Germinació

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Llavors de girasol després d'haver passat tres dies de la germinació
Proves de germinació

La germinació és el procés pel qual una llavor o una espora surt d'un període de dormició. L'exemple més comú de germinació es dóna quan es fa un planter a partir de la germinació de les llavors d'una planta amb flors o una gimnosperma. Tanmateix germinen també les espores com pot ser el cas dels fongs. En termes generals s'anomena germinació a qualsevol organisme o germen petit que s'expandeix cap a un organisme més gran.

Germinació de les llavors[modifica | modifica el codi]

Llavors de Brassica campestris germinant

La germinació és el creixement d'una planta que té un embrió contingut en una llavor. Les llavors completament desenvolupades contenen un embrió i en la majoria de les plantes també tenen substàncies de reserva. Algunes plantes produeixen una proporció de llavors sense embrió i s'anomenen llavors vanes.[1] que mai germinen. Moltes llavors atravessen un període de quiescència on no hi ha creixement actiu i durant aquest període poden ser transportades a llocs segurs o bé sobreviure a un clima advers estacionalment. Sota condicions favorables aquestes llavors poden germinar.

Requeriments per a la germinació de les llavors[modifica | modifica el codi]

La germinació de les llavors depenen ensems de condicions internes i externes. Entre les més importants de les externes hi ha: la temperatura, l'aigua, l'oxigen i de vegades la llum o la foscor. Hi ha plantes en les quals la resposta a la germinació depèn de les condicions mediambientals durant la formació de les llavors i amb més freqüència la resposta a la germinació depèn del tipus de dormició de la llavor.

  • Aigua - en cal per germinar. Les llavors madures sovint tenen un contingut molt baix d'aigua i en necessiten grans quantitats (imbibició) per tal de germinar. Amb la imbibició es trenca la coberta de la llavor. Les substàncies de reserva com el midó, la proteïna i l'oli s'acumulen en les llavors i proporcionen nutrició a l'embrió. Amb la hidratació de la llavor els enzims hidrolítics s'activen i les substàncies de reserva es converteixen en compostos químics metabòlicament útils. Quan després de la germinació emergeixen les fulles i arrels les substàncies de reserva s'exhaureixen i la fotosíntesi proporciona l'energia per a continuar el creixement i a les plantes els caldrà un subministrament continu d'aigua, nutrients i llum.
  • Oxigen- en cal per al metabolisme de la germinació.[2] L'oxigen s'utilitza en la respiració aeròbica, que és la principal font d'energia per a les plantes germinades fins que formen les fulles. L'oxigen d'origen atmosfèric es troba en els porus del sòl i en els casos de sòls anegats d'aigua les plantes poden patir deficiència d'oxigen. Algunes llavors tenen cobertes de les llavors impermeables que impedeixen que hi entri l'oxigen cosa que causa una dormició especial que es trenca fent que la coberta (amb àcids per exemple)es faci permeable a l'aigua i l'aire.
  • Temperatura - afecta la taxa de metabolisme i de creixement. Hi ha un marge de germinació ampli entre les espècies de plantes: moltes llavors germinen entre els 16 i 24 °C altres (com per exemple el blat i l'ordi) germinen just per sobre del punt de congelació, altres només germien amb temperatures diferenciades entre uns màxims i uns mínims. Algunes llars requereixen exposició a baixes temperatures (vernalització) per trencar la dormició. Algunes llavors (per exemple les cistàcies) només germinen en gran quantitat després d'haver passat un incendi forestal.
  • Llum o foscor - poden promoure la germinació i és un tipus de dormició física. Moltes llavors no són afectades per la llum o la foscor però d'altres (incloent espècies forestals) no germinaran fins que una clariana del bosc permeti l'entrada de prou llum.

L'estratificació, (posar les llavors en capes estratificades i a una temperatura baixa), imita el procés natural que afebleix la coberta de la llavor abans de germinar. A la natura algunes planes requereixen condicions especials per a germinar, per exemple el llentiscle germina a la tardor quan el terra queda xopa durant dies per les típiques pluges abundants d'aquesta època. Altres llavors necessiten passar pel tracte intestinal dels animals per aflebir la coberta seminal i complir les condicions de germinació, és el cas del saüc i altres plantes que tenen una distribució natural regulada pels ocells.

Grans d'ordi germinats (malta) per a fer-ne Whiskey

Dormició[modifica | modifica el codi]

Article principal: Dormició

La dormició de la llavor es pot originar en diferents parts de la llavor, per exemple dins l'embrió en altres casos hi està implicada la coberta de la llavor El trencament de la dormició normalment només es dóna en llavors hidratades.[3] Entre els factors que afecten la dormició de les llavors s'inclouen la presència de certes hormones de plantes com l'àcid abscíssic, que inhibeix la germinació i les giberel·lines, que posen fi a la dormició de les llavors. Per a fer cervesa les llavors d'ordi es tracten amb giberel·lines per assegurar una germinació uniforme per a fer la malta.

L'índex de germinació es pot usar com un indicador de la fitotoxicitat en els sòls. Algunes espècies deixen anar enormes quantitats de llavors, ja que la mortalitat entre la dispersió i l'arrelament pot ser molt alta.

Percentatge de germinació[modifica | modifica el codi]

En agricultura i jardineria, el percentatge de germinació descriu quantes llavors d'una espècie, varietat raça o lot de plantes és probable que geminen. Per exemple un 85% de germinació indica que probablement 85 de 100 llavors germinaran sota condicions apropiades.

La capacitat germinativa de les llavors és molt variable, segons l'espècie de que es tracti. Les llavors poden tenir un període de latència molt llarg, sense perdre la capacitat germinativa un cop les condicions siguin favorables. En bona part depèn de la quantitat i del tipus de reserves que tenen les llavors. Així, en molts arbres de ribera (salicàcies, per exemple), les llavors perden la capacitat de germinar en poc temps, fins i tot en pocs dies. En canvi, moltes plantes oportunistes, com ara les males herbes, conserven la seva capacitat germinativa durant molts anys. En l'extrem, s'ha aconseguit fer germinar llavors que havien estat enterrades segles sota de runes o en tombes egípcies.

Germinació de les plantes dicotiledònies[modifica | modifica el codi]

L'arrel embrionària (radícula) és la primera part que emergeix de la llavor. Permet a les plantes germinades ancorar-se a la terra i començar a absorbir aigua i posteriorment emergeix el brot embriònic de la llavor. Aquest brot té tres parts: els cotilèdons, la secció del brot per sota dels cotilèdons (hipocòtil), i la secció del brot per sobre dels cotilèdons (l'epicòtil). La manera com aquest brot emergeix és diferent segons les plantes. Peter H.[4]

Germinació epigea[modifica | modifica el codi]

Germinació epigea d'una mongeta (Phaseolus vulgaris), els cotilèdons, que són molt gruixuts, surten fora de la terra

En la germinació epigea (del grec: damunt la terra) l'hipocòtil s'allarga i forma un ganxo, impulsant els cotilèdons i els meristemes a través del substrat.Quan arriba a la superfície s'endureix i empeny els cotilèdons cap l'aire. La mongeta (fesol), per exemple, germina de forma epigea.

Germinació hipogea[modifica | modifica el codi]

El cigró germina de forma hipogea, la mongeta, encara que és de la mateixa família és epigea

Una alta forma de germinació és l'anomenada hipogea (del grec: sota terra) que és quan l'epicòtil s'allarga i forma un ganxo. En aquest tipus de germinació els cotilèdons es queden sota terra on acaben descomponent-se. El pèsol, per exemple germina de forma hipogea.

Germinació en les monocotiledònies[modifica | modifica el codi]

En aquests casos la radícula de l'embrió està coberta per la coleoriza i el coleòptil respectivament. La coleoriza és la primera part a créixer per fora de la llavor, seguidament creix la radícula. El coleòptil aleshores és empès a través de la terra fins que arriba a la superfície. Després s'atura l'allargament del coleòptil i emergeixen les primeres fulles.

Germinació anticipada[modifica | modifica el codi]

Ocorre quan la llavor germina abans d'ésser alliberada per la planta. Pot passar, per exemple, (en climes humits) amb la germinació dels grans de blat i altres cereals dins l'espiga. També es poden trobar llavors de llimoner germinades dins la mateixa llimona i el mateix fenomen entre altres plantes.[5]

Germinació del pol·len[modifica | modifica el codi]

Una altra germinació durant la vida de gimnospermes i angiospermes és la germinació del gra de pol·len després de la pol·linització. Com també passa en les llavors, el gra de pol·len està en un alt grau de deshidratació abans de ser emès des d'una planta a una altra. Els grans de pol·len contenen diverses cèl·lules (més de 8 en les gimnospermes i de 2 a 3 en les plantes amb flor/angiospremes) Una d'aquestes cèl·lules és el tub pol·línic. Quan el gra de pol·len arriba a l'estigma, o a la pinya femenina, s'hidrata i germina. El pol·len també pot ser induït a germinar in vitro.[6]

Durant la germinació el tub cel·lular s'allarga i forma un tub pol·línic. Dins la flor el tub pol·línic creix cap l'òvul on descarrega l'esperma vegetal produït en el gra de pol·len per a la fertilització. El gra de pol·len germinat amb les seves dues cèl·lules espermàtiques és el microgametòfit masculí madur.

Autoincompatibilitat[modifica | modifica el codi]

En les flors hermafrodites hi ha un gran risc d'autopol·linització i per tant de degeneració genètica. Algunes plantes utilitzen el control de la germinació del pol·len per evitar l'autopol·linització. En plantes autoincompatbles l'estigma d'algunes plantes pot reconèixer molecularment el seu mateix pol·len i evitar que aquest pol·len hi germini.[7]

Germinació de les espores[modifica | modifica el codi]

La germinació també pot fer referència a l'emergència de cèl·lules d'espores latents i al creixement d'hifes o tal·lus des de les espores dels fongs, algues i d'algunes plantes.

Les conídies són espores reproductives asexuals de fongs les quals germinen sota condicions específiques. De la germinació de les conídies es poden formar una gran varietat de cèl·lules, les més comunes es transformen en hifes.[8][9]

Espores latents[modifica | modifica el codi]

En les espores en latència, la germinació implica el trencament de la paret cel·lular de l'espora en dormició. En determinades floridures, la germinació es refereix a l'emerència de cèl·lules ameboides des de l'espora endurida. Després del trencament de la coberta de l'espora, es produeix la divisió cel·lular però no pas necessàriament el desenvolupament d'un organisme pluricel·lular, com per exemple ocorre en les amebes de vida lliure o en algunes floridures.

Zoospores[modifica | modifica el codi]

En zoòspores mòbils, la germinació amb freqüència comporta una pèrdua de mobilitat i també canvis en la forma de la cèl·lula que permet a l'organisme enganxar-s'hi (ser sèssil).

Falgueres i molses[modifica | modifica el codi]

En briofitins, falgueres, i poques altres plantes, les espores germinen en gametòfits independents. En briofitins (com per exemple les molses) les espores germinen dins d'estructures (protonema) similars a les hifes dels fongs. En la falguera el gametòfit és petit i en forma de cor i s'anomena Pròtal els quals es poden observar sovint en la part de sota d'una fulla de falguera adulta que porti espores.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. [enllaç sense format] http://www.fao.org/DOCREP/006/AD232E/AD232E20.htm
  2. S. M. Siegel, L. A. Rosen (1962) Effects of Reduced Oxygen Tension on Germination and Seedling Growth Physiologia Plantarum 15 (3), 437–444 doi:10.1111/j.1399-3054.1962.tb08047.x
  3. The encyclopedia of seeds: science, technology and uses Cabi Series http://books.google.cat/books?id=aE414KuXu4gC&pg=PA203 2006 journal isbn = 0851997236
  4. Ray F. Evert, Susan E. Eichhorn Biology of Plants, 7th Edition W.H. Freeman and Company 2005 isbn = 0-7167-1007-2
  5. 1998 Crop sciences: recent advances
  6. Martin FW In Vitro Measurement of Pollen Tube Growth Inhibition Plant Physiol 1972 i Pfahler PL In vitro germination characteristics of maize pollen to detect biological activity of environmental pollutants Environ. Health Perspect.1981
  7. Takayama S, Isogai A Self incompatibility in plants Annu Rev Plant Biol 2005
  8. Roca M., M.G.; Davide, L.C.; Davide, L.M.; Mendes-Costa, M.C.; Schwan, R.F.; Wheals, A. 2004. Conidial anastomoses fusions between Colletotrichum species. Mycological Research. 108, 11: 1320-1326.
  9. Roca, M.G.; Arlt, J., Jeffree, C.E.; Read, N.D. 2005. Cell biology of conidial anastomosis tubes in Neurospora crassa. Eukaryotic Cell 4: 911-919.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

  • Sowing Seeds Tècniques de sembra de llavors.
  • Seed Germination: Theory and Practice, Norman C. Deno, 139 Lenor Dr., State College PA 16801, USA. Un extens estudi sobre percentatges de germinació sota diferents condicions.