FISIOLOGIA VEGETAL 24/10/2012. Crescimento e desenvolvimento. Crescimento e desenvolvimento. Onde tudo começa? Crescimento e desenvolvimento

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1 FISIOLOGIA VEGETAL Crescimento e desenvolvimento Pombal PB Crescimento e desenvolvimento Onde tudo começa? Crescimento e desenvolvimento Polinização: transferência do grão de pólen da antera ao estigma Germinação do grão de pólen e crescimento do tubo polínico O tubo polínico atravessa o estilete indo em direção ao ovário Tubo polínico atinge o ovário onde encontra o gameta feminino 1

2 Crescimento e desenvolvimento Fertilização: união dos gametas masculino e feminino Núcleo gerativo (n) + oosfera (n) Zigoto (2n) Núcleo gerativo (n) + núcleos polares (2n) endosperma (3n) Tegumento integumentos do óvulo Zigoto = 2n FLOR GRÃO DE PÓLEN Núcleos gerativo Núcleo vegetativo Grão de pólen germinando divide em dois Núcleo gerativo Tubo polínico FLOR 2

3 OOSFERA + NUCLÉO GERATIVO = ZIGOTO (n) (n) (2n) Integumentos do óvulo NÚCLEOS POLARES + NUCLÉO GERATIVO = ENDOSPERMA (2n) (n) (3n) núcleos polares Definição: É o processo que dá início ao crescimento e desenvolvimento vegetal Estádios de desenvolvimento do embrião: são quatro Onde começa? União do gameta masculino (núcleo gerativo) com o gameta feminino (oosfera) durante a fecundação Dessa união forma-se uma célula denominada de zigoto (2n) Outras estruturas são formadas durante o processo de fecundação: Endosperma (núcleo gerativo + núcleos polares) Sementes (tegumento integumentos do óvulo) Frutos (ovário ou receptáculo) A embriogênese ocorre no interior do saco embrionário do óvulo 3

4 Estádios de desenvolvimento do embrião: Estádio globular: após a formação do zigoto ocorre uma série de divisões celulares gerando um embrião globular com aproximadamente oito células Estádios de desenvolvimento do embrião: Estádio de coração: rápida divisão celular em duas regiões em cada lado do futuro ápice da parte aérea Estádios de desenvolvimento do embrião: Estádio de torpedo: forma-se como resultado do alongamento celular ao longo do eixo embrionário Estádios de desenvolvimento do embrião: Estádio de maturação: o embrião e a semente perdem água e tornam-se metabolicamente quiescente ao entrarem em dormência 4

5 Padrão de crescimento axial do embrião (eixo longitudinal): A primeira divisão zigótica é assimétrica e ocorre em ângulo reto ao eixo longitudinal: uma célula apical e outra basal A célula apical é rica em citoplasma A célula basal apresenta grande vacúolo Duas divisões verticais e uma horizontal da célula apical: embrião globular A célula basal divide-se horizontalmente gerando de 6 a 8 células (suspensor): conecta o embrião ao sistema vascular Regiões axiais (eixo longitudinal): Região apical: cotilédones e meristema apical da parte aérea Região mediana: hipocótilo, raiz e maior parte do meristema da raiz Região da hipófise: célula do suspensor mais próxima ao embrião e que é responsável pela formação da coifa na raiz 5

6 Padrão radial de diferenciação dos tecidos (eixo transversal): Este padrão é observado desde o formato octante ou globular do embrião As células mais externas formam uma camada superficial: protoderme Abaixo da protoderme estão as células que darão origem ao meristema fundamental: cortex e a endoderme (raiz e hipocótilo) Células centrais alongadas: tecidos vasculares e periciclo (raiz) ápice caulinar cotilédone Partes constituintes das sementes (dicotiledônea) EMBRIÃO pericarpo tegumento ápice radicular 6

7 Meristemas no desenvolvimento vegetal Partes constituintes das sementes (monocotiledônea) Meristemas: população de células pequenas e isodiamétricas com características embrionárias que desempenha importante papel no crescimento e desenvolvimento vegetal Os meristemas iniciam suas atividades após o termino da embriogênese e início da germinação das sementes Os meristemas se autoperpetuam Podem reter sua característica embrionária indefinidamente Meristemas no desenvolvimento vegetal Dois meristemas são formados durante o desenvolvimento embrionário: meristemas primários Meristema apical do caule Meristema apical da raiz Crescimento primário da pta Célula Células Células Células Embrionária meristemáticas Comprometidas diferenciadas Meristemas formados a partir de células diferenciadas ou maduras são chamados de meristemas secundários Responsáveis pelo crescimento secundário da planta 7

8 Meristemas que surgem durante o desenvolvimento vegetal Meristema apical do caule Meristemas axilares: localizados nas axilas foliares e são responsáveis pela formação de ramificações laterais Meristemas intercalares: gramíneas (base dos colmos) Meristemas de raízes laterais: periciclo Câmbio vascular: xilema e floema secundário Felogênio: periderme (substitui a epiderme) Meristema apical da raiz 8

9 Meristema de raízes laterais: periciclo 9

10 Altura de planta (cm) 24/1/212 Diferenciação celular Mas o que é diferenciação celular? É o processo pelo qual as células adquirem propriedades metabólicas, estruturais e funcionais distintas daquelas de suas células progenitoras Desdiferenciação: é o processo onde células diferenciadas adquirem características meristemáticas e voltam a se dividir Célula Células Células Células Embrionária meristemáticas Comprometidas diferenciadas Análise de crescimento vegetal Crescimento em meloeiro O que é crescimento vegetal? É o aumento irreversível no seu volume Como as plantas crescem? Divisão celular Pressão de turgor (grandes vacúolos) Expansão celular Ŷ=286,93/[1+183,72 EXP(-,1416T)] R²=.986 Ŷ=294,35/[1+462,26 EXP(-,1629T)] R²=.9964 Ŷ=262,81/[1+146,15 EXP(-,1242T)] R²=.9975 Ŷ=286,81/[1+249,8 EXP(-,1381T)] R²=.9981 Como podemos medir o crescimento vegetal? Mudanças na massa fresca Mudanças na massa seca Mudanças na área foliar, no comprimento e diâmetro do caule

11 Número de folhas por planta Comprimento de entrenós (cm) Área foliar por planta (cm 2 ) Número de entrenós 24/1/ Ŷ=7,12/[1+29,58 EXP(-,1431T)] R²=.996 Ŷ=7,41/[1+42,64 EXP(-,1593T)] R²=.9964 Ŷ=6,72/[1+32,18 EXP(-,1459T)] R²=.9953 Ŷ=6,45/[1+2,12 EXP(-,132T)] R²= Ŷ=42,71/[1+28,93 EXP(-,937T)] R²=.9931 Ŷ=41,58/[1+7,5 EXP(-,1163T)] R²=.9948 Ŷ=4,35/[1+37,61 EXP(-,939T)] R²=.9928 Ŷ=38,93/[1+53,24 EXP(-,153T)] R²= Ŷ=6,78/[1+135,4 EXP(-,1586T)] R²=.9764 Ŷ=59,81/[1+114,93 EXP(-,1274T)] R²=.9913 Ŷ=51,21/[1+67,68 EXP(-,1116T)] R²=.9958 Ŷ=47,26/[1+47,34 EXP(-,124T)] R²= Ŷ=9993,82/[1+1279,11 EXP(-,269T)] R²=.9979 Ŷ=115,69/[1+855,43 EXP(-,1828T)] R²=.9942 Ŷ=123,46/[1+72,58 EXP(-,914T)] R²=.995 Ŷ=7143,34/[1+123,35 EXP(-,1134T)] R²=

12 Massa seca de folha (g planta -1 ) Massa seca de fruto (g planta -1 ) Massa seca total (g planta -1 ) Massa seca de caule (g planta -1 ) 24/1/ Ŷ=49,99/[1+825,12 EXP(-,1877T)] R²=.9946 Ŷ=48,69/[1+72,67 EXP(-,17T)] R²=.9969 Ŷ=46,32/[1+37,14 EXP(-,1252T)] R²=.9887 Ŷ=29,88/[1+617,6 EXP(-,1551T)] R²= Ŷ=31,42/[1+729,61 EXP(-,187T)] R²=.9892 Ŷ=27,61/[1+712,37 EXP(-,1713T)] R²=.9928 Ŷ=21,37/[1+963,42 EXP(-,1616T)] R²=.9925 Ŷ=16,21/[1+874,23 EXP(-,1672T)] R²= Ŷ=147,52 EXP[-2523,15 EXP(-,132T)] R²=.9895 Ŷ=134,75 EXP[-1823,46 EXP(-,1254T)] R²=.9756 Ŷ=99,9 EXP[-1654,24 EXP(-,121T)] R²=.9492 Ŷ=74,64 EXP[-2356,13 EXP(-,1274T)] R²= Ŷ=239,34/[1+221,42 EXP(-,973T)] R²=.99 Ŷ=215,8/[1+499,98 EXP(-,1114T)] R²=.9829 Ŷ=168,49/[1+612,15 EXP(-,118T)] R²=.9692 Ŷ=121,35/[1+612,15 EXP(-,1133T)] R²=

13 Índices de crescimento Taxa de crescimento absoluto (g dia -1 ) TCA = MST (semana seg.) MST (semana ant.) / 7 (se for por semana) MST massa seca total Taxa de crescimento relativo (g g -1 dia -1 ) TCR = [1/MST (semana seg) ] x [MST (semana seg.) MST (semana ant.) / 7] Índices de crescimento Área foliar específica (cm 2 g -1 ) AFE = AF / MSF MSF massa seca de folha Razão de massa foliar (g g -1 ) RMF = MSF / MST Razão de área foliar (cm 2 g -1 ) RAF = AF / MST AF área foliar Índice de área foliar (cm 2 cm -2 ) IAF = AF / Área do terreno ocupado por cada planta Índices de crescimento Índice de colheita (g g -1 ) IC = MSPC / MST MSPC massa seca do produto comercial Taxa assimilatória líquida (g cm -2 semana -1 ) TAL = [1/AF] x [MST (semana seg.) MST (semana ant.) / 7] 13