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