Dormência em tecidos vegetaisDormência em tecidos vegetaisDormência em tecidos vegetaisDormência em tecidos vegetais

permite a sobrevivência:permite a sobrevivência:permite a sobrevivência:permite a sobrevivência:• extremos de temperaturaextremos de temperaturaextremos de temperaturaextremos de temperatura• falta de águafalta de águafalta de águafalta de água

Dormência: baixa atividade metabólicaDormência: baixa atividade metabólicaDormência: baixa atividade metabólicaDormência: baixa atividade metabólica

estágio estágio estágio estágio reprodutivoreprodutivoreprodutivoreprodutivo

estágio estágio estágio estágio vegetativovegetativovegetativovegetativo

Desenvolvimento da sementeDesenvolvimento da sementeDesenvolvimento da sementeDesenvolvimento da semente

fases:fases:fases:fases:• divisão celular divisão celular divisão celular divisão celular ––––

embriogêneseembriogêneseembriogêneseembriogênese

• acúmulo de reservasacúmulo de reservasacúmulo de reservasacúmulo de reservas

• desidratação com perda desidratação com perda desidratação com perda desidratação com perda

de até 90% de sua água de até 90% de sua água de até 90% de sua água de até 90% de sua água ––––

entrada no estado de entrada no estado de entrada no estado de entrada no estado de

baixa atividade baixa atividade baixa atividade baixa atividade

fase cordiformefase de globular

zigoto

baixa atividade baixa atividade baixa atividade baixa atividade

metabólica (quiescência)metabólica (quiescência)metabólica (quiescência)metabólica (quiescência)fase de torpedo embrião madurofase de bengala

Todas as sementes Todas as sementes Todas as sementes Todas as sementes entram em estado de entram em estado de entram em estado de entram em estado de

quiescência.quiescência.quiescência.quiescência.

QuiescênciaQuiescênciaQuiescênciaQuiescência

Quiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólicaQuiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólicaQuiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólicaQuiescência: estado fisiológico de baixa atividade metabólicacaracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.caracterizado pelo baixo conteúdo de água nos tecidos.

conteúdo médio de água de tecidos:conteúdo médio de água de tecidos:conteúdo médio de água de tecidos:conteúdo médio de água de tecidos:vegetativo: 90%vegetativo: 90%vegetativo: 90%vegetativo: 90%sementes: 10%sementes: 10%sementes: 10%sementes: 10%

Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em Sementes quiescentes germinam em condições favoráreis (hidratação, condições favoráreis (hidratação, condições favoráreis (hidratação, condições favoráreis (hidratação,

aeração e temperatura).aeração e temperatura).aeração e temperatura).aeração e temperatura).

A desidratação é necessária para manter a viabilidade A desidratação é necessária para manter a viabilidade A desidratação é necessária para manter a viabilidade A desidratação é necessária para manter a viabilidade dos tecidos por longos períodos até que as condições dos tecidos por longos períodos até que as condições dos tecidos por longos períodos até que as condições dos tecidos por longos períodos até que as condições

ambientais favoreçam a germinação.ambientais favoreçam a germinação.ambientais favoreçam a germinação.ambientais favoreçam a germinação.

Sementes de diferentes espécies diferem quanto a Sementes de diferentes espécies diferem quanto a Sementes de diferentes espécies diferem quanto a Sementes de diferentes espécies diferem quanto a possibilidade de armazenamento.possibilidade de armazenamento.possibilidade de armazenamento.possibilidade de armazenamento.

sementessementessementessementesortodoxasortodoxasortodoxasortodoxas

sementessementessementessementesrecalcitrantesrecalcitrantesrecalcitrantesrecalcitrantes

550anos

Heveabrasiliensis

grau de hidrataçãograu de hidrataçãograu de hidrataçãograu de hidrataçãotempo de armazenagemtempo de armazenagemtempo de armazenagemtempo de armazenagem

Cannacompacta

Theobromacacao

viabilidade longaviabilidade longaviabilidade longaviabilidade longaviabilidade curtaviabilidade curtaviabilidade curtaviabilidade curta

SementesSementesSementesSementesaaaa germinaçãogerminaçãogerminaçãogerminação podepodepodepode serserserser definidadefinidadefinidadefinida comocomocomocomo aaaa retomadaretomadaretomadaretomada dododododesenvolvimentodesenvolvimentodesenvolvimentodesenvolvimento dodododo embrião,embrião,embrião,embrião, sendosendosendosendo quequequeque paraparaparapara quequequeque istoistoistoisto háháháhánecessidadenecessidadenecessidadenecessidade dededede aumentoaumentoaumentoaumento dadadada atividadeatividadeatividadeatividade metabólicametabólicametabólicametabólica nanananasementesementesementesemente

Etapas da germinação:Etapas da germinação:Etapas da germinação:Etapas da germinação:•absorção de águaabsorção de águaabsorção de águaabsorção de água•expansão do embriãoexpansão do embriãoexpansão do embriãoexpansão do embrião•alongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da sementealongamento e ruptura do envoltório da semente

manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é manutenção da baixa atividade metabólica é essencial para: essencial para: essencial para: essencial para:

• a qualidade do alimentoa qualidade do alimentoa qualidade do alimentoa qualidade do alimento• o plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estaçãoo plantio na próxima estação• a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores a manutenção de estoques reguladores • a manutenção de bancos de germoplasmaa manutenção de bancos de germoplasmaa manutenção de bancos de germoplasmaa manutenção de bancos de germoplasma alimento!alimento!alimento!alimento!

sementes recalcitrantes:sementes recalcitrantes:sementes recalcitrantes:sementes recalcitrantes:• sempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecaçãosempre sensíveis à dessecação• viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)viabilidade de dias a meses (até dois anos, espécies temperadas)• frequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicosfrequência de espécies muito mais comum nos trópicos• metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”metabolicamente ativas quando liberadas da “planta mãe”

sementes ortodoxas:sementes ortodoxas:sementes ortodoxas:sementes ortodoxas:• resistentes a dessecaçãoresistentes a dessecaçãoresistentes a dessecaçãoresistentes a dessecação• viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, viabilidade de anos (mais antiga 550 anos, Canna compactaCanna compactaCanna compactaCanna compacta))))

SementesSementesSementesSementes

espécies com sementes recalcitrantes espécies com sementes recalcitrantes espécies com sementes recalcitrantes espécies com sementes recalcitrantes são comunssão comunssão comunssão comuns

característica:característica:característica:característica:razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa razão baixa entre área do envoltório e a massa da sementeda sementeda sementeda semente

alterações nas característica físicas e metabólicas da alterações nas característica físicas e metabólicas da alterações nas característica físicas e metabólicas da alterações nas característica físicas e metabólicas da célula estão envolvidas na resistência à dessecaçãocélula estão envolvidas na resistência à dessecaçãocélula estão envolvidas na resistência à dessecaçãocélula estão envolvidas na resistência à dessecação

1.1.1.1. minimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolominimização do tamanho do vacúolo2.2.2.2. bloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celularbloqueio da divisão celular3.3.3.3. desaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismodesaceleração do metabolismo4.4.4.4. proteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNAproteção da integridade do DNA5.5.5.5. desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)desmantelamento ordenado do citoesqueleto (microtúbulos)6.6.6.6. proteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênioproteção contra espécies reativas de oxigênio7.7.7.7. acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic 7.7.7.7. acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic acúmulo de proteínas hidrofílicas específicas: LEA (late embryogenic

accumulating)accumulating)accumulating)accumulating)• estabilização de proteínasestabilização de proteínasestabilização de proteínasestabilização de proteínas• criação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celularescriação de camada de hidratação envolta de estruturas celulares

8.8.8.8. acúmulo de solutos compatíveisacúmulo de solutos compatíveisacúmulo de solutos compatíveisacúmulo de solutos compatíveis

Definição: Definição: Definição: Definição: bloqueio da germinação apesar de condições ambientais bloqueio da germinação apesar de condições ambientais bloqueio da germinação apesar de condições ambientais bloqueio da germinação apesar de condições ambientais favoráveis para a sua germinaçãofavoráveis para a sua germinaçãofavoráveis para a sua germinaçãofavoráveis para a sua germinação

Vantagens adaptativas:Vantagens adaptativas:Vantagens adaptativas:Vantagens adaptativas:aumento da dispersão aumento da dispersão aumento da dispersão aumento da dispersão aumento do número de indivíduos das próximas geraçõesaumento do número de indivíduos das próximas geraçõesaumento do número de indivíduos das próximas geraçõesaumento do número de indivíduos das próximas gerações

características da semente determinam as características da semente determinam as características da semente determinam as características da semente determinam as

Dormência de sementesDormência de sementesDormência de sementesDormência de sementes

características da semente determinam as características da semente determinam as características da semente determinam as características da semente determinam as condições necessárias para a sua germinaçãocondições necessárias para a sua germinaçãocondições necessárias para a sua germinaçãocondições necessárias para a sua germinação

Tipos de dormência:Tipos de dormência:Tipos de dormência:Tipos de dormência:

primáriaprimáriaprimáriaprimária –––– sementes liberadas em estado de dormênciasementes liberadas em estado de dormênciasementes liberadas em estado de dormênciasementes liberadas em estado de dormência

secundáriasecundáriasecundáriasecundária –––– sementes liberadas em estado de quiescência, sementes liberadas em estado de quiescência, sementes liberadas em estado de quiescência, sementes liberadas em estado de quiescência, tornadotornadotornadotornado----se dormentes quando expostas a condições se dormentes quando expostas a condições se dormentes quando expostas a condições se dormentes quando expostas a condições ambientais específicasambientais específicasambientais específicasambientais específicas

Tipos de Dormência em Sementes:Tipos de Dormência em Sementes:Tipos de Dormência em Sementes:Tipos de Dormência em Sementes:

FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* FISIOLÓGICA* ––––leve leve leve leve –––– quebra de dormência por GAquebra de dormência por GAquebra de dormência por GAquebra de dormência por GA

embrião se desenvolve normalmente quando isoladoembrião se desenvolve normalmente quando isoladoembrião se desenvolve normalmente quando isoladoembrião se desenvolve normalmente quando isoladoprofunda profunda profunda profunda –––– não há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GAnão há quebra de dormência com GA

embrião não se desenvolve quando isoladoembrião não se desenvolve quando isoladoembrião não se desenvolve quando isoladoembrião não se desenvolve quando isoladoMORFOLÓGICA MORFOLÓGICA MORFOLÓGICA MORFOLÓGICA –––– embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo)embrião imaturo (ex: aipo)FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA –––– camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de

Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra Existe uma grande diversidade de mecanismos para a quebra de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do de dormência que evoluíram de acordo com a diversidade do habitat das espécies.habitat das espécies.habitat das espécies.habitat das espécies.

****

FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA –––– camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de camadas impermeabilizantes controlam a absorção de água/gaseságua/gaseságua/gaseságua/gasesprodução/retenção de inibidoresprodução/retenção de inibidoresprodução/retenção de inibidoresprodução/retenção de inibidores

MISTA MISTA MISTA MISTA –––– pode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e físicapode haver combinação ente dormência fisiológica e física

*Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004*Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004*Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004*Nikolaeva, Seed Science Res., 2004, Baskin, 2004

há necessidade de há necessidade de há necessidade de há necessidade de quebra de quebra de quebra de quebra de dormência de dormência de dormência de dormência de sementes de várias sementes de várias sementes de várias sementes de várias espécies de espécies de espécies de espécies de interesse interesse interesse interesse agronômico. agronômico. agronômico. agronômico.

****

********

****

Dormência:Dormência:Dormência:Dormência:

envoltórioenvoltórioenvoltórioenvoltório

prevenção da absorção de águaprevenção da absorção de águaprevenção da absorção de águaprevenção da absorção de águaprevenção de trocas gasosasprevenção de trocas gasosasprevenção de trocas gasosasprevenção de trocas gasosasprevenção da expansão celularprevenção da expansão celularprevenção da expansão celularprevenção da expansão celularretenção de inibidoresretenção de inibidoresretenção de inibidoresretenção de inibidoresprodução de inibidoresprodução de inibidoresprodução de inibidoresprodução de inibidores

necessidade de maturação do embriãonecessidade de maturação do embriãonecessidade de maturação do embriãonecessidade de maturação do embriãoprodução de inibidoresprodução de inibidoresprodução de inibidoresprodução de inibidores

embriãoembriãoembriãoembrião

Fatores que podem induzir a quebra da dormência:Fatores que podem induzir a quebra da dormência:Fatores que podem induzir a quebra da dormência:Fatores que podem induzir a quebra da dormência:• afterripeningafterripeningafterripeningafterripening• temperaturatemperaturatemperaturatemperatura• luzluzluzluz• nitratonitratonitratonitrato• sinais químicos (hormônios, terpenos)sinais químicos (hormônios, terpenos)sinais químicos (hormônios, terpenos)sinais químicos (hormônios, terpenos)

Quebra de dormência por luz:Quebra de dormência por luz:Quebra de dormência por luz:Quebra de dormência por luz:

Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem Sementes pequenas, na ausência de luz, permanecem frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.frequentemente dormentes, mesmo quando hidratadas.

efeito do efeito do efeito do efeito do sombreamento sombreamento sombreamento sombreamento sobre o espectro sobre o espectro sobre o espectro sobre o espectro luminoso: não há luminoso: não há luminoso: não há luminoso: não há passagem de Ppassagem de Ppassagem de Ppassagem de PRRRR

espectro de espectro de espectro de espectro de absorção do absorção do absorção do absorção do fitocromofitocromofitocromofitocromo

Fitocromo Fitocromo Fitocromo Fitocromo –––– pigmento azul pigmento azul pigmento azul pigmento azul proteícoproteícoproteícoproteíco

a indução da germinação a indução da germinação a indução da germinação a indução da germinação nestas sementes é mediada nestas sementes é mediada nestas sementes é mediada nestas sementes é mediada

pelo fitocromopelo fitocromopelo fitocromopelo fitocromo

http://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsphttp://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsphttp://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsphttp://www.nsf.gov/news/newsletter/dec_05/index.jsphttp://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.htmlhttp://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.htmlhttp://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.htmlhttp://www.steve.gb.com/science/photomorphogenesis.html

fitocromofitocromofitocromofitocromo

PPPPFRFRFRFR PPPPRRRRluz vermelhaluz vermelhaluz vermelhaluz vermelha

luz vermelha luz vermelha luz vermelha luz vermelha ---- escuraescuraescuraescuraefeito do efeito do efeito do efeito do enterramento enterramento enterramento enterramento sobre a percepção sobre a percepção sobre a percepção sobre a percepção de luzde luzde luzde luz

Dormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alface

sementes de alface sementes de alface sementes de alface sementes de alface requerem temperaturas requerem temperaturas requerem temperaturas requerem temperaturas baixas e luz para a sua baixas e luz para a sua baixas e luz para a sua baixas e luz para a sua germinação uniforme.germinação uniforme.germinação uniforme.germinação uniforme.

sementes quiescentessementes quiescentessementes quiescentessementes quiescentes

pericarpopericarpopericarpopericarpo

endospermaendospermaendospermaendosperma

embriãoembriãoembriãoembrião

• o endosperma causa a o endosperma causa a o endosperma causa a o endosperma causa a dependência da germinação da luz dependência da germinação da luz dependência da germinação da luz dependência da germinação da luz e temperatura pois, quando e temperatura pois, quando e temperatura pois, quando e temperatura pois, quando removido, o embrião sempre se removido, o embrião sempre se removido, o embrião sempre se removido, o embrião sempre se desenvolve. desenvolve. desenvolve. desenvolve.

• a dependência difere entre a dependência difere entre a dependência difere entre a dependência difere entre sementes de um lote e entre as sementes de um lote e entre as sementes de um lote e entre as sementes de um lote e entre as diferentes variedades de alfacediferentes variedades de alfacediferentes variedades de alfacediferentes variedades de alface

http://www.seedquest.com/vegetables/lettuce/expo/seeddynamics/whyprimeseed.htm

priming: condicionamento fisiológico de priming: condicionamento fisiológico de priming: condicionamento fisiológico de priming: condicionamento fisiológico de sementes com água (processo sementes com água (processo sementes com água (processo sementes com água (processo patenteado).patenteado).patenteado).patenteado).

temperaturatemperaturatemperaturatemperatura

sem condicionamento sem condicionamento sem condicionamento sem condicionamento fisiológicofisiológicofisiológicofisiológico

com condicionamento com condicionamento com condicionamento com condicionamento fisiológicofisiológicofisiológicofisiológico

Dormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alfaceDormência em sementes de alface

houve germinação houve germinação houve germinação houve germinação

indução de dormênciaindução de dormênciaindução de dormênciaindução de dormência duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes duradoura, caso as sementes permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo permaneçam nestas condições por um longo tempo não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes não haverá germinação mesmo quando as sementes forem incubadas a 72 forem incubadas a 72 forem incubadas a 72 forem incubadas a 72 ooooF na luz!F na luz!F na luz!F na luz!

luzluzluzluz

temperaturatemperaturatemperaturatemperaturauniforme apesar da uniforme apesar da uniforme apesar da uniforme apesar da alta temperatura e alta temperatura e alta temperatura e alta temperatura e da ausência de luzda ausência de luzda ausência de luzda ausência de luz

Efeitos de ABA e GA sobre a dormênciaEfeitos de ABA e GA sobre a dormênciaEfeitos de ABA e GA sobre a dormênciaEfeitos de ABA e GA sobre a dormência

induçãoinduçãoinduçãoinduçãoinibiçãoinibiçãoinibiçãoinibição

• GA promove a indução de GA promove a indução de GA promove a indução de GA promove a indução de

germinação limitada pelo germinação limitada pelo germinação limitada pelo germinação limitada pelo endosperma (física)endosperma (física)endosperma (física)endosperma (física)

http://www.seedbiology.de/weakening.asp

semente de tabacosemente de tabacosemente de tabacosemente de tabaco

• GA promove a indução de GA promove a indução de GA promove a indução de GA promove a indução de hidrolases da parede celular e hidrolases da parede celular e hidrolases da parede celular e hidrolases da parede celular e com isto o enfraquecimento do com isto o enfraquecimento do com isto o enfraquecimento do com isto o enfraquecimento do endosperma e a sua ruptura pela endosperma e a sua ruptura pela endosperma e a sua ruptura pela endosperma e a sua ruptura pela radícula. ABA tem o efeito radícula. ABA tem o efeito radícula. ABA tem o efeito radícula. ABA tem o efeito inverso.inverso.inverso.inverso.

• GA prove o crescimento do GA prove o crescimento do GA prove o crescimento do GA prove o crescimento do embrião e ABA tem o efeito embrião e ABA tem o efeito embrião e ABA tem o efeito embrião e ABA tem o efeito inverso.inverso.inverso.inverso.

Modelo de regulação da dormência e da germinação:Modelo de regulação da dormência e da germinação:Modelo de regulação da dormência e da germinação:Modelo de regulação da dormência e da germinação:

biossíntese/catabolismobiossíntese/catabolismobiossíntese/catabolismobiossíntese/catabolismo

fatores ambientais fatores ambientais fatores ambientais fatores ambientais afetam a [ABA]/[GA]afetam a [ABA]/[GA]afetam a [ABA]/[GA]afetam a [ABA]/[GA]

dormência dormência dormência dormência

Finch-Savage, New Phytologist, 2006, 171:501

sensibilidadesensibilidadesensibilidadesensibilidade

a sensibilidade da a sensibilidade da a sensibilidade da a sensibilidade da semente a fatores semente a fatores semente a fatores semente a fatores ambientais ambientais ambientais ambientais favoráveis é afetada favoráveis é afetada favoráveis é afetada favoráveis é afetada pela [ABA]/[GA]pela [ABA]/[GA]pela [ABA]/[GA]pela [ABA]/[GA]

dormência dormência dormência dormência profundaprofundaprofundaprofunda

Adaptações a ambientes áridos:Adaptações a ambientes áridos:Adaptações a ambientes áridos:Adaptações a ambientes áridos:• morfológicasmorfológicasmorfológicasmorfológicas• anatômicasanatômicasanatômicasanatômicas• fisiológicasfisiológicasfisiológicasfisiológicas• bioquímicasbioquímicasbioquímicasbioquímicas

Dormência no estágio vegetativoDormência no estágio vegetativoDormência no estágio vegetativoDormência no estágio vegetativo

anatomia de kranzanatomia de kranzanatomia de kranzanatomia de kranz

CAMCAMCAMCAM

Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo Plantas têm a capacidade de tolerar a dessecação em pelo menos um estágio do seu ciclo de vida menos um estágio do seu ciclo de vida menos um estágio do seu ciclo de vida menos um estágio do seu ciclo de vida

(ex: sementes, polém, esporos).(ex: sementes, polém, esporos).(ex: sementes, polém, esporos).(ex: sementes, polém, esporos).

Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e Tolerância a dessecação de tecidos como folhas e raízes é rara no reino vegetal!raízes é rara no reino vegetal!raízes é rara no reino vegetal!raízes é rara no reino vegetal!

Apesar de rara, é encontrada em espécies não Apesar de rara, é encontrada em espécies não Apesar de rara, é encontrada em espécies não Apesar de rara, é encontrada em espécies não relacionadas filogeneticamente.relacionadas filogeneticamente.relacionadas filogeneticamente.relacionadas filogeneticamente.

estômatos de estômatos de estômatos de estômatos de NeriumNeriumNeriumNerium

Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:Iniciam ou cessam, de acordo com o seu grau de hidratação:• crescimentocrescimentocrescimentocrescimento• metabolismo metabolismo metabolismo metabolismo • ciclo de vidaciclo de vidaciclo de vidaciclo de vida

Habilidade de se recuperar após perda extrema de água:Habilidade de se recuperar após perda extrema de água:Habilidade de se recuperar após perda extrema de água:Habilidade de se recuperar após perda extrema de água:• comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (comum em líquens e briófitas (BryophytaBryophytaBryophytaBryophyta e e e e HepatophytaHepatophytaHepatophytaHepatophyta) e licófitas) e licófitas) e licófitas) e licófitas• não ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermasnão ocorre em gimnospermas• raro em angiospermasraro em angiospermasraro em angiospermasraro em angiospermas

Estratégias de sobrevivência:Estratégias de sobrevivência:Estratégias de sobrevivência:Estratégias de sobrevivência:• reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)reparo dos danos durante a rehidratação (briófitas)• minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)minimização dos danos da dessecação (licofitas e angiospermas)

Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1Bohnert, 200, Genome Biology1(2):reviews1010.1----1010.41010.41010.41010.4

“Glassy state” (estado sólido, sem “Glassy state” (estado sólido, sem “Glassy state” (estado sólido, sem “Glassy state” (estado sólido, sem

Fatores de estabilização da estrutura celular:Fatores de estabilização da estrutura celular:Fatores de estabilização da estrutura celular:Fatores de estabilização da estrutura celular:• reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção reposição de água: moléculas hidrofílicas fornecem proteção

interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.interagindo diretamente com macromoléculas por pontes de H.• formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas formação do “glassy state”: açúcares não redutores e proteínas

hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no hidrofílicas imobilizam membranas e macromoléculas no citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e citoplasma (proteção contra a desnaturação, coagulação e desintegração).desintegração).desintegração).desintegração).

FATORES COMUNS A FATORES COMUNS A FATORES COMUNS A FATORES COMUNS A TODOS OS TODOS OS TODOS OS TODOS OS formação de cristal):formação de cristal):formação de cristal):formação de cristal):

velocidade de difusão:velocidade de difusão:velocidade de difusão:velocidade de difusão:água: 10 m/ságua: 10 m/ságua: 10 m/ságua: 10 m/s“glassy state”: 30 “glassy state”: 30 “glassy state”: 30 “glassy state”: 30 µµµµm/100 anosm/100 anosm/100 anosm/100 anos

TODOS OS TODOS OS TODOS OS TODOS OS ORGANISMOS COM ORGANISMOS COM ORGANISMOS COM ORGANISMOS COM

TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À DESIDRATAÇÃODESIDRATAÇÃODESIDRATAÇÃODESIDRATAÇÃO

conteúdo de sacaroseconteúdo de sacaroseconteúdo de sacaroseconteúdo de sacarosehidratadahidratadahidratadahidratada desidratadadesidratadadesidratadadesidratada

C. plantagineumC. plantagineumC. plantagineumC. plantagineum 73737373 2000200020002000R. nathaliaeR. nathaliaeR. nathaliaeR. nathaliae 58585858 294294294294S. pyramidalisS. pyramidalisS. pyramidalisS. pyramidalis 466466466466 36363636

Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159Scott, 2000, Annals of Bot, 85:159

resistentes à dessecaçãoresistentes à dessecaçãoresistentes à dessecaçãoresistentes à dessecação

não resistentenão resistentenão resistentenão resistente

Filo Bryohyta

briófita xerofítica

Schistidium apocarpum (Hedw.)

• avascular• sem sistema radicular• sem maiores proteções contra a dessecação

Hidratação também mantida pela retenção de água no exterior da planta!!

desidratada hidratada (5 s após a hidratação)

Schistidium apocarpum (Hedw.)

• tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)tolera dessecação rápida (1 h)• expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na expressa constitutivamente proteínas de “reparo de danos na

rehidratação” que ocorrem nas células.rehidratação” que ocorrem nas células.rehidratação” que ocorrem nas células.rehidratação” que ocorrem nas células.• acumula açúcares não redutores e hidrinas (proteínas altamente solúveis)acumula açúcares não redutores e hidrinas (proteínas altamente solúveis)acumula açúcares não redutores e hidrinas (proteínas altamente solúveis)acumula açúcares não redutores e hidrinas (proteínas altamente solúveis)

Selaginella lepidophylla

hidratadahidratadahidratadahidratada

deshidratadadeshidratadadeshidratadadeshidratada5555----10% do conteúdo 10% do conteúdo 10% do conteúdo 10% do conteúdo de água originalde água originalde água originalde água original

nativa de ambientes áridos do México e EUAnativa de ambientes áridos do México e EUAnativa de ambientes áridos do México e EUAnativa de ambientes áridos do México e EUA

Filo Filo Filo Filo LycophytaLycophytaLycophytaLycophyta

•vascularvascularvascularvascular•com sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicular•sistema de protesistema de protesistema de protesistema de proteção ão ão ão contra a dessecacontra a dessecacontra a dessecacontra a dessecaçãoãoãoão

efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: efeitos da dessecação: • enrolamento do cauleenrolamento do cauleenrolamento do cauleenrolamento do caule• funções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidas

efeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:• caule se desenrolacaule se desenrolacaule se desenrolacaule se desenrola• aumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismo• crescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomado

A dormência pode durar anos!A dormência pode durar anos!A dormência pode durar anos!A dormência pode durar anos!

Craterostigma Craterostigma Craterostigma Craterostigma plantagineumplantagineumplantagineumplantagineum

Superfilo: Superfilo: Superfilo: Superfilo: SpermatophytaSpermatophytaSpermatophytaSpermatophytaFamília: Família: Família: Família: ScrophulariaceaeScrophulariaceaeScrophulariaceaeScrophulariaceae

efeitos da dessecação:efeitos da dessecação:efeitos da dessecação:efeitos da dessecação:• enrolamento das folhas enrolamento das folhas enrolamento das folhas enrolamento das folhas • funções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasfunções metabólicas reduzidasefeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:efeitos da rehidratação:• folhas se desenrolamfolhas se desenrolamfolhas se desenrolamfolhas se desenrolam• aumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismoaumenta o metabolismo• crescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomadocrescimento retomado

Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são

•vascularvascularvascularvascular•com sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicularcom sistema radicular•sistema de protesistema de protesistema de protesistema de proteção ão ão ão contra a dessecacontra a dessecacontra a dessecacontra a dessecaçãoãoãoão

nativa de nativa de nativa de nativa de ambientes áridos ambientes áridos ambientes áridos ambientes áridos do sul da Áfricado sul da Áfricado sul da Áfricado sul da África

Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são Genes ativos durante a dessecação são homólogos aos ativos durante a maturação de homólogos aos ativos durante a maturação de homólogos aos ativos durante a maturação de homólogos aos ativos durante a maturação de

sementes.sementes.sementes.sementes.

24 h 24 h 24 h 24 h +H+H+H+H2222OOOO

----HHHH2222OOOO

+H+H+H+H2222OOOO

----HHHH2222OOOO----HHHH2222OOOO

produção de ABA produção de ABA produção de ABA produção de ABA pelas raízespelas raízespelas raízespelas raízes

•morte de folhas morte de folhas morte de folhas morte de folhas velhasvelhasvelhasvelhas

•desidratação das desidratação das desidratação das desidratação das folhas jovensfolhas jovensfolhas jovensfolhas jovens

•perda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofila• acúmulo de acúmulo de acúmulo de acúmulo de sacarosesacarosesacarosesacarose

sacarosesacarosesacarosesacarose

amidoamidoamidoamidooctuloseoctuloseoctuloseoctulose

27 dias27 dias27 dias27 dias

octuloseoctuloseoctuloseoctulose

24 h 24 h 24 h 24 h +H+H+H+H2222OOOO • folhas velhas folhas velhas folhas velhas folhas velhas desenrolamdesenrolamdesenrolamdesenrolam

•hidratação das hidratação das hidratação das hidratação das folhas jovensfolhas jovensfolhas jovensfolhas jovens

•perda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofilaperda de clorofila• acúmulo de acúmulo de acúmulo de acúmulo de octulose e amidooctulose e amidooctulose e amidooctulose e amido

http://ds9.botanik.uni-bonn.de/bartels/arbeitsgebiet.html

FTIR de larvas de FTIR de larvas de FTIR de larvas de FTIR de larvas de Polypedilum vanderplankisubmetidas a desidratação (3% de água) lenta e rápida.

20%20%20%20%

©2008 by National Academy of Sciences

Sakurai M. et.al. PNAS 2008;105:5093-5098

http://tittle.tistory.com/184

trehalosetrehalosetrehalosetrehalosenativa do semiárido africano nativa do semiárido africano nativa do semiárido africano nativa do semiárido africano –––– larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e larvas vivem em pequenas poças e desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo desidratam quando estas secam. Tempo de desidratação máximo registrado sem perda de viabilidade: 17 anosregistrado sem perda de viabilidade: 17 anosregistrado sem perda de viabilidade: 17 anosregistrado sem perda de viabilidade: 17 anos

20%20%20%20%