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GERMINACION
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO
DECANATO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLOGICAS
FISIOLOGIA VEGETAL
Ingº Agrº María Elena ArboledaOctubre 2005
DEFINICION
Fisiológica: eventos bioquímicos, fisiológicos, anatómicos y morfológicos que suceden desde la imbibición hasta la salida de la radicula
Agrícola: eventos bioquímicos, fisiológicos, anatómicos y morfológicos que suceden desde la imbibición hasta el establecimiento de la plántula
Semilla viable: semilla cuyo embrión esta vivo, capaz de germinar
Quiescencia: estado en que la semilla tiene la capacidad de germinar pero las condiciones ambientales no lo permiten
Latencia o Dormancia: estado fisiológico en que se encuentra una semilla el cual le impide germinar aún cuando este expuesta a condiciones externas favorables para que el proceso se efectué
Fases de la Germinación
Fases de la germinaciónFase I: Imbibición
Adsorción rápida de agua
Es un proceso físico que ocurre en las semillas debido al gradiente de potenciales hídricos entre la semilla y el medio de germinación
Fases de la germinaciónFase I: Imbibición
La magnitud de la imbibición está determinada por:
Composición química de las semillas
Permeabilidad de las coberturas
Disponibilidad de agua en el medio
Fases de la germinaciónFase II: Actividad fisiologica
Durante esta fase no hay adsorción de agua o es muy reducida
Periodo de muy intensa actividad fisiológica
Fases de la germinaciónFase II: Actividad fisiológica
Todo el aparato celular es rehidratado
Comienza la actividad enzimática
Las respiración y síntesis de ATP se incrementan marcadamente
Se inicia la síntesis de proteínas necesarias para el proceso
Fases de la germinaciónFase II: Actividad Fisiológica
Comienza el metabolismo de las sustancias de reservas para el crecimiento de la radicula
Síntesis de enzimas (degradación de sustancias, ablandamiento de paredes celulares, etc)
Enzimas sintetizadas durante la germinación de los cereales
Amilasas Hidrólisis de almidones a azucares
Proteasas Hidrólisis de proteínas hasta aminoácidos
Glucanasas Enzimas que degradan las paredes celulares
Fases de la germinaciónFase III: Desarrollo y protusión de la radicula
Básicamente ocurre un alargamiento celular de las células de la radicula
Inmediatamente después comienza la división celular activa en el ápice
Factores ambientales que influyen en la Germinación
Externos: Agua, temperatura, luz, gases
Internos: Hormonas, Cubiertas duras, presencia
de inhibidores, estado morfológico de embrión
AGUA
Es el único factor que puede limitar la germinación en muchas semillas no latentes
La imbibición es el primer requisito para la germinación
La tasa de movimiento depende de las relaciones hídricas entre la semilla y el medio de germinación
AGUA
Algunas semillas contienen inhibidores químicos que deben ser lavados para que germinen
Otras, cuando están en medios con altos contenidos de humedad, liberan mucílagos que reducen la suplencia de oxigeno al embrión y por lo tanto reducen la germinación
Temperatura
Controla o libera latencias Adaptación climática Afecta la velocidad del proceso y el
porcentaje Las temperaturas mínimas, optimas y
máximas varían con la especie
Efecto de la temperatura el la germinación de semillas de Trigo
Temperatura
El limite superior es cercano a 45 ºC y el inferior entre 3 y 5 ºC
Las plántulas que se obtienen cuando la temperatura es cercana a los 40 ºC generalmente son anómalas
Para las especies tropicales el rango entre 25 y 30 ºC generalmente es el mejor
La temperatura y el rango en el cual las semillas germinan, está en función del origen de las semillas, de sus características genéticas y de su edad. :
Muchas semillas requieren una alternancia periódica de temperaturas para que ocurra la germinación.
Efecto de la Temperatura en la Germinación Especie T. Mínima T. Óptima T Máxima Zea mays (maíz) 8-10 32-35 40-44 Triticum sativum (trigo) 3-5 15-30 31-43 Avena sativa (avena) 3-5 25-30 31-40 Nicotiana tabacum (tabaco)10 24 30
Luz
La luz puede inducir o liberar latencias Es un mecanismo que permite la adaptación de
las plantas a diferentes nichos ecológicos Generalmente actúa en interacción con la
temperatura Su acción puede ser ejercida por la calidad o
fotoperiodo El fotocontrol de la germinación está regulado
por el fitocromo
Luz
Semillas Fotoblásticas positivas Malezas, pastos, vegetales herbáceos, flores, especies
pioneras, generalmente semillas de pequeño tamaño
Ecológicamente la percepción de la luz por la semilla puede actuar como un indicador de la cantidad de luz disponible para la plántula
Puede indicar: profundidad de siembra, sombreamiento por doseles vegetales, distrurbación de suelos
Luz
Semillas Fotoblásticas negativas
Algunos cultivares de Allium
Semillas indiferentes, neutras
Gases
El intercambio gaseoso entre el medio de germinación y el embrión es esencial para una germinación rápida y uniforme
El oxigeno es esencial para la respiración
La suplencia de oxigeno se limita en medios con exceso de humedad
La concentración de oxigeno disminuye con la profundidad de siembra y con la presencia de capas edáficas impermeables
Latencia o Dormancia
La semilla viable no germina aún cuando las condiciones ambiéntales sean favorables para el proceso
Puede ser regulada por el ambiente y/o por condiciones internas de la semilla
El hombre ha realizado selecciones a través del tiempo para eliminar o reducir esta condición
Tipos de latenciasCondiciones para romper latencias
PRIMARIAS
Morfologica o embrionaria
Embriones rudimentariosReguladores de crecimiento, estratificación
Embriones no desarrollados
Reguladores de crecimiento, estratificación
Tegumentarias
MecánicaEscarificación
FísicaEscarificación
QuímicaEscarificación, lixiviado
Internas FisiológicasCondiciones de luz apropiadas, almacenamiento, estratificación, posmaduración
Dobles
SECUNDARIAS Fotodormancia Reguladores del crecimiento
Termodormancia Reguladores de crecimiento, estratificación frío
Clasificación de las latencias y los mecanismos para solventarlas
Escarificación: alteración de las cubiertas seminales para disminuir su resistencia y permitir el paso del agua y/o gases
Lixiviación: lavado de los inhibidores presentes
Posmaduración: cambios fisiológicos que ocurren posterior a la cosecha de las semillas frescas, pero maduras fisiológicamente, y que permiten romper estados de latencia
Estratificación: practica horticultural en la que las semillas son colocadas entre capas de sustratos húmedos y sometidas a tratamientos de baja temperatura
Importancia de las latencias
Facilitan el almacenamiento, transporte y manejo
Permiten la germinación solo cuando las condiciones ambientales son favorables para la sobrevivencia de la plántula
Estratificación en frío, condiciones de invierno
Quemas
Especies del desierto, lluvias fuertes, escarificación
Importancia de las latencias
Creación de un “BANCO DE SEMILLAS NATURAL”
Es una adaptación ecológica, pero es la base de los problemas de malezas en campos agrícolas
Sincroniza la germinación en un tiempo particular del año lo cual asegura una población de plantas en el mismo estado de desarrollo para facilitar la entrecruza genética
CONTROL HORMONAL DE LA GERMINACION Y LATENCIAS
Giberelinas
Es el grupo hormonal implicado más directamente en la germinación
Interactúan con las semillas con requerimientos de luz para germinar. La luz parece promover la síntesis de giberelinas y su activación
Liberan condiciones de latencias
CONTROL HORMONAL DE LA GERMINACION Y LATENCIAS
Acido Abscisico (ABA)
Su principal función parece ser evitar la viviparidad o germinación precoz
Puede inducir latencia primaria
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