Apresentação - Fisiologia da Germinação de Sementes

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Ministério da Educação
Universidade Federal do Piauí - UFPI
Programa de Pós Graduação em Ciências Agrárias – PPGCA
Programa em Agronomia - PPGA
Disciplina: Fisiologia de Sementes
Docente: Prof. Dr. Francisco de Alcântara
Discentes: Carlos Pedro de Menezes Costa e Elyzama Lima Santos
Teresina/Bom Jesus – PI
Dezembro, 2020
FISIOLOGIA DA GERMINAÇÃO 
DE SEMENTES
		
Importância do Estudo de Sementes
Conceituação de Germinação
Partes da Semente
Processo de Germinação
Exigências para a Germinação
Considerações Finais
Introdução
Fatores que influenciam a Germinação
ÍNDICE
Composição Química da Semente
Referências
Conceituação de Germinação
INTRODUÇÃO
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Mayer & Poljakoff-Mayber, 1975
Germinação pode ser encarada como uma sucessão de etapas que determina, em uma semente quiescente e com baixo teor de água, a retomada das atividades metabólicas e o início da formação de uma plântula, a partir do embrião.
Marcos-Filho, 1986
Germinação compreende uma sequência ordenada de eventos metabólicos que resulta no reinício do desenvolvimento do embrião, originando uma plântula.
Conceituação de Germinação
INTRODUÇÃO
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Copeland & Me Donald, 1995
Germinação de uma semente e a retomada de crescimento do embrião, que resulta na ruptura da cobertura da semente e na emergência da plântula.
Jann & Amen, 1980
Fisiologicamente, consiste na retomada do metabolismo e do crescimento e no reinício da transcrição do genoma. 
Bioquimicamente, se refere a diferenciação sequêncial dos caminhos oxidativos e de síntese e a retomada de processos bioquímicos característicos do crescimento vegetativo e do desenvolvimento.
Importância do estudo da semente
Manutenção e melhoramento de plantas cultivadas; 
Manutenção de germoplasma;
Recursos para reflorestamento e recomposição da vegetação;
Mecanismos de manutenção e renovação das populações naturais;
A semente é um dos principais recursos para o manejo agrícola e silvícola de populações de plantas;
Essencial para a alimentação humana e de muitos animais, constituindo a base de sua fonte alimentícia.
INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
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O que de fato é uma semente
Partes da Semente
INTRODUÇÃO
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OBS: A anatomia da semente varia amplamente entre diferentes grupos de plantas.
A reserva de uma semente é uma importante fonte de energia e de compostos estruturais para a nova planta que surge após a germinação.
Os principais compostos de reserva são: proteínas, lipídeos e carboidratos (carboidratos solúveis, amido e carboidratos de parede celular como os mananos, arabinogalactanos e galactoglucomananos).
Composição Química da Semente
INTRODUÇÃO
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Exigências para a Germinação
INTRODUÇÃO
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Exigências para a Germinação
INTRODUÇÃO
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Exigências para a Germinação
INTRODUÇÃO
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Exigências para a Germinação
INTRODUÇÃO
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Hormônios vegetais - Germinação
INTRODUÇÃO
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Ácido Abscísico (ABA): 
inibe a germinação das sementes. 
Produzido durante a maturação. 
Promove a aquisição da tolerância à Estimula o acúmulo de reservas nas sementes. 
Mantém o embrião maduro em estado de dormência (evita viviparidade).
Giberelina (GA): 
promove a germinação das sementes. Produzido após a embebição
INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
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Macharel e Macharel (2012)
INTRODUÇÃO
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Representação esquemática da sequência de eventos que caracterizam o repouso fisiológico pós-maturação
GERMINAÇÃO
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Retomada do desenvolvimento do embrião, originando uma plântula.
Requer quantidades adequadas de água, temperatura, oxigênio e com frequência luz.
Compreende uma sequência ordenada de atividades metabólicas iniciadas a partir da embebição.
GERMINAÇÃO
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Curso do processo da germinação de sementes do tomate em diferentes potenciais hídricos ambientais. (De G. Leubner [http://www.seedbiology.de], utilizando dados de Liptay e Schopfer, 1983.)
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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A germinação pode ser dividida em três fases correspondentes as fases de absorção da água
FASES DA GERMINAÇÃO
Fase I
As sementes secas absorvem agua rapidamente pelo processo de embebição.
Fase II
Fase III
A absorção de agua pela embebição declina e os processos metabólicos, incluindo a transcrição e a tradução, são reiniciados. O embrião expande, e a radícula emerge da casca da semente.
A absorção de agua reinicia devido a um decréscimo no Ψ a medida que a plântula cresce, e as reservas de nutrientes das sementes são completamente mobilizadas.
Bewley et. al., 2012.
O PADRÃO TRIFÁSICO DA ÁGUA
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Bewley et. al., 2012.
O PADRÃO TRIFÁSICO DA ÁGUA
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Fases da embebicao das sementes (Bewley et. al., 2012). 
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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FASES DA GERMINAÇÃO
Bewley et. al., 2012.
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase I 
Embebição
- Embebição ocorre gradativamente, com o umedecimento inicial dos tecidos mais próximos à superfície;
- É estabelecida uma “frente de hidratação”, à medida que a água caminha para o interior da semente.
- Variações no grau de hidratação do embrião e endosperma ou do eixo e cotilédones dependem da composição química, morfologia e variações da permeabilidade da cobertura.
- A quantidade de água absorvida pela semente deve ser suficiente não só para iniciar, mas também para garantir a continuidade do processo de germinação.
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase I 
Embebição
Captação de água por diferentes partes de sementes de soja (A) e de aveia (B) durante a germinapao (Burch e Delouche, 1959).
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase I 
Embebição
Velocidade de absorção de água por diferentes espécies (Burch e Delouche, 1959).
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II 
Processo Bioquímico Preparatório
Drástica redução da velocidade de embebição e respiração
Ex: Espécies com Fase II: milho, soja, feijão, rabanete, ervilha, amendoim, Pinus
Ex: Espécies sem Fase II: arroz, trigo, mamona, cevada, aveia, centeio, alface
Digestão:
reservas substâncias solúveis e difusíveis
Translocação: 
pontos de crescimento do embrião
Assimilação: 
formação de novos tecidos
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Digestão das reservas
Principais enzimas hidrolíticas envolvidas na mobilização de reservas nutricionais das sementes
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Translocação e assimilação dos nutrientes
Alterações no peso da matéria seca do eixo embrionário e dos cotilédones de Vigna sp. durante a germinação (Mayer e Poljakooff-Mayber, 1075).
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Metabolismo, energia e Respiração
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de reservas
no ambiente natural, a reservas serão utilizadas como fonte de matéria e energia para a germinação e principalmente para o desenvolvimento de uma plântula a partir do crescimento embrionário;
Nas Fases I e II è decomposição de reservas, com formação de produtos mais simples, solúveis e difusíveis;
Atividade enzimática (amilases, lipases, proteases, peptidases)
PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
O processo geral de mobilização de reservas em sementes 
I - Reservas de produção principal de energia no início da germinação (sacarose e oligossacarídeos da série rafinósica). 
Dois tipos de reserva
II - Reservas que são usadas pelas plântulas em crescimento e que servem para a transferência de matéria dos tecidos de reserva para as estruturas em desenvolvimento na plântula.
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de lipídeos de reserva em sementes
Conversão de gorduras em açucares durante a germinação de sementes oleaginosas. (A) Fluxo de carbono durante a degradação de ácidos graxos e gliconeogenese (B) Micrografia ao microscópio eletrônico de uma célula do cotiledone armazenador de óleos de uma plântula de pepino, mostrando glioxissomos, mitocôndrias e corpos lipídicos. 
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de proteínas dereserva em sementes
A hidrólise das proteínas de reserva aos seus aminoácidos constituintes é realizada por proteases classificadas de acordo com sua atividade hidrolítica.
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de amido de reservas armazenadas
- A camada de aleurona dos cereais é um tecido digestivo especializado circundando o endosperma amiláceo 
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Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de amido de reservas armazenadas
Estrutura de um grão de cevada e funções de vários tecidos durante a germinação. (A) Diagrama das interações do início da germinação. (B) Micrografias da camada de aleurona de cevada (B) e protoplastos da aleurona de cevada em um estagio precoce.
Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
Mobilização de amido de reservas armazenadas
Fase II - Processo Bioquímico Preparatório
A GA aumenta a transcrição do mRNA da 
O receptor de GA, GID1, promove a degradação de reguladores negativos da resposta a Giberelina 
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Fase III - Crescimento
Divisão e/ou expansão cellular;
Protrusão da raiz primária (ruptura do tegumento);
Novo impulso a embebição e atividade respiratória: sementes atingem > 65% de água.
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Fase III - Crescimento
 Formação da Plântula
Importância do tipo de Germinação
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Fase III - Crescimento
Fases de Germinação do Milho
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Fase III - Crescimento
Fases de Germinação da Soja
Fatores que influenciam a Germinação
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Fatores que influenciam a Germinação
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Fatores que influenciam a Germinação
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Fatores que influenciam a Germinação
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Fatores que influenciam a Germinação
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
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As sementes têm a função de perpetuação e multiplicação das espécies. É o elemento principal no estabelecimento, expansão, diversificação e desenvolvimento da agricultura.
Livros: 
Kerbauy, G.B. Fisiologia Vegetal. 2ª Edição. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2008. 
Taiz, L. & Zeiger, E. Fisiologia Vegetal. 4ª Edição. Artmed, Porto Alegre, 2009. Kendrick, R.E., Frankland, B. Fitocromo e crescimento vegetal. São Paulo: EPU: Editora da Universidade de São Paulo, 1981.
Whatley, J. M. A luz e a vida das plantas. Editora da Universidade de São Paulo, São Paulo, 1982.
Baskin, C.C. & Baskin, J.M. 2004. A classification system for seed dormancy. Seed Science Research 14: 1-16. Silveira, F.A.O. 2013. 
 
REFERÊNCIAS 
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Obrigado(a) pela atenção!
ellyzama17@gmail.com@hotmail.com
carlos.pedromenezes@ifpi.edu.br
(11) 9 9887-9101
(89) 9 9468-6257