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Graine

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Brun les graines de lin

Une graine est un petit embryonnaire plante enfermée dans un revêtement appelé le tégument de la graine, généralement avec une certaine nourriture stockée. Ce est le produit de la affiné ovule de gymnospermes et angiospermes qui survient après fertilisation et une certaine croissance au sein de la plante mère. La formation de la graine complète le processus de la reproduction dans les usines de semences (commencé avec le développement des fleurs et pollinisation), avec le embryon développé à partir de la zygote et le tégument des téguments de l'ovule. Toutes les graines sont de taille différente, forme et couleur.

Graines ont été un développement important dans la reproduction et la propagation de plantes à fleurs, par rapport à des plantes plus primitifs tels que mousses , fougères et hépatiques, qui ne ont pas de semences et utiliser d'autres moyens pour se propager. Ceci peut être vu par le succès des plantes à graines (gymnospermes et angiospermes deux) à dominer biologique niches, sur des terres de forêts à à la fois dans les prairies froides et chaudes des climats .

Le terme «semence» a aussi un sens général qui est antérieure à ce qui précède, tout ce qui peut être semé, par exemple, "semences" de pommes de terre , "semences" de maïs ou graines de tournesol ". Dans le cas de tournesol et de maïs «graines», ce qui est semé la graine enfermé dans une coquille enveloppe, alors que la pomme de terre est un tubercule.

Structure de semences

Les parties d'un avocat semences (une dicotylédones), montrant l'enveloppe de la graine, endosperme, et embryon

Une graine typique comprend trois éléments de base: (1) un embryon, (2) la fourniture de nutriments pour l'embryon, et (3) un tégument.

Le l'embryon est un immature plante à partir de laquelle une nouvelle usine va croître dans des conditions adéquates. L'embryon a une cotylédons ou des semences feuille dans monocotylédones, deux cotylédons dans la quasi-totalité dicotylédones et deux ou plus chez les gymnospermes. Le radicule est la racine embryonnaire. La plumule est le tournage embryonnaire. La souche embryonnaire au-dessus du point de fixation du cotylédon (s) est la épicotyle. Le souches embryonnaires en dessous du point d'attache est le hypocotyle.

Dans la graine, il ya habituellement une boutique de nutriments pour le plantules qui va croître de l'embryon. La forme de la nutrition stockées varie selon le type de plante. Chez les angiospermes, la nourriture stockée commence comme un tissu appelé endosperme, qui est dérivé de la plante mère par double fécondation. L'endosperme généralement triploïdes est riche en huile ou l'amidon et la protéine . Dans les gymnospermes, tels que conifères, le tissu de stockage des aliments (également appelé endosperme) fait partie du gamétophyte femelle, un tissu haploïde. Chez certaines espèces, l'embryon est intégrée dans l'endosperme ou gamétophyte femelle, qui l'utilisera lors de semis germination. Dans d'autres, l'endosperme est absorbée par l'embryon comme celui-ci grandit au sein de la graine en développement, et les cotylédons de l'embryon devenu rempli de cette nourriture stockée. A l'échéance, les graines de ces espèces ne ont pas endosperme et sont appelées semences exalbuminous. Certaines graines sont exalbuminous haricots , de pois , de chêne , noyer, squash, de tournesol et de radis . Graines avec un endosperme à l'échéance sont appelés graines albumineuses. La plupart des monocotylédones (par exemple, les graminées et les palmiers ) et de nombreuses dicotylédones (par exemple, Noix du Brésil et ricin) ont semences albumineuses. Toutes les graines de gymnospermes sont albumineuse.

Le tégument (la testa) se développe à partir du tissu, le tégument, entourant l'origine l'ovule. L'enveloppe de la graine dans la graine mature peut être une couche mince comme du papier (par exemple l'arachide ) ou quelque chose de plus substantiel (par exemple épaisse et dure dans févier et de noix de coco ). L'enveloppe de la graine permet de protéger l'embryon d'une blessure mécanique et de se dessécher.

En plus des trois parties de semence de base, quelques graines ont un appendice sur le tégument une telle arille (comme dans ifs et muscade ) ou un élaiosome (comme dans Corydalis) ou poils (comme dans le coton ). Une cicatrice peut aussi rester sur le tégument de la graine, appelée hile, où la semence a été fixé à la paroi de l'ovaire par le funiculus.

Sortes de graines

Beaucoup de structures communément appelées «graines» sont en fait secs fruits . tournesol graines sont vendus dans le commerce tout en enfermée dans le mur dur du fruit, qui doit être fendu pour atteindre la graine. Les différents groupes de plantes ont d'autres modifications, la soi-disant les fruits à noyau (par exemple, la pêche) avoir une couche de fruits durcie (l'endocarpe) fusionnée à et entourant la graine réelle. noix sont une tête de série, fruits, à carapace dure de certaines plantes avec un indéhiscents semences, tel qu'un gland ou noisette.

La production de semences

Immatures orme semences

Les graines sont produites dans plusieurs groupes connexes de plantes, et leur manière de production distingue la angiospermes ("graines clos») de la gymnospermes ("graines nues»). Semences angiospermes sont produits dans une structure charnue dur ou appelé un fruit qui entoure les graines, d'où le nom. (Certains fruits ont deux couches de matériau dur et charnu). Dans gymnospermes, aucune structure spéciale développe pour enfermer les graines, qui commencent leur développement "nu" sur les bractées de cônes. Cependant, les graines ne deviennent couverts par la écailles des cônes comme ils se développent dans certaines espèces de conifères.

La production de semences dans les populations de plantes naturelles varient considérablement d'année en année en réponse à des variables météorologiques, les insectes et les maladies, et les cycles internes dans les plantes elles-mêmes. Sur une période de 20 ans, par exemple, les forêts composées de pin à encens et shortleaf pin produite à partir de 0 à près de 5 millions de graines de pins sonore par hectare. Durant cette période, il y avait six pare-chocs, cinq pauvres, et neuf de bonnes récoltes de semences, lors de l'évaluation en ce qui concerne la production de plants adéquats pour la reproduction de la forêt naturelle.

le développement des semences

L'intérieur d'un graine de Ginkgo, montrant un embryon bien développé, tissu nutritif ( mégagamétophyte), et un peu de l'enveloppe de la graine environnante
Schéma de la structure interne d'un graines de dicotylédones et de l'embryon: (a) tégument, (b) endosperme, (c) cotylédon, (d) hypocotyle

La graine, qui est un embryon avec deux points de croissance (dont l'une forme la tige, les racines de l'autre) est enfermé dans une enveloppe de la graine avec quelques réserves de nourriture. graines de angiospermes se composent de trois constituants génétiquement distincts: (1) l'embryon formé à partir du zygote, (2) l'endosperme, qui est normalement triploïde, (3) le tégument à partir de tissus provenant du tissu maternel de l'ovule. Chez les angiospermes, le processus de développement de la graine commence par double fécondation et implique la fusion des noyaux d'ovules et de sperme dans un zygote. La seconde partie de ce procédé est la fusion des noyaux polaires avec un deuxième noyau de la cellule de sperme, formant ainsi une première endosperme. Juste après la fécondation, le zygote est souvent inactifs, mais l'endosperme primaire divise rapidement pour former le tissu de l'endosperme. Ce tissu devient la nourriture de la jeune plante va consommer jusqu'à ce que les racines ont développé après la germination. Les formes de tégument des phanères ou deux couches externes de cellules de l'ovule, qui tirent à partir de tissus de la plante mère, le tégument interne constitue la tegmen et les formes extérieures de la Testa. Lorsque les formes de tégument de seulement une couche, il est aussi appelé le testa, si tous ces téguments ne sont pas homologue d'une espèce à l'autre.

Dans gymnospermes, les deux spermatozoïdes transférés du pollen ne développent pas de graines par double fécondation, mais un noyau de spermatozoïde se unit avec le noyau de l'ovule et l'autre spermatozoïdes ne est pas utilisé. Parfois, chaque spermatozoïde féconde un ovule et d'un zygote est alors avorté ou absorbé au début du développement. La graine se compose de l'embryon (le résultat de la fécondation) et le tissu de la plante-mère, qui forment également un cône autour de la graine dans les plantes conifères tels que le pin et épinette.

Les ovules après la fécondation se développent dans les semences; les parties principales de l'ovule sont le funicule; qui attache la ovule pour le placenta, le nucelle; la principale région de l'ovule où le mégagamétophyte développe, le micropyle; un petit pores ou une ouverture dans l'ovule où le tube pollinique pénètre généralement pendant le processus de la fécondation et le chalaza; la base de la face de l'ovule micropyle, où tégument et nucelle sont reliés entre eux.

La forme des ovules comme ils développent souvent affecte la forme finale des graines. Les plantes produisent généralement ovules de quatre formes: la forme la plus commune est appelée anatropes, avec une forme incurvée. Ovules orthotrope sont droites avec toutes les parties de l'ovule alignés dans une longue rangée produire une graine non courbée. Ovules Campylotropous ont une mégagamétophyte courbe donnant souvent la graine une forme serré "C". La dernière forme ovule est appelé amphitropous, où l'ovule est en partie inversée et se retourna 90 degrés sur sa tige (funicule).

Dans la majorité des plantes à fleurs, première division du zygote est orientée transversalement en ce qui concerne l'axe de temps, et cela établit la polarité de l'embryon. Le pôle supérieur ou chalaze devient la zone principale de la croissance de l'embryon, tandis que le pôle inférieur ou micropylaire produit le suspenseur de la tige-like qui se attache à la micropyle. Le suspenseur absorbe et fabricants nutriments de l'endosperme qui sont utilisés lors de la croissance de l'embryon.

L'embryon est composé de différentes parties; l'épicotyle va croître dans le tournage, la radicule pousse dans la racine primaire, l'hypocotyle relie le epicotyle et la radicule, les cotylédons constituent les feuilles de semences. Plantes monocotylédones ont d'autres structures; au lieu de l'hypocotyle-epicotyle, il a une coléoptile qui forme la première feuille et se connecte à la coléorhize qui se connecte à la racine primaire et former des racines adventives sur les côtés. Les graines de maïs sont construits avec ces structures; péricarpe, scutellum (seul grand cotylédons) qui absorbe les nutriments de l'endosperme, l'endosperme, plumule, radicelles, coléoptile et coléorhize-ces deux dernières structures sont semblable à une gaine et joignez la plumule et la radicule, agissant comme un revêtement de protection. Les téguments ou des plants de couches de deux monocotylédones et les dicotylédones sont souvent marqués avec des motifs et des marques texturées, ou avoir des ailes ou des touffes de cheveux.

La taille des semences et de graines

Une collection de diverses graines de légumes et d'herbes

Les graines sont très diversifiés en taille. Les graines d'orchidées pulvérulentes sont les plus petits, avec environ un million de graines par gramme; ils sont souvent des graines embryonnaires avec des embryons immatures et pas de réserves d'énergie importantes. Orchidées et quelques autres groupes de plantes sont mycoheterotrophs qui dépendent champignons mycorhiziens pour la nutrition pendant la germination et la croissance rapide de la plantule. Certains plants d'orchidées terrestres, en fait, passent les premières années de leur vie dériver l'énergie des champignons et ne produisent pas les feuilles vertes. A plus de 20 kg, la plus grosse graine est le coco de mer. Les plantes qui produisent de plus petites graines peuvent générer beaucoup plus de graines par fleur, tandis que les plantes avec des graines plus grosses investissent davantage de ressources dans ces graines et, normalement, produisent moins de graines. Les petites graines sont plus rapides à mûrir et peuvent être dispersés plus tôt, donc tomber plantes fleuries ont souvent de petites graines. Beaucoup de plantes annuelles produisent de grandes quantités de graines plus petites; ce qui contribue à assurer au moins quelques-uns se terminera dans un endroit propice à la croissance. Plantes vivaces et les plantes ligneuses ont souvent des graines plus grosses; ils peuvent produire des graines pendant de nombreuses années, et des graines plus grosses ont plus de réserves d'énergie pour la germination et la croissance des semis et plants produire de plus grandes, plus établies après la germination.

fonctions de semences

Les graines ont plusieurs fonctions pour les plantes qui les produisent. Élément clé parmi ces fonctions sont la nourriture de la embryon, la dispersion vers un nouvel emplacement, et dormance dans des conditions défavorables. Les graines sont fondamentalement moyens de reproduction, et la plupart des semences sont le produit de reproduction sexuée qui produit un remélange de matériel génétique et variabilité phénotypique sur laquelle la sélection naturelle agit.

Embryon nourriture

Graines protègent et nourrissent l'embryon ou du jeune plant. Ils donnent généralement un semis un démarrage plus rapide qu'un sporeling partir d'une spore, en raison des plus grandes réserves de nourriture dans le germe et le multicellularité de l'embryon clos.

La dispersion des graines

Contrairement aux animaux, les plantes sont limités dans leur capacité à rechercher des conditions favorables pour la vie et la croissance. Par conséquent, les plantes ont développé de nombreux égards à disperser leur progéniture en dispersant leurs graines (voir aussi reproduction végétative). Une graine doit en quelque sorte "arriver" à un endroit et être là à un moment favorable pour la germination et la croissance. Lorsque les fruits se ouvrent et libèrent leurs graines de façon régulière, il est appelé déhiscente, qui est souvent distinctive pour les groupes connexes de plantes; ces fruits sont des capsules, des follicules, les légumineuses, silicles et siliques. Lorsque les fruits ne ouvrent et libèrent leurs graines de façon régulière, ils sont appelés indéhiscent, qui comprennent les fruits, akènes caryopse, les noix, les samares, et utricules.

La dispersion des graines est considéré le plus évident dans les fruits; Cependant, de nombreuses graines aider dans leur propre dispersion. Certains types de graines sont dispersées tout en restant dans un fruit ou cône, qui ouvre ou se désintègre pour libérer les graines tard. Autres graines sont expulsés ou libérés à partir du fruit avant la dispersion. Par exemple, asclépiade produisent un type de fruit, connu sous le nom follicule, qui divise ouverte sur un côté pour libérer les graines. Iris capsules répartis en trois "soupapes" pour libérer leurs graines.

Par le vent (anémochorie)

graines de pissenlit sont contenus dans akènes, qui peut être transporté sur de longues distances par le vent.
La gousse du asclépiade (Asclepias syriaca)
  • Certaines graines (par exemple, le pin ) ont une aile qui aide à dispersion par le vent.
  • Les graines de poudreuses orchidées sont menées efficacement par le vent.
  • Certaines graines, (par exemple, asclépiade, peuplier) ont des poils qui aident à dispersion par le vent.

Autres graines sont enfermées dans des structures de fruits qui aident dispersion par le vent de la même façon:

  • Pissenlit akènes ont des poils.
  • Samares de l'érable ont deux ailes.

Par l'eau (hydrochorie)

  • Certaines plantes, telles que Mucuna et Dioclea, produisent des graines porteurs appelés mer en grains ou dérive graines, car ils flottent dans les rivières aux océans et échouent sur les plages.

Par les animaux (zoochorie)

  • Graines ( bavures) avec barbes ou crochets (par exemple, acaena, bardane, station d'accueil) qui se fixent à la fourrure ou de plumes animaux, puis déposer plus tard.
  • Graines avec un revêtement charnue (par exemple la pomme , cerise, Juniper) sont consommés par les animaux ( oiseaux , mammifères , reptiles , poissons ) qui a ensuite disperser ces graines dans leur excréments.
  • Graines ( noix ) sont des ressources alimentaires à long terme attrayants mémorisables pour les animaux (par exemple, glands, noisette, noyer); les graines sont stockées à une certaine distance à partir de la plante mère, et certains échappement étant consommés si l'animal les oublie.

Myrmécochorie est la dispersion des graines par les fourmis . Les fourmis dispersent les graines qui ont appendices appelés élaiosomes (par exemple, sanguinaire, trilles, Acacias, et de nombreuses espèces de Proteaceae). Élaiosomes sont charnues, structures souples qui contiennent des éléments nutritifs pour les animaux qui les mangent. Les fourmis transportent ces semences dans leur nid, où les élaiosomes sont consommés. Le reste de la graine, qui est dure et non comestible pour les fourmis, puis germe soit dans le nid ou à un site d'extraction où la semence a été écartée par les fourmis. Cette relation de dispersion est un exemple de mutualisme, puisque les plantes dépendent des fourmis pour disperser les graines, tandis que les fourmis dépendent des semences de plantes pour se nourrir. En conséquence, une diminution du nombre de partenaire ne peut réduire le succès de l'autre. En Afrique du Sud , le Fourmi d'Argentine (Linepithema humile) a envahi et déplacé des espèces indigènes de fourmis. Contrairement aux espèces de fourmis indigènes, les fourmis argentines ne recueillent pas les graines de Mimetes cucullatus ou mangent les élaiosomes. Dans les zones où ces fourmis ont envahi, les numéros de Mimetes semis ont chuté.

La dormance des graines

La dormance des graines a deux fonctions principales: la première est la synchronisation de la germination avec les conditions optimales pour la survie de la plantule résultant; la deuxième se répand la germination d'un lot de semences au fil du temps de sorte une catastrophe après la germination (par exemple, les gelées tardives, la sécheresse, herbivores ) ne entraîne pas la mort de tous les descendants d'une plante ( bet-couverture). La dormance des graines est définie comme une graine ne pas germer dans des conditions environnementales optimales pour la germination, normalement lorsque l'environnement est à une température convenable avec l'humidité du sol adéquate. Ce véritable dormance ou de dormance innée est donc causés par des conditions au sein de la graine qui empêchent la germination. Ainsi la dormance est un état de la graine, pas de l'environnement. Dormance induite, forcée ou la dormance des semences quiescence se produit lorsque une graine à germer échoue parce que les conditions environnementales externes sont inappropriées pour la germination, la plupart du temps en réponse aux conditions étant trop sombre ou la lumière, trop froid ou chaud, ou trop sec.

La dormance des graines ne est pas la même que la persistance de semences dans le sol ou sur la plante, mais même dans les publications scientifiques dormance et la persistance sont souvent confondus ou utilisés comme synonymes.

Souvent, la dormance des graines est divisé en quatre grandes catégories: exogène; endogène; combinatoire; et secondaire. Un système plus récente distingue cinq classes: morphologiques, physiologiques, morphophysiologiques, physiques et dormance combinatoire.

Dormance exogène est causée par des conditions en dehors de l'embryon, y compris:

  • Dormance physique ou téguments durs se produit lorsque les graines sont imperméable à l'eau. À la rupture de la dormance, une structure spécialisée, «l'écart de l'eau», est perturbé en réponse aux signaux environnementaux, notamment la température, de sorte que l'eau peut pénétrer la graine et la germination peut se produire. familles de plantes où dormance physique se produit notamment Anacardiaceae, Cannaceae, Convulvulaceae, Fabaceae et Malvaceae.
  • Dormance chimique considère espèces qui manquent de dormance physiologique, mais où un produit chimique empêche la germination. Ce produit chimique peut être lessivé de la semence par l'eau de pluie ou de la neige fondue ou être désactivée en quelque sorte. Lessivage des inhibiteurs chimiques de la graine par l'eau de pluie est souvent citée comme une cause importante de levée de dormance des graines de plantes du désert, mais il existe peu de preuves pour étayer cette allégation.

Dormance endogène est causée par des conditions à l'intérieur de l'embryon lui-même, y compris:

  • Dans dormance morphologique, la germination est empêchée en raison des caractéristiques morphologiques de l'embryon. Chez certaines espèces, l'embryon ne est qu'une masse de cellules lorsque les graines sont dispersées; il ne est pas différenciée. Avant la germination peut avoir lieu, la différenciation et la croissance de l'embryon doivent se produire. Chez d'autres espèces, l'embryon se différencie mais pas entièrement développé (sous-développée) à la dispersion, et la croissance de l'embryon jusqu'à une longueur spécifique de l'espèce est nécessaire avant la germination peut se produire. Des exemples de familles de plantes où la dormance morphologique se produit sont Apiaceae, Cycadaceae, Liliacées, Magnoliaceae et Ranunculaceae.
  • Dormance morphophysiologique comprend semences avec des embryons sous-développés, et ont également composantes physiologiques à la dormance. Ces graines, par conséquent, nécessitent une dormance rupture traitements, ainsi que d'une période de temps pour développer des embryons à maturité. familles végétales où se produit la dormance morphophysiologique inclure Apiaceae, Aquifoliaceae , Liliacées, Magnoliaceae, Papaveraceae et Ranunculaceae. Certaines plantes avec la dormance morphophysiologique, comme Asarum ou Espèces Trillium, ont de multiples types de dormance, une affecte la croissance de la radicule (racine), tandis que l'autre affecte la croissance de la plumule (tige). Les termes «double dormance» et «graines de deux ans" sont utilisés pour les espèces dont les graines besoin de deux ans pour terminer la germination ou au moins deux hivers et un été. Dormance de la radicule (semis root) est interrompue pendant le premier hiver après la dispersion tout en dormance du bourgeon de tournage est interrompue pendant le deuxième hiver.
  • Dormance physiologique signifie l'embryon, due à des causes physiologiques, ne peut pas générer assez de puissance pour percer le tégument de la graine, l'endosperme ou d'autres structures de couverture. La dormance est généralement cassé dans des conditions fraîches et humides, chauds et humides ou chauds et secs. Acide abscissique est habituellement inhibiteur de la croissance des graines, et la production peut être affectée par la lumière.
    • Séchage, dans certaines usines, y compris un certain nombre de graminées et ceux des régions arides saisonnières, est nécessaire avant qu'ils germent. Les graines sont libérés, mais doivent avoir une faible teneur en humidité avant la germination peut commencer. Si les graines restent humide après la dispersion, la germination peut être retardé de plusieurs mois, voire des années. Beaucoup de plantes herbacées de zones climatiques tempérées ont dormance physiologique qui disparaît avec le séchage des graines. Autres espèces germent après la dispersion que dans des plages de température très étroites, mais que les graines sèchent, ils sont capables de germer sur une vaste gamme de températures.
  • Dans les graines avec la dormance combinatoire, l'enveloppe de la graine ou du fruit est imperméable à l'eau et l'embryon a dormance physiologique. Selon les espèces, la dormance physique peut être décomposé, avant ou après la dormance physiologique est cassé.
  • Dormance secondaire * est causé par des conditions après la semence a été dispersée et se produit dans des graines lorsque les graines dormantes est exposée à des conditions qui ne sont pas favorables à la germination, très souvent, des températures élevées. Les mécanismes de dormance secondaire ne sont pas encore complètement comprises, mais peuvent impliquer la perte de sensibilité des récepteurs dans la membrane plasmique.

Les types de dormance des graines suivantes ne impliquent pas la dormance des graines, à proprement parler, que le manque de germination est empêchée par l'environnement, et non par les caractéristiques de la graine elle-même (voir La germination):

  • Photodormancy ou sensibilité à la lumière affecte la germination de certaines graines. Ces graines photoblastic besoin d'une période d'obscurité ou de lumière pour germer. Chez les espèces avec de fines couches de semences, la lumière peut être en mesure de pénétrer dans l'embryon dormant. La présence de la lumière ou l'absence de lumière peuvent déclencher le processus de germination, l'inhibition de la germination dans certaines graines enfouies trop profondément ou dans d'autres non enfouis dans le sol.
  • Thermodormancy est la sensibilité de la graine à la chaleur ou le froid. Certaines graines, y compris lampourde et l'amarante, germent seulement à des températures élevées (30 ° C ou 86 ° F); beaucoup de plantes qui ont des graines qui germent au début ou au milieu de l'été ont thermodormancy, donc ne germent que lorsque la température du sol est chaud. Autres graines ont besoin de sols frais à germer, tandis que d'autres, comme le céleri, sont inhibées lorsque les températures du sol sont trop chaud. Souvent, thermodormancy exigences disparaissent avec le vieillissement de semences ou sèche.

Toutes les graines subissent pas une période de dormance. Graines de certains mangroves sont vivipares; ils commencent à germer tout encore attaché à la société mère. La grande, la racine lourde permet la graine de pénétrer dans le sol quand il tombe. Beaucoup de graines de plantes de jardin vont germer facilement dès qu'ils ont de l'eau et sont assez chaud; si leurs ancêtres sauvages peuvent avoir eu la dormance, ces plantes cultivées en manquer. Après de nombreuses générations de pression sélective par les phytogénéticiens et les jardiniers, la dormance a été sélectionné sur.

Pour annuelles, les graines sont une façon pour les espèces de survivre saisons sèches ou froides. Plantes éphémères sont généralement annuelles qui peuvent aller de la graine à graine dans aussi peu que six semaines.

Seed persistance et de banques de semences

La germination des graines

Germination tournesol semis.

La germination des graines est un processus par lequel un embryon de la graine se développe en un semis. Il se agit de la réactivation des voies métaboliques qui conduisent à la croissance et l'émergence de la radicule ou la semence racine et PLUMULE ou tirer. L'émergence de la plantule dessus de la surface du sol est la prochaine phase de la croissance de la plante et est appelé établissement des semis.

Trois conditions fondamentales doivent exister avant la germination peut se produire. (1) L'embryon doit être vivant, appelé la viabilité des semences. Exigences (2) Tout de dormance qui empêchent la germination doivent être surmontés. (3) Les conditions environnementales appropriées doivent exister pour la germination.

La viabilité des semences est la capacité de l'embryon à germer et est affectée par un certain nombre de conditions différentes. Certaines plantes ne produisent pas de graines qui ont embryons complets fonctionnels, ou la graine peuvent ne avoir aucun embryon à des graines tout, souvent appelés vides. Les prédateurs et agents pathogènes peuvent endommager ou tuer la semence alors qu'il est encore dans le fruit ou après elle est dispersée. Conditions environnementales comme les inondations ou la chaleur peuvent tuer la semence avant ou pendant la germination. L'âge de la graine affecte sa capacité de santé et la germination: depuis la graine a un embryon vivant, au fil du temps les cellules meurent et ne peuvent pas être remplacés. Certaines graines peuvent vivre pendant une longue période avant la germination, tandis que d'autres ne peuvent survivre pendant une courte période après la dispersion avant qu'ils ne meurent.

La vigueur des semences est une mesure de la qualité des semences, et implique la viabilité de la graine, le pourcentage de germination, le taux de germination et la vigueur des plantules produites.

Le pourcentage de germination est simplement la proportion des graines qui germent à partir de toutes les semences sous réserve des conditions de la croissance. Le taux de germination est la longueur du temps qu'il faut pour que les graines germent. Pourcentages et taux de germination sont affectés par la viabilité des semences, la dormance et les effets environnementaux qui ont une incidence sur la semence et de la plantule. En agriculture et horticulture semences de qualité ont une viabilité élevée, mesurée par le pourcentage de germination plus le taux de germination. Ce est donnée en pour cent de germination sur un certain laps de temps, 90% en 20 jours de germination, par exemple. «Dormance» est couvert ci-dessus; de nombreuses plantes produisent des graines avec des degrés variables de dormance, et graines différentes du même fruit peuvent avoir différents degrés de dormance. Il est possible d'avoir des graines sans dormance se ils sont dispersés tout de suite et ne sèche pas (si les graines sèchent, ils entrent en dormance physiologique). Il ya une grande variation entre les plantes et graines dormantes est toujours une graine viable même si le taux de germination peut être très faible.

Conditions environnementales effectuant la germination des graines comprennent; l'eau, de l'oxygène, de la température et de lumière.

Trois phases distinctes de la germination des graines produisent: imbibition de l'eau; phase de latence; et émergence radicule.

Pour le tégument de diviser, l'embryon doit imprégner (absorber de l'eau), ce qui fait gonfler, diviser le tégument de la graine. Cependant, la nature de l'enveloppe de la graine détermine comment l'eau peut pénétrer rapidement et par la suite engager germination. Le taux d'imbibition dépend de la perméabilité de l'enveloppe de la graine, la quantité d'eau dans le milieu et la surface de contact de la graine possède à la source d'eau. Pour quelques graines, imbiber trop d'eau trop rapidement peut tuer la semence. Pour quelques graines, une fois l'eau est imbibé le processus de germination peut pas être arrêté, et le séchage devient alors fatale. Autres graines peuvent se imprégner et de perdre de l'eau à quelques reprises sans provoquer d'effets néfastes, mais le séchage peuvent causer dormance secondaire.

Germination induisant

Un certain nombre de différentes stratégies sont utilisées par les jardiniers et horticulteurs pour briser dormance des graines.

La scarification permet à l'eau et les gaz de pénétrer dans la graine; il comprend des méthodes pour briser physiquement les téguments durs ou adoucir les par des produits chimiques, tels que le trempage dans l'eau chaude ou piquer des trous dans la graine avec une épingle ou les frottant sur du papier de verre ou de fissuration avec une presse ou d'un marteau. Le trempage des graines dans des solvants ou des acides est également efficace pour de nombreuses graines. Parfois fruits sont récoltés tandis que les graines sont encore immatures et le tégument est pas entièrement développé et semées immédiatement avant le tégument devenue imperméable. Dans des conditions naturelles, les téguments sont usés par les rongeurs à mâcher sur la semence, les graines de frottement contre les rochers (semences sont déplacés par le vent ou les courants d'eau), en subissant le gel et le dégel des eaux de surface, ou passant par le tube digestif de l'animal. Dans ce dernier cas, l'enveloppe de la graine protège la graine de la digestion, tout en affaiblissant souvent le tégument de la graine tels que l'embryon est prêt à germer quand il est déposé (avec un peu d'engrais) loin de la plante mère. Les micro-organismes sont souvent efficaces pour briser téguments durs et sont parfois utilisés par les gens comme un traitement; les graines sont stockées dans un milieu chaud et humide de sable pendant plusieurs mois dans des conditions non stériles.

Stratification, également appelé humide-froid, se décompose dormance physiologique, et implique l'ajout d'humidité pour les graines de sorte qu'ils boivent de l'eau, et ils sont ensuite sublected à une période de refroidissement humide après mûrir l'embryon. Semer l'extérieur en fin d'été et à l'automne et permettant de passer l'hiver à l'extérieur dans des conditions fraîches est un moyen efficace de stratifier les graines; quelques graines répondent plus favorablement à des périodes de températures oscillant qui font partie de l'environnement naturel.

Lixiviation ou le trempage dans l'eau élimine les inhibiteurs chimiques dans certaines graines qui empêchent la germination. pluie et la fonte de la neige accomplir naturellement cette tâche. Pour les semences plantées dans les jardins, l'eau courante est mieux imbibés dans un récipient, de 12 à 24 heures de trempage est suffisante. Trempage plus, en particulier dans l'eau stagnante, peut entraîner un manque d'oxygène et la mort des semences. Graines avec téguments durs peuvent être trempées dans l'eau chaude pour briser les couches imperméables de cellules qui empêchent la consommation d'eau.

D'autres procédés utilisés pour aider à la germination des graines qui ont dormance comprennent prérefroidissement, préséchage, l'alternance journalière de température, exposition à la lumière, le nitrate de potassium, l'utilisation de régulateurs de croissance des végétaux, tels que les gibbérellines, les cytokinines, l'éthylène, la thiourée, l'hypochlorite de sodium, et autres. Certaines graines germent mieux après un incendie; pour quelques graines, des fissures de feu dure téguments, tandis que dans d'autres, la dormance chimique est brisé en réaction à la présence de fumée; fumée liquide est souvent utilisée par les jardiniers pour aider à la germination de ces espèces.

Semences stériles

Les graines peuvent être stérile pour quelques raisons: elles peuvent avoir été irradiés, non pollinisées, cellules vivaient espérance passé, ou élevés dans le but.

Origine et évolution

L'origine des plantes à graines est un problème qui reste encore non résolu. Cependant, de plus en plus de données tend à placer cette origine au milieu du Dévonien . La description en 2004 de la proto-graines Runcaria heinzelinii dans le Givétien de Belgique est une indication de cette ancienne origine de semences-plantes. Comme avec fougères modernes, la plupart des plantes terrestres avant cette fois reproduit en envoyant spores dans l'air, qui atterrirait et deviennent les nouvelles plantes entières.

Les premiers «vrais» graines sont décrits dans le Dévonien supérieur, qui est probablement le théâtre de leur premier vrai radiation évolutive. Les plantes à graines progressivement devenu l'un des principaux éléments de presque tous les écosystèmes.

Importance économique

Une variété de graines de haricot.

Graines comestibles

Beaucoup de graines sont comestible et la majorité des calories proviennent de graines humains, en particulier des céréales , les légumineuses et les noix . Les graines fournissent également plus les huiles de cuisson, de nombreuses boissons et épices et certains importants les additifs alimentaires. Dans différentes graines du embryon de la graine ou de la endosperme domine et fournit la plupart des éléments nutritifs . Le stockage des protéines de l'embryon et de l'endosperme diffèrent par leur acide aminé contenu et les propriétés physiques. Par exemple, le gluten de blé, important pour fournir la propriété élastique au pain la pâte est strictement une protéine de l'endosperme.

Les graines sont utilisées pour propager de nombreuses cultures telles que les céréales, les légumineuses, les arbres forestiers , les gazons et herbes de pâturage. En particulier dans les pays en développement, une contrainte majeure face est l'insuffisance des canaux de marketing pour obtenir la semence aux agriculteurs pauvres. Ainsi, l'utilisation de semences des agriculteurs retenu reste assez commun.

Les graines sont également consommées par les animaux , et sont nourris à le bétail. Beaucoup de graines sont utilisées comme graines pour oiseaux.

Poison et la sécurité alimentaire

Alors que quelques graines sont comestibles, d'autres sont nuisibles, toxiques ou mortelles. Plantes contiennent souvent des composés chimiques pour décourager herbivores et prédateurs de graines. Dans certains cas, ces composés tout simplement de mauvais goût (comme dans moutarde), mais d'autres composés sont toxiques ou se décomposent en composés toxiques dans les système digestif.enfants, étant plus petite que les adultes, sont plus sensibles à l'empoisonnement par les plantes et les graines.

Un poison mortel, la ricine, provient de graines de ricin. Doses létales sont signalés partout de deux à huit graines, bien que quelques décès ont été rapportés lors de fèves de ricin ont été ingérées par les animaux.

En outre, les semences contenant amygdalin- pomme , abricot , amande amère , pêche, prune , cerise, de coing, et d'autres, lorsqu'il est consommé en quantités suffisantes, peuvent causer un empoisonnement au cyanure. d'autres graines qui contiennent des poisons comprennent annone, le coton , l'anone, datura, non cuits durian , or chaîne, marronnier, pied d'alouette, locoweed, litchi, nectarine, ramboutan, pois chapelet, corossol, la pomme de sucre, la glycine, et l'if. Les graines de l' arbre de la strychnine sont également toxiques, contenant le poison de la strychnine.

Les graines de nombreuses légumineuses, y compris le haricot commun ( Phaseolus vulgaris ), contiennent des protéines appelées lectines qui peuvent causer des troubles gastriques si les fèves sont consommés sans la cuisson. Le haricot commun et beaucoup d'autres, y compris le soja , contiennent également des inhibiteurs de la trypsine qui interfèrent avec l'action de l'enzyme digestive de la trypsine. Processus de cuisson normales dégradent lectines et les inhibiteurs de la trypsine à des formes inoffensives.

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D'autres utilisations

Coton la fibre se développe attaché à graines du cotonnier. D'autres fibres de semences sont de kapok et asclépiade.

Beaucoup d'huiles non alimentaires importantes sont extraites à partir de graines.Huile de lin est utilisé dans les peintures. Huile de jojoba etcrambé sont similaires à l'huile de baleine.

Les graines sont la source de certains médicaments, y comprisl'huile de ricin,l'huile d'arbre à thé et de l'anticancéreux discrédité,Laetrile.

Beaucoup de graines ont été utilisées comme des perles à colliers et chapelets dont les larmes de Job, Chinaberry, pois chapelet, et le ricin. Cependant, les trois derniers sont également toxiques.

D'autres utilisations de semences comprennent:

  • Graines autrefois utilisés comme poids pourles soldes.
  • Graines utilisés comme des jouets par les enfants, comme pour les jeuxConkers.
  • Résine de Clusia roseagraines utilisées pour calfater les bateaux.
  • Nématicide à partirdes graines d'asclépiade.
  • Tourteau de coton utilisé pour l'alimentation animale et les engrais .

dossiers de semences

Le massifdes fruitsde lacoco de mer.
  • Le la plus ancienne viable semences carbone-14-daté qui a grandi dans une plante était un Judée semences du palmier dattier âgé d'environ 2000 ans, prélevés lors de fouilles du palais d'Hérode le Grand sur Masada en Israël . Il a été germé en 2005. (A rapporté régénération de Silene stenophylla (à feuilles étroites Campion) de matériel conservé pour 31800 années dans le Sibérien pergélisol a été réalisé en utilisant des tissus du fruit, pas de graines.)
  • La plus grosse graine est produite par le coco de mer, ou «double cocotier", Lodoicea maldivica . L'ensemble du fruit peut peser jusqu'à 23 kg (50 livres) et contient généralement une seule graine.
  • Les premiers fossiles graines sont autour de 365.000.000 années ancienne de la fin du Dévonien de West Virginia . Les graines sont conservées immatures ovules de la plante Elkinsia polymorpha .
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