Aula 21 - Fisiologia de sementes

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Fisiologia de sementes
Prof. Rafael de Oliveira Xavier
Sementes e ciclo de vida das plantas
• Gimnospermas e Angiospermas – formação de uma semente contendo o embrião após a 
fecundação dos óvulos contidos no microesporófito feminino: proteção e nutrição
• Intervalo entre formação da semente e germinação: período em que a semente 
permanece em um estado inativo (metabolismo reduzido) de duração variável.
• Vantagem: maior probabilidade de que a germinação ocorrerá quanto as condições 
forem adequadas para a crescimento inicial do novo indivíduo.
• Falta de germinação mesmo sob condições adequadas: sementes com dormência.
• Quebra/superação da dormência depende de um tratamento adicional: abrasão física 
(escarificação (dormência física), alternância de luz e temperatura, etc...). 
 
Estrutura das sementes
• Três elementos básicos: embrião, tecido de reserva e camada externa protetora (testa).
• Angiospermas: reservas consistem no endosperma resultante da dupla fecundação.
• Fusão entre testa da semente do fruto e testa da semente: pericarpo, típico das 
gramíneas (cariopse).
• Ampla variação estrutural e fisiológica:
• Alguns micro-gramas (e.g. orquídeas) a vários kg.
• Presença do endosperma – endospérmicas ou não-endospérmicas.
• Resistência ao resfriamento/dessecação: ortodoxas ou recalcitrantes. 
Lodoicea maldivica – semente com até 30 kg
Nutrição durante a germinação – perisperma e cotilédones.
Composição do endosperma: lipídeos, amido e proteínas
Dormência de sementes
• Falta de germinação (i.e. emergência de radícula) de uma semente viável mesmo com condições 
adequadas de água, oxigênio e temperatura: semente dormente.
• Tempo adicional para dispersão e germinação sob condições adequadas (e.g. climas 
sazonais).
• Distinção estado de quiescência e estado de dormência:
• Quiescência: falta de germinação por falta de água, oxigênio, temperatura.
• Dormência: necessidade de estímulos ambientais adicionais.
Dormência de sementes
• Classificação quanto ao momento de entrada no estado de dormência:
• Dormência primária ou inata: desde a dispersão.
• Dormência secundária: entrada devido a condições desfavoráveis.
Dormência de sementes
• Mecanismos de dormência:
• Exógena ou imposta pela testa: efeitos externos 
ao embrião inibem a germinação 
(impermeabilidade à água, trocas gasosas, 
rigidez, inibidores).
Barriguda - Ceiba glaziovii
• Endógena ou do embrião: intrínseca ao 
embrião (induzida pelo ácido abscísico).
Fitormônios e germinação
• Ácido abscísico: inibição da germinação
 Giberelina: estímulo à germinação.
• Regulação dos níveis: síntese e desativação.
• Proteínas DELLA: inibição da germinação na 
ausência de giberelina, que promove sua 
degradação. 
• Redução dos níveis de ABA e aumento dos 
níveis de giberelina (e.g. resfriamento): 
germinação.
• Mudança na sensibilidade aos hormônios 
durante o desenvolvimento .
• Etileno e brassinosteróides: estímulo indireto à 
germinação (redução de ABA).
Razão ABA/GA determinante para a germinação
Quebra da dormência
• Sementes pequenas: presença de luz ou 
fotoperíodo (período diário de luz).
• Clima temperado: necessidade de dias mais 
curtos ou longos para germinação, com 
envolvimento do fitocromo.
• Exigência de luz: falta de germinação em 
sementes enterradas.
• Condições de temperatura e umidade:
• Estratificação: resfriamento das sementes para 
quebra de dormência.
• Pós-maturação: mudanças de temperatura e 
umidade, com redução dos níveis de ABA e 
aumento nos níveis de giberelinas.
Quebra da dormência
• Germinação induzida por compostos químicos: nitrato e carriquinolida (presente na 
fumaça).
Comuns em espécies nativas de savanas
Quebra da dormência
• Dormência induzida pela testa (exógena): uso de ácidos e escarificação mecânica.
Germinação
• Início: absorção de água pela 
semente(embebição)
 final: emergência de parte do embrião, 
geralmente a raiz (radicula).
• Dependência de umidade, temperatura e 
oxigênio.
• Água: mudanças na pressão de turgor 
induzidas pela absorção de água 
dependente do potencial hídrico.
Germinação
• Fase 1: absorção de água 
(embebição)
 Fase 2: reinício do metabolismo e 
emergência do embrião.
 Fase 3: absorção de água e 
mobilização de reservas.
Mobilização de reservas da semente
• Objetivo: suprimento de nutrientes até que a 
planta faça fotossíntese.
• Principais locais de armazenamento: 
endosperma e cotilédones.
• Amiloplastos – armazenamento de amido.
• Oleossomos ou corpos lipídicos – 
armazenamento de lipídios (ciclo do 
glioxilato).
Matsushima e Hisano 2019 – amiloplastos em sementes de cevada 
Mobilização de reservas da semente
• Sementes de cereais: camada periférica (aleurona) que libera amilase durante o processo de 
mobilização das reservas.
• Processo estimulado pela liberação de giberelina pelo embrião.
• Via de transdução de sinal: expressão de genes associados com produção de amilase.
• ABA – inibição de enzimas que hidrolisam as reservas.
	Slide 1: Fisiologia de sementes
	Slide 2: Sementes e ciclo de vida das plantas
	Slide 3: Estrutura das sementes
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6: Dormência de sementes
	Slide 7: Dormência de sementes
	Slide 8: Dormência de sementes
	Slide 9: Fitormônios e germinação
	Slide 10: Quebra da dormência
	Slide 11: Quebra da dormência
	Slide 12: Quebra da dormência
	Slide 13: Germinação
	Slide 14: Germinação
	Slide 15: Mobilização de reservas da semente
	Slide 16: Mobilização de reservas da semente
	Slide 17