AULA SEMENTES I

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Sementes I 
Agronomia 
Formação do grão de pólen 
• Estame: 
– Filete  preso a estrutura floral; 
– Antera  04 lóbulos: 
• 02 tecas com dois lóbulos cada; 
– Cada lóbulo  1 microsporângio (2n) 
– Divisões mitóticas: 
» Células mãe dos micrósporos (2n); 
 
– Meiose  1 célula mãe  tétrade de micrósporos (n); 
• Precursores do grão de pólen: 
 
– 04 micrósporos se separam  no citoplasma de cada: 
• Vacúolo central + núcleo (n)  divisões: 
– Célula vegetativa + célula reprodutiva  grão de 
pólen 
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Estrutura floral Feminina 
Óvulo 
• Precursor da 
semente: 
– Pedúnculo  funículo 
(unido a placenta); 
– Tegumentos  
envoltórios 
– Grupo de células 
internas  nucela: 
• Calaza  região de 
contato com o 
funículo; 
Formação do saco embrionário 
• Ovário  óvulo  nucela: 
– (célula mãe do saco embrionário (2n); 
• Macroesporogênese (meiose): 
– 4 células (n) macrósporos: 
• Apenas 01 é funcional: 
– Macrogameta  macrogametogênese: 
– 03 mitoses  célula com 08 núcleos: 
 
» 01 Oosfera (n); 
» 02 Sinérgides (n); 
» 02 núcleos polares ou mesoscistos (n); 
» 03 Antípodas (n) 
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Polinização 
• Transferência do pólen da antera para 
o estigma da mesma flor ou flores 
diferentes: 
– Anemocoria, zoocoria, antropocoria; 
• Gargalo nos campos de produção de 
sementes!! 
 
 
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Fertilização 
• Envolve basicamente três etapas: 
– Germinação do grão de pólen: 
– Formação do tubo polínico; 
– Fertilização propriamente dita: 
• Dupla fecundação: 
– Tubo polínico com os seus dois núcleos penetra pela 
micrópila e fecunda a oosfera e os núcleos do mesocisto 
(núcleos polares): 
 
• Singamia  oosfera (n) + 01 núcleo espermático  Zigoto (2n); 
 
• Tripla fusão  1 núcleo espermático (n) + núcleos polares (n+n)  
Endosperma 
Desenvolvimento do Embrião 
Monocotiledôneas 
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Desenvolvimento do Embrião 
• Partes constituintes do Embrião: 
– Meristemas apicais; 
– Eixo com um ou dois cotilédones: 
– Sistema caulinar acima dos cotilédones: 
• Somente com o meristema apical; 
• Epicótilo com folhas  Plúmula 
– Sistema radicular abaixo dos cotilédones: 
• Hipocótilo com radícula 
• Eixo hipocótilo-radicular 
 
 
 
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Apomixia 
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Formação da semente 
• Zigoto: 
– Embrião; 
– Endosperma; 
• Tegumento + hilo (cicatriz do funículo); 
 
– 01 ovário com 01 óvulo  01 semente; 
– 01 ovário com vários óvulos  várias sementes; 
– Endosperma pode ser transferido para os 
cotilédones que fazem o papel de tecido de 
reserva da semente 
Poliembrionia 
• Ocorrência de mais de um embrião 
dentro da semente; 
• Podem ser de origem assexuada ou 
apomítica; 
– Nucelar  nº plântulas idênticas 
maternais; 
– Clivagem  divisão do embrião em dois 
– Contendo mais de um gametófito normal 
por óvulo 
Do ponto de vista funcional 
• A semente é: 
– Uma cobertura protetora 
• Pericarpo + tegumento (hilo) 
 
– Um tecido de reserva 
• Endosperma / cotilédones 
 
– Tecido meristemático; 
• Eixo hipocótilo radicular 
Unidades de dispersão 
• 03 categorias: 
– Categoria A: 
• Sementes; 
 
– Categoria B: 
• Fruto semente (cariopse / aquenio); 
 
– Categoria C: 
• Infrutescência semente (espinafre, beterraba) 
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A semente: estrutura e funções 
• Casca ou cobertura protetora: 
– Delimita a semente; 
– Proteção a semente; 
– Reguladora / Controladora de água e gases 
– Tegumento e/ou tegumento + pericarpo; 
• Tegumento  óvulo; 
• Pericarpo  ovário; 
– Epiderme: 
• Especificidades: 
– Algodão  células se alongam e transformam em 
pêlos 
– Linho  higroscópicas  mucilagem 
A semente: estrutura e funções 
• Funções da casca: 
– Impermeabilidade à água; 
– Manter unidas as partes internas da semente; 
– Proteção aos tecidos meristemáticos; 
– Barreira a entrada de microorganismos e insetos; 
– Regular a velocidade de hidratação da semente; 
• Regular a germinação / dormência 
– Reservatório de água: 
• Embebição  “inchaço”  água para os tecidos 
internos; 
– Regular a velocidade de trocas gasosas entre a 
semente e o meio; 
– Dispersão espacial 
A semente: estrutura e funções 
• Tecido de reserva: 
– Endosperma: 
• Fusão dos núcleos polares + núcleo do pólen; 
• Variações: 
– Reduzidos, ausentes (orquídeas), líquido (côco); 
• Amido(+), óleos e proteínas; 
• Sementes são chamadas de albuminosas 
(gramíneas); 
• Não possui um sistema autônomo de enzimas 
 
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A semente: estrutura e funções 
• Tecido de reserva: 
– Cotilédone (s): 
• Se apresentam fotossintéticos; 
• Liberação de enzimas específicas; 
• Reserva alimentar 
• Tecido vivo: 
– Dispõe de enzimas para degradação e transporte de 
suas próprias substâncias de reserva 
A semente: estrutura e funções 
• Eixo embrionário: 
– Presença de tecido meristemático nas extremidades; 
• Plúmula  folhas; 
• Radícula  raízes; 
– Dicotiledôneas: 
• Cotilédones + eixo embrionário  embrião: 
– Parte do eixo abaixo do cotilédone  hipocótilo 
» Meristema apical + coifa; 
» Eixo hipocótilo radicular 
– Parte do eixo acima dos cotilédones  epicótilo / 
plúmula 
» Plúmula  gema apical e primórdios foliares 
 
A semente: estrutura e funções 
• Eixo embrionário: 
– Monocotiledôneas: 
• Embrião justaposto ao endosperma por meio 
de um só cotilédone  escutelo 
• Parte inferior do eixo: 
– Radícula (coifa e meristema apical) 
• Parte superior: 
– Epicótilo com vários primórdios foliares: 
» Mais externo  coleóptilo 
 
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Coleóptilo 
radícula 
Epicótilo 
Ortodoxas X Recalcitrantes 
• Ortodoxas são sementes que podem ser 
desidratadas a níveis baixos de umidade (5 a 7% de 
umidade) e armazenadas em ambientes de baixas 
temperaturas; 
– Milho, soja, Feijão, Girassol, ervilha, 
• Recalcitrantes são aquelas sementes que não 
podem ser desidratadas abaixo de um determinado 
grau de umidade, sem que ocorram danos 
fisiológicos. Geralmente com teor de água acima 
dos 50%; 
– Cacau, ingá, seringueira, coco, carvalho, guaraná, 
manga, nêspera, dendê, ipê, abacate, macadâmia, 
pitanga, jaboticaba 
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Composição química das 
sementes 
água proteína lipidios CHO 
TOT 
CHO 
Fibra 
Cinzas 
Feijão 10,4 22,5 1,5 61,9 4,2 3,7 
Milho 13,8 8,9 3,9 72,2 2,0 1,2 
Arroz 12,0 7,5 1,9 77,4 0,9 1,2 
Soja 10,0 34,1 17,7 33,5 4,9 4,7 
Girassol 4,8 24,0 47,3 19,9 3,8 4,0 
Trigo 13,0 14,0 2,2 69,1 2,3 1,7 
Watt & Merril, 1963 
Qual a importância? 
Tanto o vigor quanto o potencial de 
armazenamento de sementes são 
influenciados pelo teor de compostos 
presentes 
Composição Química 
• Carboidratos: 
– Média de 80% da matéria seca 
– Amido (75%) 
• Amilose (cadeia reta) / amilopectina (ramificada): 
– Apresenta-se na forma esférica, fusiforme, lenticular 
– Outros: 
• Celulose, hemicelulose, 
– Parede celular; 
• Açúcares  glucose, frutose, galactose, etc... 
• Mucilagens: 
– Dispersão / absorção de água 
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Composição Química 
• Lipídios: 
– Maior porcentagem no embrião; 
– Triglicerídios e ácidos graxos insaturados 
• Oleico, linoleico, linolênico; 
– Outros: 
• Fosfolipídios; 
• Lecitina (fosfatidil-colina); 
• Glicolipídios 
• Esteróis: 
– Sitosterol 
Composição Química 
• Proteínas: 
– Ativas (enzimas) / reserva; 
– Baixa % quando comparado com lipidios e 
carboidratos;• Exceção  soja; 
– Correlação entre adubação de N x PRTNs; 
– Todos os tecidos da semente; 
– 04 tipos (ordem de sollubilidade): 
• Albuminas, globulinas, prolaminas e glutelinas: 
– Cereais  glutelinas e prolaminas; 
– Leguminosas  globulinas 
Composição Química 
• Outros componentes: 
– Cinzas: 
• Bario, bromo, chumbo, cobalto, iodo, arsênio 
• Fosfatos e sulfatos de potássio; 
• Fostatos e sulfatos de calcio / magnésio; 
• Fitina  fonte de P para a semente; 
• Cátions (Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Na, Zn, etc); 
– Ácidos nucleicos (DNA, RNA) 
– Compostos nitrogenados: 
• Alcalóides: 
– Cafeína, teobromina (cacau), sojina, ricina 
– Pigmentos: 
• Carotenos, flovonoides, antocianinas, etc... 
– Vitaminas; 
– Fitohormônios; 
O PROCESSO DA 
GERMINAÇÃO!! 
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•Tegumento: 
•Área de armazenamento: 
– Endosperma; 
• Amido; 
• Aleurona 
(proteínas) 
•Embrião Dormente: 
– Cotilédones; 
– Epícótilo (broto); 
– Radícula (raíz); 
 
• Embebição: 
 
• penetra pelo tegumento; 
 
• Inchaço do grão; 
 
• Tegumento se rompe; 
 
• Ativa o metabolismo 
A água entrando na 
semente e no 
embrião, dissolve 
uma substância 
produzida no interior 
do embrião. Esta 
substância é 
conhecida como 
ácido giberélico(GA). 
 O GA entra no 
citoplasma 
dessas células, 
"ativando" certos 
genes do DNA 
nuclear. 
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• No citoplasma, o RNA 
mensageiro se junta ao 
ribossomo para começar o 
processo de produção de uma 
proteína; 
• RNAs transportadores 
carregados com amino-ácidos 
específicos são colocados na 
posição especificadas nas 
instruções do RNA mensageiro e 
os aminoácidos são agrupados 
na sequência certa pelo 
ribossomo; 
• Neste caso, a proteína crítica 
feita com a informação mantida 
no RNA é a amilase 
A amilase não é 
apenas uma proteína, 
ela é uma enzima. 
Cataliza (acelera) 
uma reação química 
particular. 
Especificamente, a 
amilase acelera a 
hidrólise do amido em 
suas unidades 
componentes de 
açúcar. 
Germinação de sementes 
• Embebição; 
• Síntese de Giberelinas; 
• Transcrição / Tradução; 
• Enzimas  Amido  açúcar; 
• Embrião  Desenvolvimento 
 
 
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Germinação 
Fenômeno pelo qual, sob condições 
apropriadas, o eixo embrionário dá 
prosseguimento ao seu desenvolvimento, que 
tinha sido interrompido por ocasião da 
maturidade fisiológica (sementes ortodoxas) 
 
 
 
Fenômeno pelo qual uma semente consegue 
produzir uma plântula normal (RAS) 
Fases da Germinação 
• Processo que consome energia proveniente 
da respiração; 
• Três fases: 
– Fase I  rápida: 
• Teor de água entre 35-40% (dicotiledôneas) e 25-30% 
(monocotiledôneas) 
• Acentuado aumento da intensidade respiratória 
• Início da degradação de substâncias de reserva; 
– Desdobramento em substâncias menores; 
– Até que a plântula possua raízes e folhas; 
Fases da Germinação 
• Fase II: 
– Transporte ativo de substâncias 
desdobradas; 
– Semente para de absorver água: 
• Aumentos irrisórios com o tempo; 
– Duração mais longa que a fase I 
– Taxa respiratória cresce de maneira lenta; 
 
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Fases da Germinação 
• Fase III: 
– A partir de teor de água: 
• 50-60%  cotiledonares; 
• 35-40%  cereais 
– Respiração intensa 
– Crescimento visível do eixo embrionário 
– Reorganização das substâncias 
desdobradas (fase I) e transportadas (fase 
II) em substâncias complexas  
protoplasma e parede celular 
Germinação Epígea 
alça 
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Germinação Hipógea 
Germinação hipógea Germinação epígea 
endospermáticas cotiledonares 
Triticum aestivum Phaseolus vulgaris 
Zea mays Cucurbita pepo 
Hevea spp Cucumis sativus 
Lactuca sativa 
Fatores que afetam a germinação 
• Fatores 
internos: 
– Viva e não 
dormente; 
• Longevidade: 
– Determinado 
por suas 
características 
genéticas; 
 
 
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Fatores que afetam a germinação 
• Fatores Internos: 
– Viabilidade: 
• Período de vida em a semente efetivamente vive dentro 
do seu período de longevidade em função: 
– Genética da planta mãe: 
– Vigor da planta mãe: 
» Nutricional/ hídrico/; 
– Condições climáticas durante a maturação: 
» Falta d’água durante acúmulo M.S; 
» Chochamento  redução da viabilidade; 
– Injúrias mecânicas: 
» Morte / rachaduras para entrada de patógenos; 
– Condições de armazenamento; 
» ativação precoce do metabolismo; 
– Comercialização 
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Controle Hormonal da germinação 
• Giberelinas x Ácido Abscísico: 
– Alface: 
Controle Hormonal da germinação 
• Giberelinas: 
– Produção de enzimas na camada de 
aleurona de cereais; 
• Ácido Abscísico: 
– Relação sementes dormentes: 
• Grandes quantidades de ABA; 
• Ação Oposta às Giberelinas 
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Dormência de sementes 
Fenômeno pelo qual sementes de 
determinada espécie, mesmo sendo 
viáveis e tendo todas as condições 
ambientais favoráveis, não germinam. 
 
Não confundir com quiescência (estado 
de repouso de sementes, perfeitamente 
superável com as condições ambientais 
favoráveis) 
Dormência de sementes 
• Recurso para distribuir as sementes no 
tempo; 
• Genético; 
• Posição da semente no fruto; 
• Características morfológicas; 
Tipos de dormência 
• Primária: 
– Se instala na fase de maturação da 
semente; 
– Fenômento genético; 
 
• Secundária: 
– Efeito de uma condição ambiental 
especial: 
• Altas temperaturas; 
• Baixa UR do ar; 
Dormência de sementes 
• Tegumento Impermeável: 
– Sem absorção de água; 
• Sementes duras; 
• Fabáceas e malváceas; 
 
– Solução: 
• Escarificação; 
– Ácido; 
– Água quente; 
– Lixa / superfície áspera 
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Dormência de sementes 
• Sementes fisiologicamente imaturas: 
– Cereais / gramíneas forrageiras de colheita 
recente: 
• Morfologicamente maduras, mas: 
– Fisiologicamente Imaturas; 
 
– Solução: 
• Pré-esfriamento a 10ºC por 5 dias: 
– Trigo, cevada, centeio, aveia 
Dormência de sementes 
• Presença de substâncias inibidoras: 
– Ácido abscísico; 
– Ácido cumárico; 
– Ácido cinâmico; 
– Catecol; 
– Taninos 
Quebra de dormência 
• Métodos: 
– Escarificação mecânica; 
– Escarificação ácida; 
– Água quente; 
– Lavagem em água corrente; 
– Secagem prévia; 
– Pré-esfriamento; 
– Estratificação; 
– Exposição a luz; 
– Fogo; 
– Temperaturas alternadas 
O Vigor das sementes 
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O vigor de sementes 
• Vigor genético: 
– Observado na heterose ou nas diferenças 
entre duas linhagens; 
 
• Vigor Fisiológico: 
– Entre lotes de uma mesma linhagem 
genética, cultivar ou espécie; 
O vigor de sementes 
Resultado da conjunção de todos os 
atributos que permitem a obtenção de 
um stand sob condições desfavoráveis 
em campo (Isely, 1957); 
 
Resultado da conjunção de atributos da 
semente que permitem a obtenção 
RÁPIDA e UNIFORME do “stand” no 
campo (Delouche & Caldwell 1960) 
O vigor de sementes 
Condição de boa saúde e robustez natural das 
sementes que permitem uma germinação 
rápida (Woodstock, 1969) 
 
Soma daquelas propriedades que determinam 
o nível potencial de atividades e desempenho 
de uma semente ou de um lote de sementes 
durante a germinação e a emergência da 
plântula (International Seed Testing 
Association - ISTA, 1981) 
Fatores que afetam o vigor 
• Genético: 
– Genótipo determina o vigor: 
• Heterose x endogamia 
• Durante a produção: 
– Antes e apósa antese (abertura da flor): 
– Formação da flor e fertilização; 
• Ex: florescimento capítulo girassol 
– Desenvolvimento da semente 
• Acúmulo de reserva  maior  maior vigor: 
– Temperatura, luz, nutrientes, água 
– Maturidade da semente: 
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Fatores que afetam o vigor 
• Danos mecânicos: 
– Colheita, processamento e manuseio; 
• Microorganismos e insetos: 
– Resposta do tratamento de sementes para o vigor; 
• Armazenamento: 
– Ortodoxas  temperatura baixa e baixa UR; 
• Tamanho da semente: 
– Embriões bem formados e mais reservas; 
• Idade das sementes 
– Mais vigor  colheita mais próxima da maturidade 
fisiológica; 
• Baixa temperatura durante a embebição; 
Testes de vigor 
• Diretos: 
– Teste frio; 
– Velocidade de emergência no campo; 
– População inicial; 
– Peso matéria verde / seca; 
– Crescimento de plântulas; 
• Indiretos: 
– Teste de respiração; 
– Tetrazólio; 
– Teor de ácidos graxos; 
– Teste de condutividade elétrica 
– Envelhecimento precoce; 
FIM!!!! 
Alterações bioquímicas das sementes 
durante o desenvolvimento 
• Acúmulo de sacarose, frutose e glicose nos 
óvulos até que os núcleos do endosperma 
apareçam: 
– Decréscimo para formação de paredes celulares 
(celulose e outros CHOs); 
– N  na forma de aa e amida: 
• Formação de proteínas do endosperma/ cotilédones; 
– Elevação da concentração de amido; 
– Leguminosas: 
• Proteínas, amido e fosfato; 
– Gramíneas: 
• Amido; 
– Oleaginosas: 
• Lipidios, fitina (pouco amido) 
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Fatores que afetam a germinação 
• Fatores externos: 
– Água: 
• Reidratação tecidos  reativação processos; 
• Rompimento da casca; 
• Solo em contato com a semente menos compacto; 
– Fase I: rápida absorção; 
– Fase II: lenta absorção; 
– Fase III: Aumento absorção; 
– Oxigênio: 
• Baixas concentrações para germinação: 
– Pepino, alface, arroz  2,5%; 
– Tomate  10,0% 
» Bem abaixo da concentração de Oxigênio no 
ambiente; 
– Não se considera fator limitante 
Fatores que afetam a germinação 
• Rapidez de absorção de água em 
função: 
– Espécie; 
• Mais proteínas  mais absorção; 
– Disponibilidade de água; 
– Área de contato; 
– Temperatura: 
• Maior temperatura  maior velocidade 
absorção; 
 
Fatores que afetam a germinação 
• Temperatura: 
– Ação na velocidade de absorção de água; 
– Reações bioquímicas do processo; 
• Maior temperatura  rapidez no processo até um 
certo limite; 
– Limites máximos e mínimos 
» Ideal  máxima germinação; 
Fatores que afetam a germinação 
• Ação da temperatura: 
– Total de germinação: 
• Crescente até o limite máximo  decréscimo 
– Velocidade de germinação; 
• Acima da ótima  aumento da velocidade 
• Abaixo da ótima  redução da velocidade 
– Uniformidade de germinação: 
• Ótimas  concentração da germinação em menor 
período de tempo