Aula 5_ Germinação das sementes

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano
IFBAIANO – Campus Guanambi
Profª Daniela Silveira
Germinação das Sementes
Ferreira & Borghetti, 2004
Kerbauy, 2001
Marcos Filho, 2005
Representação esquemática da sequência de eventos que caracterizam o
repouso fisiológico pós-maturidade.
 Semente quiescente: possui aptidão para germinar sob
condições favoráveis do meio ambiente;
Ao final do período de desenvolvimento, as
sementes podem ser:
 Semente dormente: necessita de estímulos ambientais
específicos para iniciar o processo de germinação.
Viviparidade ou Germinação precoce
Ocorre quando não há restrição da germinação, permitindo
o crescimento do embrião com a semente ainda ligada a
planta - mãe
Germinação das Sementes
 Retomada do desenvolvimento do embrião, originando
uma plântula, compreendendo uma sequência ordenada
de atividades metabólicas iniciadas a partir da embebição.
 Biólogo protrusão da radícula.
 Tecnologista de sementes formação de plântula
normal.
ENCERRAMENTO DO PROCESSO
Biólogo Tecnologista 
de sementes
0 10 25
50
75
100
Plântula de açaizeiro com cem dias após a semeadura, mostrando as principais
estruturas e regiões onde foram realizados cortes transversais (Neto, M.A.M.,
2005)
Germinação das Sementes
Conceitos:
Germinação compreende uma série de processos que
transformam a semente em uma entidade relativamente
inerte em outra ativa, em crescimento (Heydecker, 1980).
Germinação compreende uma sequência ordenada de
eventos metabólicos, que resulta no reinício do
desenvolvimento do embrião, originando uma plântula
(Marcos Filho, 1986).
Germinação de uma semente é a reativação do
crescimento do embrião, resultando na ruptura da
cobertura da semente e na emergência da plântula
(Copeland & McDonald, 1995).
PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO
- embebição de água;
- alongamento das células;
- divisão celular (alguns autores- início do crescimento plântula);
- diferenciação das células e tecidos.
PONTO DE VISTA BIOQUÍMICO
- reidratação;
- aumento da respiração;
- síntese de novo de enzimas;
- digestão enzimática de reservas;
- mobilização e transporte das reservas;
- assimilação metabólica;
- crescimento e diferenciação dos tecidos.
Fases do processo germinativo
1. Hidratação ou embebição
2. Elevação da taxa respiratória
3. Ativação e síntese enzimática
4. Digestão enzimática de reservas
5. Mobilização e transporte de reservas
7. Crescimento e diferenciação de tecidos
Popinigs (1977) considerou as seguintes etapas da
germinação:
6. Assimilação metabólica
Fases do processo germinativo
Bewley & Black (1994) sugeriram três etapas:
Fases do processo germinativo
A) FASE 1: EMBEBIÇÃO
B) FASE 2: PROCESSO QUIMICO PREPARATÓRIO / INDUÇÃO DO
CRESCIMENTO
C) FASE 3: CRESCIMENTO
Padrão trifásico de absorção de água
• Fase I
- Rápida: depende do potencial matricial da semente
- Processo físico - ocorre em semente viva ou morta.
• Fase II
- Nível de água constante ou com pequeno aumento
- Ocorrem alterações metabólicas.
• Fase III
- Aumenta a concentração de solutos na célula
- Aumenta o conteúdo de água
- Expansão do embrião – protrusão da radícula
- Chamada de “ponto sem retorno”.
Fase 1. Embebição
Fases do processo germinativo
Fases do processo germinativo
Fase I: ↑ intensidade respiratória, acúmulo de
ATP, síntese de mRNA e reparo de DNA,
ativação de polissomos, síntese de proteínas
a partir da síntese “ de novos” mRNAs.
Fase II: ↑ síntese e duplicação de DNA;
degradação de reservas é iniciada; células da
radícula se alongam e a protrusão da raiz
primária é evidenciada.
Fase III: ↑ atividade mitótica.
Captação de água por diferentes partes de sementes de soja (A) 
e de aveia (B), durante a germinação (Burch & Delouche, 1995).
 HIDRATAÇÃO DAS SEMENTES
• LIBERAÇÃO DE EXSUDADOS
• Alteração na permeabilidade das membranas.
Processo de embebição: as membranas alteram seu estado físico, 
passando do estado gel, menos fluido para o estado cristalino 
líquido, mais fluido.
• Ao se iniciar a embebição, ativam-se mecanismos de reparo,
permitindo a recuperação da permeabilidade seletiva e reduzindo
ou impedindo a liberação de exsudados.
Mudanças de fase das membranas
durante a dessecação e a embebição da
semente. Fonte: Kerbauy G.B., 2004
Redução da liberação de exsudados com
o decorrer da embebição das sementes,
associada à reestruturação das
membranas (Powell, 1986).
• LIBERAÇÃO DE EXSUDADOS
A liberação de exsudados pode diminuir consideravelmente a germinação 
e o vigor, além de aumentar muito a taxa de plântulas anormais.
Fase 2. Processo Bioquímico Preparatório / indução
de crescimento
Fases do processo germinativo
 Durante a germinação, os órgãos de reserva 
(endosperma ou cotilédones) perdem massa 
rapidamente.
Digestão de reservas
 O material proveniente da degradação das reservas é 
transportado para o eixo embrionário e dividido entre as 
diversas partes da nova planta (raiz e parte aérea). 
 Estas reservas consistem, principalmente, de 
carboidratos, proteínas e lipídios.
Fases do processo germinativo
Digestão de reservas
Digestão de reservas
Marcos Filho, 2005
Principais enzimas hidrolíticas envolvidas na mobilização de
reservas nutricionais das sementes.
Digestão de reservas
Marcos Filho, 2005
Esquema geral da mobilização de reservas durante a
germinação.
Translocação e Assimilação de nutrientes
Alterações no peso da matéria seca do eixo embrionário e dos
cotiledones de Vigna sp. durante a germinação (Mayer &
Polijakoff-Mayber, 1975, citado por Marcos Filho, 2005)
 Marca o início do crescimento do eixo embrionário/
retomada da absorção de água;
 Culmina com a emergência ou a protrusão da radícula
através das estruturas envoltórias da semente;
 A nível fisiológico marca o final da germinação e o início do
crescimento da plântula;
 Intolerante à dessecação.
Fase 3. Crescimento do embrião
Fases do processo germinativo
Germinação de sementes de caroá [Neoglaziovia
variegata (Arr. Cam.) Mez.] com a temperatura de 30º C.
Silveira et al., 2011
Principais eventos metabólicos que caracterizam a
germinação de sementes (Bewlew, 1997).
FASE 1 FASE 2 FASE 3
Marcos Filho, 2005
Representação esquemática de eventos desencadeadores com
a captação de água pela semente de uma gramínea e pela
síntese de giberelina, culminando com a retomada do
crescimento do embrião.
Como ocorre a germinação de sementes
em cereais?
Amabis & Martho, 2001 
Existem dois tipos de germinação
Hipógea: em que os 
cotilédones ou o grão 
permanecem sob o 
solo e não se tornam 
fotossintetizantes.
Epígea: em que os cotilédones 
ou o endosperma ficam acima 
do solo e podem se tornar 
verdes e fotossintetizantes.
Fases da germinação da 
ervilha (Pisum sativum).
Peske, 2006
Hipógea: 
Epígea: 
Fatores que afetam a germinação
1.Fatores Intrínsecos
LONGEVIDADE
GRAU DE MATURIDADE
GENÓTIPO
DORMÊNCIA
SANIDADE
VITALIDADE E VIABILIDADE
Fatores Intrínsecos: Longevidade
Longevidade das sementes: as sementes 
perdem a viabilidade com o tempo 
(armazenamento sob condições ideais).
Ortodoxas: teor de água varia entre 5 e 10% da sua massa 
fresca e podem ser desidratadas a níveis baixos de umidade.
Intermediárias: toleram a dessecação 
entre 10 e 13% de umidade, mas 
quando desidratada a 7% perdem 
significativamente a viabilidade.
Fatores Intrínsecos: Longevidade
Recalcitrantes: teor de água varia 
entre 60 e 70%de sua massa 
fresca, não tolerando dessecação 
em níveis de umidade de 15 a 
20%; viabilidade curta.
Fatores Intrínsecos: Longevidade
Em laboratório
Umidade da 
semente parece 
ser o fator mais 
importante
O2
CO2
Aumento da umidade de 5 para 10%
Aumento da temperatura de 20 para 40ºC 
Redução da 
viabilidade 
muito maior
Fatores Intrínsecos: Longevidade
Fatores Intrínsecos: Grau de maturidade
G
e
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a
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o
 (
%
)
Período de armazenamento (meses)
Fatores Intrínsecos: Genótipo
Longevidade de sementes de duas linhagens de milho e de seu
híbrido, quando armazenadas em ambiente com 75% de
umidade relativa do ar a 30ºC.
Fatores que afetam a germinação
2. Fatores do Ambiente
ÁGUA
OXIGÊNIO
TEMPERATURA
REGULADORES 
DO 
CRESCIMENTO
LUZ
A entrada de H2O na semente: controlada pela permeabilidade 
do tegumento, pela disponibilidade de H2O e pela composição 
química das reservas da semente. 
- Amolecer o tegumento
- Síntese de enzimas
- Respiração
- Favorecer digestão, mobilização, assimilação de reservas
- Estrutura das membranas
- Crescimento da plântula
Funções:
Fatores do ambiente: Água
Processo que requer energia
E quem fornece essa energia?
Respiração!
Processo que depende de O2
Na maioria das espécies, a redução de O2 inibe a germinação
Fatores do ambiente: Oxigênio
Fatores do ambiente: Temperatura
Temperatura ótima - máxima germinação no menor período
de tempo.
Espécie Temperatura oC
Mínima Ótima Máxima
Arroz (Oryza sativa L.) 10-12 30-37 40-42
Cevada (Hordeum vulgare L) 3-5 19-27 30-40
Centeio (Secale cereale L) 3-5 25-31 30-40
Milho (Zea mays L) 8-10 32-35 40-44
Tomate (Lycopersicon 
esculentum L)
20 20-35 35-40
Em condições naturais, as sementes muitas vezes são expostas a
temperaturas alternadas (dia/noite).
Temperaturas cardinais de germinação
Valores médios de germinação (G), tempo médio de germinação
(TMG), velocidade média de germinação (VMG) e índice de velocidade
de germinação (IVG) de sementes de caroá [Neoglaziovia variegata
(Arr. Cam.) Mez] submetidas a diferentes temperaturas. Médias de
quatro repetições.
Silveira et al., 2011
Muitas outras, incluindo a maioria das espécies cultivadas, não são 
afetadas pela luz, ou seja, elas germinam na luz ou no escuro. 
Fotoblásticas positivas: a luz 
estimula o processo de germinação.
Fotoblásticas negativas: a 
germinação é inibida pela luz.
Fatores do ambiente: Luz
Agora vamos 
praticar...