Germinação - Botânica - Instituto de Biociê aulas... · 2007-08-13 · Dormência e germinação…

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  • GerminaoMarcos Buckeridge

    Departamento de BotnicaIB USP

    msbuck@usp.br

  • Filtro histrico

    Filtro fisiolgico

    Filtro bitico

    Vegetao observada

    (Lambers et al., 1998)

    Restries nos ecossistemas terrestres

    Filtro histrico

    Filtro fisiolgico

    Filtro bitico

    Vegetao observada

    (Lambers et al., 1998)

    - Estabelecimento,- Sobrevivncia e- Desenvolvimento

  • Castanheira-do-par

    Pesquisa FAPESPMaro/01

  • Germinao e Estabelecimento

    1) Embebio2) Germinao e Dormncia3) Estabelecimento da plntula4) Aplicaes biotecnolgicas

  • Representao de eventos associados aos estgios de embriognese, maturao e dormncia de semente de soja,modificado de Fosket, 1994.

  • A semente preparada para avaliar as condies

    ambientais vigentes

    Os programas genticos so baseados em sistemas preditivos com base em

    condies passadasEstes sistemas foram moldados pela

    seleo natural

  • DORMNCIA

    Embrio/ cotildone

    Tegumento/ endosperma

    Teoria hormonal ABA / GA

    QUEBRA DE DORMNCIAEscarificao

    Estratificao

    Tratamento luz/escuro

    FUNODistribuio espacial

    Distribuio temporal

  • Dormncia e germinao

    Formao da

    semente

    Quebra da dormncia

    Dormncia secundria

    Semente no dormente

    Dormncia primria

    Luz, temperatura, ps maturao

    Luz, temperatura, anxia

    Programa genticoAmbiente

    Programa genticoAmbiente

  • QUANTO DE GUA H DISPONVEL?

    A EMBEBIO

  • Estrutura da semente de jatobEstrutura da semente de jatobHymenaeaHymenaea courbarilcourbaril L.

    Tecido dos cotildones

    Parede celular rica em Xiloglucano

    ~40% do peso da semente

    Tese de Dr da Henrique P. dos Santos, Depto de Biologia Vegetal, UNICAMP, 2002, orientao M. Buckeridge

  • Embebio das partes da sementes de H. courbaril

    CotildonesCotildones70.6 %70.6 %

    CascaCasca29.0 %29.0 %

    EixoEixo0.4 %0.4 %

    Tese de Dr da Henrique P. dos Santos, Depto de Biologia Vegetal, UNICAMP, 2002, orientao M. Buckeridge

  • Embebioin vitro

    Tese de Dr da Henrique P. dos Santos, Depto de Biologia Vegetal, UNICAMP, 2002, orientao M. Buckeridge

  • Tese de Dr da Henrique P. dos Santos, Depto de Biologia Vegetal, UNICAMP, 2002 orientao M. Buckeridge

  • Casca e Temperatura

  • sementes de Ssementes de Sesbania esbania virgata virgata (Cav.) Pers.(Cav.) Pers.

  • Estrutura da semente de Estrutura da semente de SesbaniaSesbania virgatavirgata, uma leguminosa , uma leguminosa com endospermacom endosperma

    end

    teg

    Embr

    TONINI, P.P., LISBOA, C.G.S., SILVA, C.O., MAZZONI-VIVEIROS, S.C. & BUCKERIDGE, M.S. (2007) Testa is involved in the control of storage mobilization in seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers., a tropical legume tree from the Atlantic Forest Trees structure and function 21:13-21

  • 0

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    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7

    Tempo (dias)

    Nm

    ero

    de s

    emen

    tes

    germ

    inad

    as

    Controle Hilo Lixado Lente Lixada Furo Alicate

    Curva do tempo e germinao de Sesbania virgata com diferentes tipos de escarificaomecnica, Dados obtidos por alunos da BIB 133 em 2006.

    Escarificao mecnica em Sesbania

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    12 24 36 42 48 60 72

    Horas aps o incio do experimento

    Sem

    ente

    s ge

    rmin

    adas

    (%)

    30C20C10CEscuro/ 6CEscuro/Temp.Amb

    Porcentagem de germinao de sementes Sesbania virgata, submetidas a diferentes temperaturas, ao longo de 72 horas de experimento.

    Sementes de Sesbania virgata

    germinando

    0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

    100%

    6C 10C 20C 30C

    temperatura

    germ

    inab

    ilida

    de

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    velo

    cida

    de

    Germinabilidade (porcentagem final de germinao)

    IVE (ndice de velocidade de emergncia) adimensional, mas comunica n de sementesgerminadas por hora

    Velocidade de germinao e germinabilidade de sementes de Sesbania vergata em diferentes temperaturas

    Dados alunos da BIB 133 2006

  • Efeito da temperatura sobre a germinao de sementes de Anadenanthera pavonina, uma spp

    de Leguminosae do nordeste brasileiro

    Tese de doutorado de Francisco Spevak, 2002

  • Efeito da Luz

  • INTERAO COM A LUZNotar o antagonismo pelo cido abscsico

  • Significado biolgico da germinao

    Processo de checagem das condies ambientais que, quando dentro de faixas timas, ativa o metabolismo e permite o avano do processo de desenvolvimento

    da plntula e sua tentativa de estabelecimento no ambiente

  • Estabelecimento de plntulas

    1) Embebio2) Germinao e Dormncia3) Estabelecimento da plntula4) Sementes e biotecnologia

  • Gramneas, asterceasSesbania, embaba, solanaceas

    t = year zerot = 5 years

    Succession in the tropical forestt = 30 yearst = +40 years

    Guapuruv, pau-jacar, ips, pau-brasilJatob, jacarand, copaba

  • Gradient of physiological constraints during succession

    Water

    Light

    10 moles.m-2.s 2

    2000 moles.m-2.s 2

    High lightintensitieswith relativelylow wateravailability

    Microclimaticconditions nearto ideal balance for growth anddevelopment of seedlings

    Low lightintensitieswith higherwateravailability

    Pioneer Early Secondary Late sec/Climax

  • CIDO ABSCSICO

    DA MATURAO AO ESTABELECIMENTO DA

    PLNTULA

  • SEMENTESSEMENTES DEDESesbania virgata Sesbania virgata

    (Cav.) Pers.(Cav.) Pers.=S. marginata =S. marginata Benth.Benth.

    TONINI, P.P., LISBOA, C.G.S., FRESCHI, L., MERCIER, H., MAZZONI-VIVEIROS, S.C. & BUCKERIDGE, M.S. (2006) Effect of ascisic acid on galactomannan degradation and endo-beta-mannanase activity in seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae). Trees structure and function 20: 669-678.

  • Estrutura da semente de Estrutura da semente de SesbaniaSesbania virgatavirgata, uma leguminosa , uma leguminosa com endospermacom endosperma

    end

    teg

    Embr

    TONINI, P.P., LISBOA, C.G.S., SILVA, C.O., MAZZONI-VIVEIROS, S.C. & BUCKERIDGE, M.S. (2007) Testa is involved in the control of storage mobilization in seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers., a tropical legume tree from the Atlantic Forest Trees structure and function 21:13-21

  • GUA

    ABA

    Efeito da aplicao exgena de ABA (10-4M) sobre a germinao de sementes de Sesbania marginata (A) e o crescimento da plntula (B) durante 144h aps embebio.

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    0 24 48 72 96 120 144 168Time (h)

    Ger

    min

    atio

    n (%

    )

    waterABA

    A

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    0 24 48 72 96 120 144 168

    Time (h)

    Seed

    ling

    grow

    th (c

    m) water

    ABAB

    POTOMATI, A. & BUCKERIDGE, M.S. (2002) Effect of abscisic acid on the mobilisation of galactomannan and embryo development of Sesbania marginata Benth. (Leguminosae-Faboideae). Revista Brasileira de Botanica 25(3) 303-310

  • Perfurao do endosperma micropilarem tabaco (esquerda) e

    tomate (abaixo)

  • Teores de Teores de cido cido absabscicocico em diferentes partes das em diferentes partes das sementes de sementes de SesbaniaSesbania virgatavirgata ao longo da ao longo da germinaogerminao

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    TEG END EMB

    pmol.g

    -1 d

    e mas

    sa f

    resc

    a Primeiro dia

    Terceiro dia

    TONINI, P.P., LISBOA, C.G.S., FRESCHI, L., MERCIER, H., MAZZONI-VIVEIROS, S.C. & BUCKERIDGE, M.S. (2006) Effect of ascisic acid on galactomannan degradation and endo-beta-mannanase activity in seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae). Trees structure and function 20: 669-678.

  • Possvel rota de transduo de sinal do ABA. O receptor ainda no conhecido, mas

    acredita-se que permita a entrada direta de clcio atravs da membrana

    plasmtica

  • HORMNIOS VEGETAIS E A FOTOMORFOGNESE EM

    PLNTULAS

  • Fotomorfognese X Skotomorfognese

    Na fotomorfognese so executados programas genticos (p.ex. COP9

    signalosome complex) que ativam uma srie de genes, inclusive os da fotossnese (p.ex.

    CAB e Rbcs)

    Na skotomorfognese programas genticos que ativam a fotomorfognese so reprimidos

    atravs da marcao (p.ex. do COP9 signalosome complex) para degradao

  • Effect of paclobutrazol (PAC) onphotomorphogenesis of dark-grown Arabidopsis wild-type (WT) seedlings. A, Phenotypes of representative4- and 6-d-old dark-grown seedlings for eachtreatment (see text). B, Hook angle of 4-d-oldseedlings grown in darkness. Measurements are average of 10 to 15 seedlings SE per treatment. C, Cotyledon angle of 6-d-old seedlings grown in darkness. Measurements are average of 10 to 15 seedlings SE per treatment. D, Northern-blotanalysis of CAB2 and RbcS gene expression in Arabidopsis WT seedlings grown in darkness or in continuous white light for 10 d. Four micrograms of total RNA from light-grown seedlings, and 8 g of total RNA from dark-grown seedlings was loaded per lane.

  • Resposta trplice do

    etileno sobre o feijo mungo

  • Etileno e a expanso celular em plntulas ervilha

    Controle: sem etileno Tratado com etileno (5L.L-1)

    Stwart et al

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