação de glicose em ácidopirúvico

Ciclo de Krebs: transformação de ácido pirúvico emácido cítrico, nos mitocôndrios

Cadeia Respiratória: síntese de ATP

12

RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO

CC66HH1212OO66 COCO22 + H+ H22OO

AA moléculamolécula dede glucoseglucose éé “desmontada”“desmontada” parapara originaroriginarsubstânciassubstâncias maismais simplessimples;; istoisto ocorreocorre emem fasesfases distintasdistintas::

Glicólise, Ciclo de Krebs, Cadeia RespiratóriaGlicólise, Ciclo de Krebs, Cadeia Respiratória

Há liberação de energia sob formas que podem ser acopladasHá liberação de energia sob formas que podem ser acopladasao metabolismo das células vivas.ao metabolismo das células vivas. Parte é liberada comoParte é liberada comocalor e outra parte é armazenada, depois de transformadacalor e outra parte é armazenada, depois de transformadaem energia química, principalmente sob a forma de ATP.em energia química, principalmente sob a forma de ATP.

ATP ATP ENERGIA PARA REPARO, MOBILIZAÇÃO, SÍNTESEENERGIA PARA REPARO, MOBILIZAÇÃO, SÍNTESE

Mitocôndrios Mitocôndrios centros respiratórios da célulacentros respiratórios da célulaRESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO

RESERVAS

HIDRATAÇÃO

ATIVIDADE ENZIMÁTICA

DIGESTÃO

TRANSLOCAÇÃOASSIMILAÇÃO

SÍNTESE

RESPIRAÇÃO

ENERGIA

COMPOSTOS INTERMEDIÁRIOSSÍNTESE DE DNA

OUTROS COMPOSTOS

RELAÇÕES METABOLISMO / ENERGIARELAÇÕES METABOLISMO / ENERGIA

O PROCESSO DE O PROCESSO DE GERMINAÇÃOGERMINAÇÃO


-- Divisão e/ou expansão celularDivisão e/ou expansão celular

-- Protrusão da raiz primária (ruptura do tegumento)Protrusão da raiz primária (ruptura do tegumento)

-- Novo impulso à embebição e atividade respiratória:Novo impulso à embebição e atividade respiratória:sementes atingem > 65% de águasementes atingem > 65% de água

O PROCESSO DE O PROCESSO DE GERMINAÇÃOGERMINAÇÃO


-- Formação de plântulaFormação de plântula

EpígeaEpígea:: mamona,mamona, cebola,cebola, feijão,feijão, pepino,pepino,abóbora,abóbora, amendoim,amendoim, soja,soja, alface,alface,café,café, algodãoalgodãocafé,café, algodãoalgodão

HipógeaHipógea: trigo, milho, cevada, arroz: trigo, milho, cevada, arroz, fava , fava seringueira, ervilha, seringueira, ervilha,

coleoptilo

folhas primárias

FASES DA GERMINAÇÃO DO MILHOFASES DA GERMINAÇÃO DO MILHO

endosperma

raiz primária

r. seminais

2424--48 h48 h 2 2 -- 4 dias4 dias 5 5 –– 6 dias6 dias

7 – 8 dias

13

hipocótilo

folhas primárias

cotilédones

epicótilo

FASES DA GERMINAÇÃO FASES DA GERMINAÇÃO DA SOJADA SOJA

raiz primária tegumento

hipocótilo

24 h24 h 1 1 -- 2 d2 d 3 d3 d 6 d6 d 8 d8 d

Germinação Germinação PósPós--GerminaçãoGerminação

Fase I Fase II Fase IIIMobilização das reservas

Alongamento células da raizDivisão celular esíntese de DNA

Síntese protéica usando novos mRNAsSíntese protéica so

rção

de

águ

a

AtivaçãoAtivação enzimasenzimasDigestãoTranslocaçãoAssimilaçãoInício respiração e

Síntese proteínas

Síntese protéica usando mRNA existentesA

bs

Tempo

Perda de solutosPerda de solutosSíntese mitocôndria

Reparo mitocôndria

EVENTOS DURANTE A GERMINAÇÃO DE SEMENTES (BEWLEY, 1997)

DENISE (UFV)DENISE (UFV)

FATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃOFATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃO

INTRÍNSECOSINTRÍNSECOS

Vitalidade x ViabilidadeVitalidade x ViabilidadeSituação da semente dormenteSituação da semente dormente

DormênciaDormência

SanidadeSanidade

Grau de maturidadeGrau de maturidade

50

60

70

80

90

1 00

GERMI

NA in

ação

(%)

inaç

ão (%

)

20 41 4 8 5 5 6 2 69 7 6 8 40

10

20

30

40ÇÃO

(% )

Dias após o início da frutificaçãoDias após o início da frutificação

Ger

mG

erm

Alterações na germinação de sementes de soja ‘Bragg’ duranteAlterações na germinação de sementes de soja ‘Bragg’ durantea maturação (MARCOS a maturação (MARCOS FILHO)FILHO)

30

40

50

60

70

80

90

100

G e r

m i n a G

erm

inaç

ão (%

)G

erm

inaç

ão (%

)

GenótipoGenótipo

6 12 18 24 30

10

20

30

W F9 W F9 x H-55 H-55

ç ã o

(%)

Período de armazenamento (semanas)Período de armazenamento (semanas)H H -- 5555

Longevidade de sementes de duas linhagens de milho e de seu híbrido, quandoarmazenadas a 30 oC e 75% de umidade relativa (CHANG)


FATORES DO AMBIENTEFATORES DO AMBIENTE

Água

Amolecer o tegumento (cobertura)Amolecer o tegumento (cobertura)

Aumento volume embrião e endospermaAumento volume embrião e endosperma

Favorecer Favorecer digestão, mobilização, assimilação de reservasdigestão, mobilização, assimilação de reservas

Crescimento da plântulaCrescimento da plântula

Síntese de enzimasSíntese de enzimas

RespiraçãoRespiração

Permeabilidade do tegumento (cobertura) a trocas gasosasPermeabilidade do tegumento (cobertura) a trocas gasosas

Estrutura das Estrutura das membranasmembranas

14

ÉdilaÉdila (UFLA)(UFLA)

Em ambiente úmido os fosfolipídios se arranjam em camada dupla, na qual as“caudas hidrofóbicas” ficam orientadas para o centro e os grupos polareshidrofílicos se orientam para o exterior

Cristalino líquido Hexagonal

LIBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBIÇÃOLIBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBIÇÃO

-- Sementes são Sementes são sensíveis àsensíveis à hidratação rápidahidratação rápida, especialmente, especialmentesob temperaturas mais baixas e quando apresentam baixosob temperaturas mais baixas e quando apresentam baixograu de umidade e contato com substrato de potencialgrau de umidade e contato com substrato de potencialhídrico elevadohídrico elevado

CONSEQÜÊNCIA lib ã d l t té t b l i tCONSEQÜÊNCIA lib ã d l t té t b l i tCONSEQÜÊNCIA: liberação de solutos até o restabelecimentoCONSEQÜÊNCIA: liberação de solutos até o restabelecimentoda organização das membranas (grau de umidade: da organização das membranas (grau de umidade: ++ 25%)25%)

Problema é menos grave quando as sementes passam porProblema é menos grave quando as sementes passam pordesidratação lenta durante a maturaçãodesidratação lenta durante a maturação

Problema Problema se acentua se acentua em sementes em sementes mais danificadas mais danificadas e deterioradase deterioradas

LIBERAÇÃO DE LIBERAÇÃO DE AÇÚCARESAÇÚCARES, ÁCIDOS ORGÂNICOS,, ÁCIDOS ORGÂNICOS,AMINOÁCIDOS, ÍONSAMINOÁCIDOS, ÍONS

AD

EA

DE

LIBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBIÇÃOLIBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBIÇÃO

REORGANIZAÇÃO DO SISTEMA DE MEMBRANAS CELULARESREORGANIZAÇÃO DO SISTEMA DE MEMBRANAS CELULARES

QU

AN

TID

AQ

UA

NTI

DA

TEMPOTEMPO

POTENCIAIS POTENCIAIS ((MPaMPa))

PERÍODOPERÍODO(h)(h)

Teor de Água (%)Teor de Água (%)

9,09,0 11,011,0 13,013,0

-- 0,040,042 (*)2 (*)66

11,511,59,29,2

8,48,46,56,5

5,15,15,95,9

Influência do teor de água de sementes de soja e do potencial hídricoInfluência do teor de água de sementes de soja e do potencial hídricosobre a liberação de sobre a liberação de exsudados exsudados ((RossettoRossetto etet al.) al.)

,,1212

,,7,27,2

,,4,94,9

,,4,04,0

-- 0,20,22266

1212

10,910,97,07,05,05,0

7,07,04,94,94,54,5

4,44,44,44,42,82,8

(*) Liberação de íons em (*) Liberação de íons em µmho/cm/gµmho/cm/g

Tratamentos PEG (MPa)

Germinação 10oC

Germinação 25oC

0,0

- 0,1

68

71

75

82

- 0,3

- 0,5

83

58

92

67

Efeitos da temperatura e da disponibilidade de água do substratosobre a germinação de sementes de milho doce ‘sh-2’. (Chern e Sung)

15

Plântulas originadas de Plântulas originadas de sementes de sementes de soja soja expostas a embebição rápidaexpostas a embebição rápidaJ. B. França Neto

TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO

No início da germinação as células do embrião mantémNo início da germinação as células do embrião mantém

Até que ponto a redução do suprimento de água ou a sua Até que ponto a redução do suprimento de água ou a sua paralisação provocam prejuízos ainda recuperáveis ?paralisação provocam prejuízos ainda recuperáveis ?

No início da germinação, as células do embrião mantémNo início da germinação, as células do embrião mantéma capacidade de tolerar a dessecação.a capacidade de tolerar a dessecação.

Qual é o estádio crítico ?Qual é o estádio crítico ?

eor d

e Á

gua

(%)

eor d

e Á

gua

(%)

IIIIII

IIIIII

12 3

4

TeTe

Período de EmbebiçãoPeríodo de Embebição

PADRÃO TRIFÁSICO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS SEMENTES DURANTE A GERMINAÇÃO (Bewley & Black, 1978)

TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO

AA protrusãoprotrusão dada raizraiz primária,primária, indicandoindicando aaproximidadeproximidade dada etapaetapa dede divisõesdivisões celularescelulares,,representarepresenta aa fronteirafronteira entreentre aa tolerânciatolerância ee aappsensibilidadesensibilidade àà dessecaçãodessecação,, parapara aa maioriamaioriadasdas espéciesespécies cultivadascultivadas

Período de Embebição

(horas)

Grau deUmidade

(%)

Protrusão da Raiz Primária (%)

GerminaçãoPós- Secagem

(%)

0 11,0 00 88

6 25,0 00 87

12 28,7 00 91

18 32 5 00 9218 32,5 00 92

24 33,4 00 87

28 34,2 20 86

30 34,8 30 82

32 35,7 36 77

Grau de umidade de sementes de Grau de umidade de sementes de milhomilho hidratadas durante diferenteshidratadas durante diferentesperíodos e germinação após a secagem (Custódio et al., 1993)períodos e germinação após a secagem (Custódio et al., 1993)


Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebiçãoFatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição

-- EspécieEspécie

Composição química (reservas acumuladas)Composição química (reservas acumuladas)

Permeabilidade do tegumento (cobertura) Permeabilidade do tegumento (cobertura)

Composição química (reservas acumuladas)Composição química (reservas acumuladas)

16

60

80

1717ooCC 20oC 23,7oC

ia d

e p

lân

tula

s (

%)

escuro

claro

8 1281612 16 8 1612

40

Em

erg

ênc

i

Grau de umidade das sementes (%)

RelaçãoRelação entreentre oo graugrau dede umidadeumidade ((%%)) ee aa emergênciaemergência dede plântulasplântulas ((%%)) dede doisdois cultivarescultivaresdede feijãofeijão comcom tegumentotegumento dede coloraçãocoloração diferentediferente.. (Adaptado(Adaptado dede DemirDemir etet alal..))



-- TemperaturaTemperatura

-- Potencial fisiológicoPotencial fisiológico

Colheita(dias após R8)

Períodos de embebição

66 2424

R8 99,9799,97 134,64134,64

6 100,65100,65 136,53136,53

12 100,80100,80 134,66134,66

18 103 31103 31 134 13134 1318 103,31103,31 134,13134,13

24 104,44104,44 132,56132,56

30 103,40103,40 130,23130,23

36 107,05107,05 127,26127,26

42 107,87107,87 126,29126,29

Resultados de testes de embebição conduzidos com sementesResultados de testes de embebição conduzidos com sementesde soja ‘UFVde soja ‘UFV--1’, colhidas em diferentes épocas (Vieira 1’, colhidas em diferentes épocas (Vieira etet al.)al.)


Tamanho da sementeTamanho da semente

Disponibilidade de águaDisponibilidade de água

Afeta velocidade, percentagem e uniformidadeAfeta velocidade, percentagem e uniformidade

ALGODÃOALGODÃO< < --0,2 0,2 MPaMPa menor velocidademenor velocidade< < --0,4 0,4 MPaMPa menor percentagemmenor percentagem< < --1,2 1,2 MPaMPa não há emergêncianão há emergência



MILHOMILHO< < --1,3 1,3 MPaMPa não há emergêncianão há emergência

TRIGOTRIGO< < --0,8 0,8 MPaMPa menor velocidademenor velocidade< < --1,6 1,6 MPaMPa não há emergêncianão há emergência


SOJASOJA ((SáSá))

< < --0,2 0,2 MPaMPa < velocidade< velocidade


< < --0,4 0,4 MPaMPa < percentagem< percentagem

< < --0,8 0,8 MPaMPa não há emergêncianão há emergência

17



Afeta velocidade, percentagem e uniformidadeAfeta velocidade, percentagem e uniformidade

Relações com aeraçãoRelações com aeração

Capacidade de campo: Capacidade de campo: -- 0,01 a 0,01 a --0,05 MPa0,05 MPaPonto de murcha permanente: Ponto de murcha permanente: --1,5 MPa1,5 MPa

90

80

40

GE R MI N

(%)

BRAGG

DAVIS

30

70

90 G E R M II N

(%) DAVIS

BRAGG

A) B)

16 2220

TEOR DE AGUA NO SOLO (%)

14 9 11 13 TEOR DE AGUA NO SOLO (%)

Emergência de plântulas de soja, em dois tipos de solo com diferentesEmergência de plântulas de soja, em dois tipos de solo com diferentesteores de água (teores de água (PESKE)PESKE)

A) Barro A) Barro arenoareno--argilosoargiloso14% 14% --4,4; 16%4,4; 16% --1,9; 20% 1,9; 20% --0,4; 22% 0,4; 22% --0,17 0,17 atmatm

B) Barro arenosoB) Barro arenoso9% 9% --1,1; 11% 1,1; 11% --0,48; 13% 0,48; 13% --0,21 0,21 atmatm



Afeta velocidade, percentagem e uniformidadeAfeta velocidade, percentagem e uniformidadeRelações com aeraçãoRelações com aeração

Capacidade de campo: Capacidade de campo: -- 0,01 a 0,01 a --0,05 0,05 MPaMPaPonto de murcha permanente: Ponto de murcha permanente: 1 5 1 5 MPaMPaPonto de murcha permanente: Ponto de murcha permanente: --1,5 1,5 MPaMPa

Potencial fisiológicoPotencial fisiológico

Teor de água da sementeTeor de água da semente

CultivarTeor de água (%)

Testem. 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0

BR 232 84 79 85 88 90 92

Embrapa 48 50 58 70 79 73 74

Influência do teor de água de sementes de soja, no momentoda semeadura, sobre a germinação(Toledo et al., 2010)

Testemunha: grau de umidade + 7,2%

POTENCIALPOTENCIALHÍDRICOHÍDRICO

(MPa)(MPa)

GerminaçãoGerminação(%)(%)

Velocidade Velocidade de de GerminaçãoGerminação

Comprimento Comprimento Hipocótilo (cm)Hipocótilo (cm)

EmergênciaEmergência(%)(%)

TT NTNT TT NTNT TT NTNT TT NTNT

-- 0,030,03 8686 7878 10,310,3 9,29,2 4,64,6 4,44,4 8787 6767

-- 0,20,2 8080 6969 9,69,6 8,18,1 3,93,9 3,53,5 7979 6161

-- 0,40,4 7070 5959 6,06,0 4,74,7 3,33,3 3,03,0 1919 1010

EfeitosEfeitos dada disponibilidadedisponibilidade hídricahídrica ee tratamentotratamento fungicidafungicida sobresobre oodesempenhodesempenho dede sementessementes dede doisdois cultivarescultivares dede sojasoja

(SÁ)(SÁ)



TemperaturaTemperaturaGerminação Germinação seqüência ordenada de reações químicasseqüência ordenada de reações químicas

Temperatura x atividade enzimáticaTemperatura x atividade enzimática

Temperaturas cardeais e variaçõesTemperaturas cardeais e variações

Sementes dormentes e deterioradasSementes dormentes e deterioradas

Temperaturas alternadasTemperaturas alternadas

Afeta percentagem, velocidade e uniformidadeAfeta percentagem, velocidade e uniformidade

18

ESPÉCIE ÓTIMA MÍNIMA MÁXIMA

Milho 32-35 9 44Quiabo 30 15 40Repolho 30 5 35Soja 32 8 40Soja 32 8 40Tomate 25 10 40Trigo 15-31 4 43

Temperaturas cardeais (Temperaturas cardeais (ooC) para a germinação de C) para a germinação de sementes de algumas espécies cultivadas sementes de algumas espécies cultivadas



OxigênioOxigênioComposição do ar Composição do ar →→ 20% O20% O22 , 0,03% CO, 0,03% CO22 , 80% N, 80% N

Concentração de 10% Concentração de 10% OO2 2 é suficienteé suficienteçç 2 2

Concentração > 0,03 % CO2Concentração > 0,03 % CO2 geralmente inibegeralmente inibe

ProblemasProblemas

Preparo e manejo do soloPreparo e manejo do soloEncharcamentoEncharcamento

5%

10%

15%21%Germina

100

75

50


OxigênioOxigênio

3%

Tempo (dias)

ação

(%)

Período de germinação de sementes de tomate, a 25oC, em atmosferacontendo diferentes níveis de oxigênio (%).(Corbineau e Come)

25

0 1 2 3 4 5 6 7



LuzLuz

Sementes pequenas e recémSementes pequenas e recém--colhidas: colhidas: hortaliças, forrageirashortaliças, forrageiras; ; silvestressilvestresç , gç , g ;;

Não é fator imprescindível para as não dormentesNão é fator imprescindível para as não dormentes

Radiações promotoras:Radiações promotoras: 660 a 700nm660 a 700nm

Radiações inibidoras:Radiações inibidoras: >700nm; >700nm; << 440nm440nm

Mecanismo da ação da luz: pigmento responsável é o Mecanismo da ação da luz: pigmento responsável é o fitocromofitocromo, , cromoproteínacromoproteína localizada no eixo embrionáriolocalizada no eixo embrionário

Presente em duas formas: Presente em duas formas: ativa (Fvd, Pvd ou P730)ativa (Fvd, Pvd ou P730) pico na região de 720pico na região de 720--760 nm760 nminativa (Fv, Pv ou P660)inativa (Fv, Pv ou P660) pico na região de 600pico na região de 600--700 nm700 nm

Vermelha

Última exposição determina a forma do fitocromo que permanecerá Última exposição determina a forma do fitocromo que permanecerá em maior concentraçãoem maior concentração

FVinativa

Fvd

ativa

Infra-vermelha OU Vermelho-distante OU Escuro

100

50

PromoçãoPromoção


LuzLuz

50

0440 480 530 700 800

InibiçãoInibição

Relações entre radiações de comprimentos de onda específicos (nm) e agerminação de sementes de alface sensíveis à luz (Flint e McAllister, 1937

19


AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOS

TiouréiaTiouréia

Nitrato de potássioNitrato de potássioNitrato de potássioNitrato de potássio

Água oxigenadaÁgua oxigenada

Ácido sulfúricoÁcido sulfúrico

BioestimulantesBioestimulantes

Tratam. Germin. Veloc.Compr.

RaizCompr. P. Aérea Envelhec. Frio

Test 93 a 11,10 a 11,27 a 5,48 a 90 a 75 a

5 ml 88 a 11,02 ab 10,84 a 5,85 a 69 bcd 65 abc

10 ml 89 a 10,11 abc 11,18 a 6,48 a 75 bc 50 cde

15 ml 86 a 10,38 abc 10,72 a 5,19 a 74 bcd 56 bcd

20 ml 87 a 9,42 c 10,48 a 5,94 a 61 d 39 e

Efeitos de tratamentos com diferentes doses de Stimulate® sobre o desempenhode sementes de milho híbrido AG-405 (Marcos Filho).

OUTROS FATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃOOUTROS FATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃOoo ÉPOCA DE SEMEADURAÉPOCA DE SEMEADURAoo CONDIÇÕES CLIMÁTICAS DURANTE A PRODUÇÃOCONDIÇÕES CLIMÁTICAS DURANTE A PRODUÇÃOoo FERTILIDADE DO SOLO E ADUBAÇÃOFERTILIDADE DO SOLO E ADUBAÇÃOoo MOMENTO DE COLHEITAMOMENTO DE COLHEITAoo MÉTODO DE COLHEITAMÉTODO DE COLHEITAoo INJÚRIAS MECÂNICASINJÚRIAS MECÂNICASoo SECAGEMSECAGEMoo BENEFICIAMENTOBENEFICIAMENTOoo CONDIÇÕES DE ARMAZENAMENTOCONDIÇÕES DE ARMAZENAMENTOoo MICRORGANISMOSMICRORGANISMOSoo INSETOSINSETOSoo TRATAMENTO QUÍMICOTRATAMENTO QUÍMICOoo HERBICIDAS E DESSECANTESHERBICIDAS E DESSECANTESoo EMBALAGEM EMBALAGEM

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ESTUDOS BÁSICOS E MAIS APROFUNDADOS, … PG 2011.pdf · AGRONOMIA TENTATIVA DE AMPLIAR ... Efeito da temperatura sobre a manifestação da dormência em sementes de cevada e