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Semente

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Marrom sementes de linho

Uma semente é uma pequena embrionário planta fechado em uma coberta chamada o revestimento de semente, geralmente com algum alimentos armazenados. É o produto do curados ovule de gymnosperm e plantas angiospermas que ocorre após adubação e algum crescimento dentro da planta mãe. A formação da semente completa o processo de reprodução em plantas com sementes (iniciado com o desenvolvimento de flores e polinização), com a embrião desenvolvido a partir do zigoto e do revestimento de semente dos integuments do óvulo. Todas as sementes são diferentes tamanhos, formas e cores.

Sementes foram um desenvolvimento importante na reprodução e propagação de plantas com flores, em relação às plantas mais primitivas como os musgos , fetos e liverworts, que não têm sementes e utilizam outros meios para se propagar. Isso pode ser visto pelo sucesso de plantas de semente (ambos gimnospermas e angiospermas) em dominar biológica nichos em terra, a partir de florestas para pastagens, tanto em quentes e frios climas .

O termo "semente" também tem um significado geral que antecede a-qualquer coisa acima que pode ser semeada, por exemplo, "semente" batatas , "sementes" de milho ou sementes de girassol ". No caso do girassol e do milho "sementes", o que é semeada é a semente fechada em um escudo ou casca, ao passo que a batata é uma tubérculo.

Estrutura Semente

As partes de um abacate semente (a dicot), mostrando o revestimento de semente, endosperma, e embrião

Uma semente típico inclui três partes básicas: (1) um embrião, (2) um fornecimento de nutrientes para o embrião, e (3) um revestimento de semente.

O embrião é um imaturo planta a partir da qual uma nova planta vai crescer em condições adequadas. O embrião possui um cotilédones da semente ou folha em monocotiledôneas, dois cotilédones em quase todos dicotiledóneas e dois ou mais em gimnospermas. O radícula é a raiz embrionária. A plúmula é a filmagem embrionário. O estaminais embrionárias acima do ponto de ligação do cotilédone (s) é a epicótilo. O estaminais embrionárias abaixo do ponto de ligação é o hipocótilo.

Dentro das sementes, geralmente há uma reserva de nutrientes para o mudas que vai crescer a partir do embrião. A forma da alimentação armazenado varia dependendo do tipo de planta. Em angiospermas, a comida armazenada começa como um tecido chamado de endosperma, que é derivado da planta progenitora através a dupla fertilização. O endosperma geralmente triploid é rico em óleo ou amido, e proteína . Em gimnospermas, tais como coníferas, o tecido de armazenamento de alimentos (também chamado endosperma) faz parte do gametófito, um tecido haplóide. Em algumas espécies, o embrião está incorporado no endosperma ou gametófito feminino, que usará o plântulas sobre germinação. Em outras, o endosperma é absorvido pelo embrião cresce como o último dentro da semente em desenvolvimento, e os cotilédones do embrião tornar-se preenchido com este alimento armazenado. Na maturidade, as sementes dessas espécies não têm endosperma e são denominadas sementes exalbuminosas. Algumas sementes exalbuminosas são feijão , ervilha , carvalho , noz, squash, girassol , e rabanete . Sementes com endosperma na maturidade são denominados sementes albuminosas. A maioria das monocotiledóneas (por exemplo, gramíneas e palmas ) e muitos dicotiledôneas (por exemplo, Castanha do Brasil e mamona) têm sementes albuminosas. Todas as sementes são albuminosas gimnospermas.

O tegumento (a testa) se desenvolve a partir do tecido, o tegumento, originalmente em torno do óvulo. O revestimento de semente na semente madura pode ser uma camada de papel fino (por exemplo, amendoim ) ou algo mais substancial (por exemplo, grosso e duro em gafanhotos e mel de coco ). O revestimento de semente ajuda a proteger o embrião de uma lesão mecânica e de secar.

Além das três peças de semente de base, algumas sementes têm um apêndice no revestimento de sementes tal arilo (como em teixo e noz-moscada ) ou um elaiossomo (como em Corydalis) ou os pêlos (como em algodão ). Uma cicatriz também pode permanecer no revestimento de semente, chamada de hilo, em que a semente foi ligado à parede do ovário pela funiculus.

Tipos de sementes

Muitas estruturas geralmente referidas como "sementes" são na realidade secos frutos . girassol sementes são vendidos comercialmente, enquanto ainda encerrada no interior do disco da parede do fruto, o que deve ser dividido aberta para alcançar a semente. Diferentes grupos de plantas possuem outras modificações, o chamado frutos de caroço (tais como o pêssego) têm uma camada de frutas temperadas (endocarpo) fundido e que envolve a semente real. Nuts são o fruto de um semeado, hard-shelled de algumas plantas com uma indehiscent semente, tal como um bolota ou avelã.

A produção de sementes

Imaturos elm sementes

As sementes são produzidas em vários grupos relacionados de plantas, e a sua forma de produção do distingue angiospermas ("sementes fechados") do gimnospermas ("sementes nuas"). Angiospermas sementes são produzidas em uma estrutura dura ou carnuda chamado um fruto que envolve as sementes, daí o nome. (Algumas frutas têm camadas de tanto material duro e carnuda). Em gimnospermas, nenhuma estrutura especial desenvolve para incluir as sementes, que começam o seu desenvolvimento "naked" sobre as brácteas de cones. No entanto, as sementes se tornem coberto pela cone escalas como elas se desenvolvem em algumas espécies de coníferas.

A produção de sementes em populações naturais de plantas variam muito de ano para ano-em resposta a tempo variáveis, insetos e doenças, e ciclos internos dentro das próprias plantas. Ao longo de um período de 20 anos, por exemplo, as florestas composto por Pinus taeda e shortleaf pinho produzido a partir de 0 a cerca de 5 milhões de som de pinheiros sementes por hectare. Durante este período, havia seis pára-choques, cinco pobre, e nove boas culturas de sementes, quando avaliados em relação à produção de mudas adequadas para a reprodução natural da floresta.

O desenvolvimento da semente

O interior de um Semente de Ginkgo, mostrando um embrião bem desenvolvido, tecido nutritivo ( megagametófito), e um pouco do tegumento circundante
Diagrama da estrutura interna de um semente dicot e embrião: (a) revestimento de semente, (b) endosperma, (c) cotilédone, (d) hypocotyl

A semente, que é um embrião com dois pontos de crescimento (um dos quais constitui a haste, o outro das raízes) está encerrado num revestimento de semente, com algumas reservas alimentares. Sementes angiospermas consistem em três componentes geneticamente distintas: (1) o embrião formado a partir do zigoto, (2) o endosperma, que é normalmente triplóides, (3) a partir de tecido de revestimento de sementes derivado a partir do tecido materna do óvulo. Em angiospermas, o processo de desenvolvimento da semente começa com a dupla fertilização e envolve a fusão de o óvulo eo espermatozóide núcleos em um zigoto. A segunda parte deste processo é a fusão dos núcleos polares com um segundo núcleo de células de esperma, formando assim um primário endosperma. Logo após a fecundação, o zigoto é na maior parte inativo, mas o endosperma primário se divide rapidamente para formar o tecido endosperma. Este tecido se torna o alimento da planta jovem vai consumir até que as raízes se desenvolveram após a germinação. As formas de revestimento de semente dos dois tegumentos ou camadas exteriores de células do óvulo, que derivam de tecido da planta-mãe, o tegumento interno constitui a tegmen e as formas exteriores os Testa. Quando as formas de revestimento de semente de apenas uma camada, ele também é chamado de testa, embora nem todos esses são testae homóloga de uma espécie para outra.

Em gimnospermas, as duas células de esperma transferidos do pólen não desenvolver sementes por fertilização dupla, mas um núcleo de esperma une-se com o núcleo do ovo e a outra esperma não é utilizado. Às vezes cada espermatozóide fertiliza um óvulo e um zigoto é então abortada ou absorvido durante o desenvolvimento precoce. A semente é composto do embrião (o resultado de fertilização) e do tecido a partir da planta mãe, que também formam um cone em torno da semente em plantas coníferas tais como pinheiro e abeto.

Os óvulos após a fertilização evoluir para as sementes; as principais partes do óvulo são a funicle; que liga o óvulo para a placenta, o nucelo; a principal região do óvulo onde o megagametófito desenvolve, o micrópila; uma pequena poro ou abertura no óvulo onde o tubo de pólen geralmente entra durante o processo de fertilização, e a chalaza; a base do óvulo oposto a micrópilo, onde tegumento e nucelo são unidas em conjunto.

A forma dos óvulos como elas se desenvolvem frequentemente atinge a forma final das sementes. Plantas geralmente produzem óvulos de quatro formas: a forma mais comum é chamado anátropo, com uma forma curva. Óvulos ortotrópicos estão linear com todas as partes do óvulo alinhados em uma longa fila produzir uma semente uncurved. Óvulos campilótropo ter um megagametófito curvado muitas vezes dando a semente de um apertado "C". A última forma óvulo é chamado amphitropous, onde o óvulo é parcialmente invertido e voltou-se 90 graus em seu caule (o funiculus).

Na maioria das plantas com flores, a primeira divisão do zigoto é orientada transversalmente em relação ao eixo longitudinal, e isto estabelece a polaridade do embrião. O pólo superior ou chalazal torna-se a principal área de crescimento do embrião, enquanto o pólo inferior ou micropilar produz o suspensor talo-like que atribui à micrópila. O suspensor absorve e fabricantes de nutrientes do endosperma que são usados durante o crescimento do embrião.

O embrião é composto por diferentes partes; epicótilo vai crescer na filmagem, a radícula cresce na raiz primária, o hipocótilo liga o epicotyle ea radícula, os cotilédones formar as folhas da semente. Monocotiledôneas têm outras estruturas; em vez do hipocótilo-epicotyle, tem um coleóptilos que forma a primeira folha e conecta-se ao coleorriza que se conecta à raiz primária e raízes adventícias formar a partir dos lados. As sementes de milho são construídas com estas estruturas; pericarpo, scutellum (single cotilédones grande) que absorve os nutrientes do endosperma, endosperma, plumule, radícula, coleóptilo e Coleorhiza-nestes últimos duas estruturas são bainha-like e coloque o plumule e radícula, atuando como uma capa protetora. Os testae ou casacos de sementes de ambas as monocotiledôneas e dicotiledôneas são muitas vezes marcadas com padrões e marcações texturizadas ou têm asas ou tufos de cabelo.

Tamanho de sementes e sementes

Uma coleção de vários vegetais e ervas sementes

As sementes são muito diferentes em tamanho. As sementes de orquídeas poeira-like são o menor, com cerca de um milhão de sementes por grama; eles são muitas vezes sementes embrionárias com embriões imaturos e sem reservas de energia significativas. Orquídeas e alguns outros grupos de plantas são mycoheterotrophs que dependem fungos micorrízicos para a nutrição durante a germinação eo crescimento inicial das plântulas. Algumas mudas de orquídeas terrestres, de fato, passar os primeiros anos de suas vidas obtenção de energia a partir dos fungos e não produzem folhas verdes. Em mais de 20 kg, a maior semente é a Coco de Mer. As plantas que produzem sementes pequenas podem gerar muitos mais sementes por flor, enquanto as plantas com sementes maiores investem mais recursos para essas sementes e normalmente produzem menos sementes. As sementes pequenas são mais rápidos para amadurecer e pode ser disperso, mais cedo, assim que cair plantas florescendo muitas vezes têm pequenas sementes. Muitas plantas anuais produzir grandes quantidades de sementes de menor dimensão; Isso ajuda a garantir, pelo menos, alguns vão acabar em um lugar favorável para o crescimento. Plantas herbáceas perenes e plantas lenhosas têm, frequentemente, as sementes maiores; eles podem produzir sementes ao longo de muitos anos, e as sementes maiores têm mais reservas de energia para a germinação e crescimento de plântulas e mudas de produzir maiores, mais estabelecidas após a germinação.

Funções de sementes

Sementes servir várias funções para as plantas que os produzem. Key entre estas funções são alimento da embrião, dispersão para um novo local, e dormência durante condições desfavoráveis. Sementes são essencialmente meios de reprodução, ea maioria das sementes são o produto de a reprodução sexuada, que produz uma remistura de material genético e variabilidade fenótipo em que a seleção natural atua.

Embrião nutrição

Sementes proteger e nutrir o embrião ou planta jovem. Eles costumam dar um mudas um início mais rápido do que um sporeling de um esporo, por causa das maiores reservas de alimentos em sementes e à multicelularidade do embrião fechado.

A dispersão de sementes

Ao contrário dos animais, as plantas são limitados em sua capacidade de procurar condições favoráveis para a vida eo crescimento. Como resultado, as plantas desenvolveram muitas maneiras de dispersar sua descendência dispersando suas sementes (ver também reprodução vegetativa). A semente deve de alguma forma "chegar" em um local e estar lá em um momento favorável para a germinação e crescimento. Quando os frutos aberta e liberar as sementes de um modo regular, ela é chamada dehiscent, que muitas vezes é distintivo para diversos grupos de plantas; estas frutas incluem cápsulas, folículos, legumes, silicles e siliques. Quando as frutas não abrir e liberar as sementes de uma forma regular, eles são chamados indehiscent, que incluem os aquênios frutas, caryopsis, nozes, samaras e utrículos.

A dispersão de sementes é vista mais obviamente em frutas; Contudo, muitas sementes ajudar na sua própria dispersão. Alguns tipos de sementes são dispersos enquanto ainda dentro de uma fruta ou cone, que mais tarde se abre ou se desintegra para libertar as sementes. Outras sementes são expulsos ou libertado a partir do fruto antes da dispersão. Por exemplo, milkweeds produzir um tipo de fruta, conhecido como um folículo, que divide aberto ao longo de um lado para libertar as sementes. ?ris cápsulas dividido em três "válvulas" para libertar as suas sementes.

Pelo vento (anemocoria)

De-leão estão contidas dentro aquénios, que pode ser levada a longas distâncias pelo vento.
A vagem da semente de serralha (syriaca Asclepias)
  • Algumas sementes (por exemplo, pinho ) tem uma asa que ajuda na dispersão pelo vento.
  • As sementes de dustlike orquídeas são realizadas eficientemente pelo vento.
  • Algumas sementes, (por exemplo, milkweed, choupo) têm os cabelos que ajuda na dispersão pelo vento.

Outras sementes são colocadas em estruturas de frutas que ajudam a dispersão pelo vento de forma semelhante:

  • Dandelion aquênios têm os cabelos.
  • Samaras bordo têm duas asas.

Pela água (hidrocoria)

  • Algumas plantas, como o Mucuna e Dioclea, produzir sementes flutuantes denominado em grão mar ou deriva sementes porque eles flutuam nos rios para os oceanos e lavar-se nas praias.

Pelos animais (zoocoria)

  • Sementes ( rebarbas) com farpas ou ganchos (por exemplo, Acaena, bardana, dock) que atribuem a pele animal ou penas, e, em seguida, cair fora depois.
  • As sementes com uma cobertura carnuda (por exemplo, maçã , cereja, zimbro) são comidas por animais ( aves , mamíferos , répteis , peixes ), que, em seguida, dispersar as sementes em sua excrementos.
  • Sementes ( nozes ) são atraentes recursos alimentares que podem ser armazenadas a longo prazo para os animais (por exemplo, bolotas, avelã, nogueira); as sementes são armazenadas a alguma distância a partir da planta mãe, e alguma forma de libertação a ser consumido, se o animal se esquece-los.

Mirmecocoria é a dispersão de sementes por formigas . Formigas forrageamento dispersar sementes que têm apêndices chamados elaiosomes (p.ex. bloodroot, trilliums, Acacias, e muitas espécies de Proteaceae). Elaiosomes são estruturas moles, carnudas que contêm nutrientes para os animais que os comem. As formigas carregam tais sementes de volta para o seu ninho, onde os elaiosomes são comidos. O restante da semente, que é difícil e não comestíveis para as formigas, então germina quer dentro do ninho ou em um local de remoção, onde a semente foi descartado pelas formigas. Esta relação de dispersão é um exemplo de mutualismo, uma vez que as plantas dependem das formigas para dispersar sementes, enquanto as formigas dependem das plantas sementes para a alimentação. Como resultado, uma queda no número de um parceiro pode reduzir o sucesso da outra. Na ?frica do Sul , a Formiga argentina (Linepithema humile) foi invadido e deslocados espécies nativas de formigas. Ao contrário das espécies de formigas nativas, formigas argentinas não recolhem as sementes de Mimetes cucullatus ou comer os elaiosomes. Em áreas onde estas formigas invadiram, os números de Mimetes mudas caíram.

Dormência das sementes

Dormência das sementes tem duas funções principais: a primeira é a sincronização de germinação com as condições ideais para a sobrevivência das plântulas resultante; a segunda é espalhar a germinação de um lote de sementes ao longo do tempo assim uma catástrofe após germinação (por exemplo, geadas tardias, seca, herbívoros ) não resulta na morte de todos os descendentes de uma planta ( -bet hedging). Dormência das sementes é definida como uma semente não germinar sob condições óptimas para a germinação ambiental, normalmente quando o ambiente é a uma temperatura adequada com a humidade adequada do solo. Esta verdadeira dormência ou dormência inata é, portanto, causada por condições dentro da semente que impedem a germinação. Assim, é um estado de dormência da semente, não do ambiente. Dormência induzida, forçada ou dormência de sementes quietude ocorre quando uma semente não consegue germinar porque as condições ambientais externas são inadequadas para a germinação, principalmente em resposta às condições de serem demasiado escuro ou claro, muito frio ou quente, ou muito seco.

Dormência das sementes não é o mesmo que a persistência de sementes no solo ou na planta, embora, mesmo em publicações científicas de dormência e persistência são frequentemente confundidos ou utilizados como sinônimos.

Muitas vezes, a dormência das sementes é dividido em quatro categorias principais: exógena; endógeno; combinational; e secundária. Um sistema mais recente distingue cinco classes: morfológica, fisiológica, morfofisiológicas, físicas e dormência de combinações.

Dormência exógena é causada por condições externas do embrião, incluindo:

  • Dormência física ou casacos de semente duros ocorre quando as sementes são impermeável à água. Na quebra de dormência, uma estrutura especializada, a "lacuna de água ', é interrompida em resposta a estímulos ambientais, especialmente temperatura, assim que a água pode entrar no sementes e germinação pode ocorrer. Famílias de plantas onde dormência física ocorre incluem Anacardiaceae, Cannaceae, Convulvulaceae, Fabaceae e Malvaceae.
  • Dormência Chemical considera espécies que não possuem dormência fisiológica, mas onde um produto químico impede a germinação. Este produto químico pode ser lixiviado para fora da semente pela água da chuva ou neve derreter ou ser desativado de alguma forma. Lixiviação de inibidores químicos da semente pela água da chuva é frequentemente citado como uma causa importante de liberação da dormência em sementes de plantas do deserto, mas pouca evidência existe para apoiar esta reivindicação.

Dormência endógena é causada por condições dentro do próprio embrião, incluindo:

  • Em dormência morfológica, germinação é impedido devido a características morfológicas do embrião. Em algumas espécies, o embrião é apenas uma massa de células quando as sementes são dispersas; não é diferenciado. Antes da germinação pode ter lugar, tanto a diferenciação e o crescimento do embrião tem que ocorrer. Em outras espécies, o embrião é diferente, mas não plenamente desenvolvida (subdesenvolvida) a dispersão, e o crescimento embrionário até um comprimento específico da espécie é necessária antes da germinação pode ocorrer. Exemplos de famílias de plantas onde dormência morfológica ocorre são Apiaceae, Cycadaceae, Liliaceae, Magnoliaceae e Ranunculaceae.
  • Dormência morfofisiológica inclui sementes com embriões subdesenvolvidos, e também têm componentes fisiológicos de dormência. Estas sementes, por conseguinte, necessitar de uma quebra de dormência tratamentos, bem como um período de tempo para se desenvolver totalmente embriões cultivadas. Famílias de plantas onde dormência ocorre incluem morfofisiológico Apiaceae, Aquifoliaceae , Liliaceae, Magnoliaceae, Papaveraceae e Ranunculaceae. Algumas plantas com dormência morfofisiológico, tais como Asarum ou Espécies Trillium, ter vários tipos de dormência, um afeta o crescimento radicular (raiz), enquanto a outra afeta plumule (filmagem) crescimento. Os termos "dormência double" e "sementes de dois anos" são utilizados para as espécies cujas sementes precisam de dois anos para completar a germinação ou, pelo menos, dois invernos e um verão. Dormência da radícula (raiz de mudas) é quebrado durante o primeiro inverno após a sua dispersão, enquanto a dormência da gema filmagem é interrompida durante o segundo inverno.
  • Dormência fisiológica significa o embrião, devido a causas fisiológicas, não pode gerar energia suficiente para romper o tegumento, endosperma ou outras estruturas que cobrem. Dormência é geralmente quebrado em condições secas, molhadas ou quentes quentes fresco molhados. O ácido abscísico é geralmente o inibidor de crescimento de sementes, e a sua produção pode ser afectada pela luz.
    • Secagem, em algumas plantas, incluindo uma série de gramíneas e as das regiões sazonalmente áridas, é necessário antes que eles irão germinar. As sementes são lançadas, mas precisa ter um teor de humidade inferior antes da germinação pode começar. Se as sementes permanecer úmido após a sua dispersão, a germinação pode ser adiada por vários meses ou mesmo anos. Muitas plantas herbáceas de zonas de clima temperado apresentam dormência fisiológica que desaparece com a secagem das sementes. Outras espécies germinam após a sua dispersão apenas em gamas de temperatura bastante estreitas, mas como as sementes secas, que são capazes de germinar numa gama de temperaturas mais ampla.
  • Em sementes com dormência combinações, o revestimento de semente ou fruto é impermeável à água e o embrião tem dormência fisiológica. Dependendo das espécies, dormência física pode ser quebrado antes ou depois de dormência fisiológica é quebrado.
  • * Dormência secundária é causada por condições após a semente foi dispersa e ocorre em algumas sementes quando a semente nondormant está exposta a condições que não sejam favoráveis à germinação, muitas vezes altas temperaturas. Os mecanismos de dormência secundária não estão ainda completamente compreendidos, mas podem envolver a perda de sensibilidade nos receptores na membrana plasmática.

Os seguintes tipos de dormência das sementes não envolvem a dormência das sementes, a rigor, como a falta de germinação é impedido pelo ambiente, e não por características da própria semente (ver Germinação):

  • Photodormancy ou sensibilidade à luz afeta a germinação de algumas sementes. Estas sementes fotoblástica precisa de um período de trevas ou a luz para germinar. Em espécies com os revestimentos finos de sementes, a luz pode ser capaz de penetrar no embrião dormente. A presença de luz ou a ausência de luz pode desencadear o processo de germinação, na inibição da germinação de algumas sementes muito profundamente enterrado ou em outros não enterrado no solo.
  • Termodormência é a sensibilidade da semente ao calor ou frio. Algumas sementes, incluindo cardo e amaranto, germinar única a temperaturas elevadas (30 ° C ou 86 ° F); muitas plantas que possuem sementes que germinam no início de midsummer têm termodormência, então germinar somente quando a temperatura do solo é quente. Outras sementes precisam de solos frescos para germinar, enquanto outros, como aipo, são inibidas quando as temperaturas do solo são muito quente. Muitas vezes, termodormência requisitos desaparecer como as idades de sementes ou seca.

Nem todas as sementes submetidas a um período de dormência. Sementes de alguns mangues são vivíparos; eles começam a germinar enquanto ainda ligado ao pai. A raiz grande, pesado permite que a semente para penetrar no solo quando cai. Muitas sementes de plantas jardim vai germinar prontamente assim que eles têm água e são quentes o suficiente; embora seus ancestrais selvagens podem ter tido dormência, estas plantas cultivadas não o têm. Depois de muitas gerações de pressão seletiva pelos melhoristas de plantas e jardineiros, dormência foi selecionado fora.

Para anuários, as sementes são uma maneira para que a espécie sobreviva estações secas ou frias. Plantas efêmeras são geralmente anuais que podem ir de semente a semente em tão poucos como seis semanas.

Semente de persistência e bancos de sementes

A germinação das sementes

Germinando girassol mudas.

A germinação das sementes é um processo pelo qual um embrião da semente se desenvolve em uma das plântulas. Ela envolve a reativação das vias metabólicas que levam ao crescimento e à emergência da raiz radícula ou a semente e plumule ou atirar. A emergência da plântula acima da superfície do solo é a próxima fase de crescimento da planta e é chamado de estabelecimento de plântulas.

Devem existir três condições fundamentais antes da germinação pode ocorrer. (1) O embrião deve estar vivo, chamado viabilidade das sementes. Exigências (2) Qualquer dormência que impedem a germinação deve ser superado. (3) As condições ambientais adequadas devem existir para a germinação.

A viabilidade das sementes é a capacidade do embrião para germinar e é afectado por um número de diferentes condições. Algumas plantas não produzem sementes que têm embriões completos funcionais, ou a semente pode não ter nenhum embrião em tudo, muitas vezes chamado de sementes vazias. Os predadores e patogénicos pode danificar ou matar a semente enquanto ela ainda está no fruto ou depois de ser disperso. Condições ambientais, como inundações ou calor pode matar a semente antes ou durante a germinação. A idade da semente afecta a sua capacidade de germinação e a saúde: uma vez que a semente possui um embrião vivo, ao longo do tempo as células morrem e não podem ser substituídos. Algumas sementes podem viver por um longo tempo antes de germinação, enquanto outros só podem sobreviver por um curto período após a sua dispersão antes de morrer.

O vigor das sementes é uma medida da qualidade da semente, e envolve a viabilidade da semente, percentagem de germinação, velocidade de germinação e a força das mudas.

A porcentagem de germinação é simplesmente a proporção de sementes que germinam a partir de todas as sementes que respeitem as condições certas para o crescimento. A taxa de germinação é o período de tempo que leva para as sementes a germinar. Porcentagens de germinação e as taxas são afetadas pela viabilidade das sementes, dormência e efeitos ambientais que têm impacto sobre a sementes e mudas. Em agricultura e horticultura sementes de qualidade tem alta viabilidade, medida pela porcentagem de germinação mais a taxa de germinação. Esta é dada como uma percentagem de germinação ao longo de um determinado período de tempo, a germinação de 90% em 20 dias, por exemplo. 'Dormência' é coberto acima; muitas plantas produzem sementes com diferentes graus de dormência, e diferentes sementes da mesma fruta podem ter diferentes graus de dormência. É possível ter sementes sem dormência se eles estão dispersos imediatamente e não seca (se as sementes secar eles entram em dormência fisiológica). Há grande variação entre plantas e um dormente semente é uma semente ainda viável, embora a taxa de germinação pode ser muito baixo.

As condições ambientais que efectuam a germinação de sementes incluem; água, oxigénio, temperatura e luz.

Três fases distintas de germinação de sementes ocorrer: absorção de água; lag fase; e radicle emergência.

Para que o revestimento de semente de dividir, o embrião deve absorver (absorva água), o que faz com que a inchar, dividir o revestimento de semente. No entanto, a natureza do revestimento de semente determina a rapidez com que a água pode penetrar e iniciar subsequentemente germinação. A taxa de embebição é dependente da permeabilidade do revestimento de semente, a quantidade de água no meio ambiente e a área de contacto a semente tem que a fonte de água. Para algumas sementes, absorvendo muita água muito rapidamente pode matar a semente. Para algumas sementes, uma vez que a água é embebida o processo de germinação não pode ser interrompido, e em seguida de secagem torna-se fatal. Outras sementes pode absorver e perder água algumas vezes, sem causar efeitos nocivos, mas a secagem pode causar dormência secundária.

Germinação induzindo

Uma série de estratégias diferentes são usados por jardineiros e horticultores para quebrar dormência das sementes.

Escarificação permite que a água e gases para penetrar na semente; que inclui métodos para quebrar fisicamente os casacos de semente duros ou suavizar-los por produtos químicos, tais como imersão em água quente ou abrindo buracos na semente com um alfinete ou esfregando-os em uma lixa ou fissuras com uma prensa ou martelo. Embebendo as sementes em solventes ou ácidos também é eficaz para muitas sementes. Às vezes, as frutas são colhidas enquanto as sementes ainda são imaturos e do revestimento de semente não está totalmente desenvolvido e semeadas imediatamente antes do revestimento de semente se tornar impermeável. Em condições naturais, revestimentos de sementes são desgastado por roedores de mascar sobre a semente, as sementes se esfregando rochas (sementes são movidas pelas correntes de vento ou da água), por sofrer congelamento e descongelamento das águas superficiais, ou passando por aparelho digestivo do animal. Neste último caso, o revestimento de semente protege a semente de digestão, embora muitas vezes enfraquecer o revestimento de semente de tal forma que o embrião está pronto a brotar quando ele fica depositado (juntamente com um pouco de fertilizante) longe da planta-mãe. Os microrganismos são frequentemente eficaz na quebra de casacos de semente duros e são por vezes utilizados por pessoas como um tratamento; as sementes são armazenadas num meio de areia quente húmido durante vários meses em condições não estéreis.

Estratificação, também chamado úmido-refrigeração, quebra de dormência fisiológica, e envolve a adição de umidade para as sementes para que eles absorvem água, e eles são, então, sublected a um período de resfriamento úmido para pós-amadurecer o embrião. Semeadura fora no verão e no outono e permitindo para hibernar no exterior, sob condições de frio é uma maneira eficaz para estratificar as sementes; algumas sementes responder mais favoravelmente a períodos de oscilação de temperaturas que fazem parte do ambiente natural.

Lixiviação ou a imersão em água remove inibidores químicos em algumas sementes que impedem a germinação. Chuva e derretendo neve naturalmente realizar essa tarefa. Para sementes plantadas em jardins, água corrente é melhor-se embebido em um recipiente, de 12 a 24 horas de imersão é suficiente. Imersão mais tempo, especialmente em águas estagnadas, pode resultar em falta de oxigênio e morte de sementes. Sementes com casacos de semente duros pode ser embebido em água quente para quebrar as camadas de células impermeáveis que impedem a entrada de água.

Outros métodos utilizados para auxiliar a germinação de sementes que têm a dormência incluem O resfriamento, pré-secagem, alternância diária da temperatura, a exposição à luz, nitrato de potássio, o uso de reguladores de crescimento de plantas, tais como giberelinas, citocininas, etileno, tioureia, hipoclorito de sódio, e outros. Algumas sementes germinarão melhor depois de um incêndio; para algumas sementes, rachaduras incêndio difícil casacos de semente, enquanto em outros, dormência química é quebrado em reação à presença de fumaça; fumo líquido é frequentemente usado por jardineiros para auxiliar a germinação destas espécies.

Sementes esterilizadas

As sementes podem ser esterilizadas por algumas razões: eles podem ter sido irradiados, células unpollinated, viveu expectativa passado, ou criados para o efeito.

Origem e evolução

A origem das plantas de sementes é um problema que ainda permanece sem solução. No entanto, mais e mais dados tende a colocar essa origem no meio Devoniano . A descrição, em 2004, do proto-semente Runcaria heinzelinii no Givetian da Bélgica é uma indicação de que a antiga origem da semente-plantas. Tal como acontece com samambaias modernas, a maioria das plantas terrestres antes desta vez reproduzida através do envio de esporos no ar, que iria pousar e se tornar novas plantas inteiras.

Os primeiros "verdadeiros" sementes são descritas a partir do Devoniano superior, que é provavelmente o teatro da sua verdadeira primeira radiação evolutiva. As plantas com sementes tornou-se progressivamente um dos principais elementos de quase todos os ecossistemas.

Importância econômica

Uma variedade de sementes de feijão.

Sementes comestíveis

Muitas sementes são comestíveis e a maioria das calorias humanos vem de sementes, em especial de cereais , legumes e nozes . Sementes também fornecer mais óleos de cozinha, muitas bebidas e especiarias e alguns importantes aditivos alimentares. Em diferentes sementes a embrião da semente ou o endosperma domina e fornece a maioria dos nutrientes . O armazenamento proteínas do embrião e endosperma diferem em sua aminoácido conteúdo e propriedades físicas. Por exemplo, a glúten de trigo, importante para proporcionar o propriedade elástica para pão massa é estritamente uma proteína endosperma.

As sementes são usadas para propagar muitas culturas, como cereais, legumes, árvores de floresta , gramados e gramíneas. Particularmente nos países em desenvolvimento, um grande constrangimento enfrentado é a insuficiência dos canais de marketing para obter a semente para os agricultores pobres. Assim, a utilização de sementes retidas por agricultor permanece bastante comum.

Sementes também são comidos por animais , e são alimentados a gado. Muitas sementes são utilizadas como alpiste.

Veneno e segurança alimentar

Enquanto algumas sementes são comestíveis, outros são prejudiciais, venenoso ou mortal. Plantas e sementes, muitas vezes contêm compostos químicos para desencorajar herbívoros e predadores de sementes. Em alguns casos, estes compostos simplesmente mau gosto (por exemplo, em mostarda), mas outros compostos são tóxicos ou quebrar em compostos tóxicos dentro do sistema digestivo.As crianças, sendo menor do que os adultos, são mais susceptíveis ao envenenamento por plantas e sementes.

Um veneno mortal, a ricina, vem de sementes da mamona. Doses letais relatados são em qualquer lugar de dois a oito sementes, embora apenas algumas mortes foram relatadas quando mamona foram ingeridos pelos animais.

Além disso, as sementes que contêm amygdalin- maçã , damasco , amêndoa amarga , pêssego, ameixa , cereja, marmelo, e outros, quando consumidos em quantidades suficientes, pode causar envenenamento por cianeto. Outras sementes que contêm venenos incluem annona, algodão , pinha, datura, não cozidas durian , dourado cadeia, cavalo-castanha, larkspur, locoweed, lichia, nectarina, rambutan, ervilha do rosário, graviola, pinha, glicínias, e teixo. As sementes da árvore de estricnina também são tóxicos, contendo o veneno estricnina.

As sementes de muitas leguminosas, incluindo o feijoeiro comum ( Phaseolus vulgaris ), contêm proteínas chamadas lectinas que podem causar desconforto gástrico se os grãos são consumidos sem cozimento. o feijão e muitos outros, incluindo a soja , também contêm inibidores de tripsina que interferem com a ação da enzima digestiva tripsina. Processos normais de cozimento degradam lectinas e inibidores de tripsina para formas inofensivas.

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Outros usos

Algodão fibra cresce ligada a sementes de algodoeiro. Outras fibras de sementes são de sumaúma e milkweed.

Muitos óleos não alimentares importantes são extraídos a partir de sementes.O óleo de linhaça é usado em tintas. Óleo de jojoba ede crambe são semelhantes aos óleo de baleia.

As sementes são a fonte de alguns medicamentos, incluindoóleo de rícino,óleo da árvore do chá e do medicamento contra o câncer desacreditado,Laetrile.

Muitas sementes têm sido usados ​​como contas em colares e rosários incluindo as lágrimas de Job, Chinaberry, ervilha do rosário, e mamona. No entanto, os três últimos são também venenoso.

Outros usos de sementes incluem:

  • Sementes usado uma vez como pesos parabalanças.
  • Sementes utilizadas como brinquedos pelas crianças, como para o jogoConkers.
  • Resina de Clusia roseasementes usadas para calafetar barcos.
  • Nematicida desementes do milkweed.
  • Farelo de algodão usado como ração animal efertilizante.

Registros de sementes

O enormefrutodococo de mer.
  • O mais antigo viável semente-carbono-14 datado que cresceu em uma planta era uma semente da Judéia tamareira cerca de 2.000 anos de idade, recuperado de escavações no palácio de Herodes, o Grande, em Masada em Israel . Foi germinadas em 2005. (A regeneração da relatado Silene stenophylla (narrow-folheado candelária) a partir de material preservado para 31.800 anos no Siberiano permafrost foi conseguida usando tecido fruto, não de sementes.)
  • O maior semente é produzida pelo Coco de Mer, ou "coqueiro double", Lodoicea maldivica . Toda a fruta pode pesar até 23 kg (50 libras) e, geralmente, contém uma única semente.
  • Os primeiros fósseis sementes são em torno de 365 milhões anos de idade a partir da tarde Devoniano de West Virginia . As sementes são preservados imaturos óvulos da planta Elkinsia polymorpha .
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