Desenvolvimento da semente - felix.ib.usp.brfelix.ib.usp.br/pessoal/marcos/minhaweb3/Docs aulas...
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endospermacotilédone
coleóptile
cauleembrionário
radícula(raízembrionária)
coleóptile
primeirafolha
raiz primária
Relações fonte-dreno em sementes em desenvolvimento. Água e solutos são transportados para a semente através do floema. O descarregamento do floema ocorre através da testa e os solutos são então transportados para o embrião (ou endosperma) através do apoplasto. (Bradford, 1994).
Rota de assimilados a partir da casca da semente durante o desenvolvimento. O floema termina na casca, onde ocorre o descarregamento dos solutos (p.ex. sacarose). Os solutos então se movem através do apoplasto até o saco embrionário e são reabsorvidos pelas células do endosperma (Thorne, 1981)
O suprimento influencia o número de sementes e consequentemente o potencial reprodutivo
O modelo de limiar para a influência do suprimento de assimilados sobre o número de sementes. O total de assimilados da fonte é distribuído para o potencial das sementes. Cada óvulo fertilizado requer um limiar de assimilados para que o desenvolvimento continue. A maior capacidade de exceder o limiar e suprir assimilados é uma necessidade para aumentar o número de sementes (Egli, 1998)
fonte
Suprimento de
assimilados
Drenos reprodutivos
limiar
Drenos vegetativos
Etapas do desenvolvimento da semente
1) Fertilização2) Embriogênese3) Deposição de reservas4) Dessecação
EP ED EPED CO
T
TEG
CO
T
TEG 8A
EDEP
TEG
COT
8B
EP ED EPED CO
T
TEG
CO
T
TEG 8A
EDEP
TEG
COT
8B
Embrião
Endosperma
Desenvolvimento do zigoto e do embrião, baseado em estudos com Arabidopsis e Capsella (Gondberg et al. 1994). CE-final chalazal; SC-casca; Em-endosperma; SM-meristema apical; RM-meristema da raíz; MPE-finalmicropilar; S-suspensor; A-eixo; C-cotilédone; Pd-protoderma; Gm-meristema basal; Pc-procâmbio.
Embebição
Germinação e Estabelecimento da plântula
Germinação Desenvolvimento da plântulaSe
men
teM
atur
o-ol
igot
rófic
am
atur
o-eu
tróf
icas
Imat
uro-
euto
tróf
icas
Sacarose eSérie Rafinósica
Mobilização dereservas de C e N
Fotossíntese
Sacarose eSérie Rafinósica
Fotossíntese
Plan
ta
Mobilização dereservas de C e N
Maturação
Mobilização de reservas de Sacarose, Série Rafinósica C e N
Fotossíntese
Síntese e Mobilização dereservas de C e N
Síntese dereservas de C e N
Síntese e reservas de C e N
Enchimento do grão e secagem
Fotossíntese
Fotossíntese
Fotossíntese
Pós-maturacãodo embrião
Maturação do embrião
Maturação do embrião
Formação de tecido embrionário
BUCKERIDGE, M.S., SANTOS, H.P., TINÉ, M.A. & AIDAR, M.P.M. (2004) Mobilização de Reservas. In: Germinação. Do básico ao aplicado. Alfredo Gui Ferreira & Fabian Borgheti (Eds.). Artmed, Porto Alegre pp.163-185.
Reservas nutricionais em sementes (%)
cereais
leguminosas
proteínas lipídeos carboidratos
cevadaaveiaarroztrigo
12131212
3822
76667675
feijãoervilhaamendoimsoja
23253137
164817
56521226
endo
sper
ma
cotil
édon
es
Síntese de ribossomos na membrana do retículo endoplasmático (ER). Enquanto os peptídeos estão sendo sintetizados, peptídeos sinal que dirigem seu próprio destino são clivados e oligossacarídeos são adicionados às cadeias laterais e formam corpos protéicos diretamente a partir do ER (em cereais) ou são transportados para vacúolos de armazenamento (Bewley e Black 1994)
Localização in situ de RINO1 (transcrito com alta homologia com o gene que codifica para a mioinositol 1-P-sintase) em embriões de arroz em desenvolvimento. Cp-coleóptilo, eb-epiblasto, em-endosperma, r-radícula, as-meristema apical do caule, st-escutelo, v-procâmbio vascular
oleosina triglicerídeo fosfolipídeo
B
RE
A
RE
CLou
CL
RE
Formação de corpos lipídicos (CP) a partir do retículo endoplasmático (RE). A- os triglicerídeos são acumulados na membrana do RE (cinza) e formam uma protuberância que eventualmente se destaca e forma uma outra organela: o corpo lipídico que pode estar ligado ao RE original ou não. B- esquema mostrando a organização de um corpo lipídico. Além dos triglicerídeos originados na membrana do RE, a interface entre as fases hidrofílica e hidrofóbica é estabilizada por proteínas (oleosinas). Os componentes não estão em escala.
BUCKERIDGE, M.S., SANTOS, H.P., TINÉ, M.A. & AIDAR, M.P.M. (2004) Mobilização de Reservas. In: Germinação. Do básico ao aplicado. Alfredo Gui Ferreira & Fabian Borgheti (Eds.). Artmed, Porto Alegre pp.163-185.
Anabolismo dos lipídeos em sementessacarose
hexose-P triose-P
PEP
OAA
piruvato
glicerol 3-P
malato
CO2
mitocôndriapiruvato
acetil-CoA
acetato
hexose-P
triose-P
piruvato
acetil-CoA
plastídeo
malonil-CoA
malonil-ACP
CO2
acetatoCO2
retículo endoplasmático
corpos lipídicos
triglicerídeos
triglicerídeos
oleoil-ACP oleato
estearoil-ACP estearato
palmitoil-ACP palmitato
oleoil-CoA
estearoil-CoA
palmitoil-CoAác. graxo-CoA
banco de
SEMENTEsacarose
PLANTA MÃE
fotossíntese
citossol
outras modificações
BUCKERIDGE, M.S., SANTOS, H.P., TINÉ, M.A. & AIDAR, M.P.M. (2004) Mobilização de Reservas. In: Germinação. Do básico ao aplicado. Alfredo Gui Ferreira & Fabian Borgheti (Eds.). Artmed, Porto Alegre pp.163-185.
Anel de crescimentoAmorfo
Anel de crescimentoSemicristalino
Borda
do Grânulo
Final redutor
Cadeia tipo A Agrupamentos (10 nm)Região cristalina
Região amorfa
GR
ÂN
ULO
SA
MIL
OPE
CTI
NA
AM
ILO
SE
Cadeia tipo Bα - hélice
dupla α - hélice
Anabolismo do amido em sementes
SACAROSE
FRU
UDP-Glc
Glc-1-P
Glc-6-P
FRU-6-P
Glc-1-P
Glc-6-P
ADP-Glc
Amilose
Amilopectina
Citoplasma
ASS + ERA
ASL
ADPGPPase
THP
ÓRGÃOS FONTE
SS
PGMase
Amiloplasto
BUCKERIDGE, M.S., SANTOS, H.P., TINÉ, M.A. & AIDAR, M.P.M. (2004) Mobilização de Reservas. In: Germinação. Do básico ao aplicado. Alfredo Gui Ferreira & Fabian Borgheti (Eds.). Artmed, Porto Alegre pp.163-185.
Reservas de parede
celular
Retículo endoplasmático
RG AGP
GCM Aparelho de Golgi GAX
XG PGA
Produção e interconversão denucleotídeo açúcares
UDP-açúcares
tradução dassintetases
transporte
produção deglicanos
GDP-fuc SAM
UDP-glc
membrana
citoplasmática
fusão
secreção
modificaçõesfinais
AGPXG
GCMGAX
degradaçãodo polímero
montagem
CT
Fuc-Glc Me-PGA
RG AGP
matriz
BUCKERIDGE, M.S. & TINÉ, M.A.S. COMPOSIÇÃO POLISSACARÍDICA: ESTRUTURA DA PAREDE CELULAR E FIBRA ALIMENTAR (2001) In: Lajolo FM, Saura-Calixto F, Wittig de Penna E, Menezes EW (Eds.) Fibra dietética em Iberoamérica: Tecnologia y Salud. Obtención, caracterización, efecto fisiológico y aplicación en alimentos. Projeto CYTED XI.6. Varela, São Paulo, pp 43-60.
B
hemicelulose fortemente ligada à celulose
hemiceluloses fracamente ligadas à celulose
microfibrila de celulose
Ligação cruzada entre as microfibrilas
Parede de reserva com hemicelulose
C
D
Parede primária
Parede primária Parede de reserva com
pectinas
Parede celular
Lamelamédia
A
Domínio de
pectinas
Membrana plasmática
Parede de reserva característica de arabinogalactanos presentes em sementes de lupino e café.
Parede de reserva característica de Mananos, galactomananos, glucomananos, xiloglucanos e beta-glucanos BUCKERIDGE, M.S., SANTOS, H.P., TINÉ, M.A. &
AIDAR, M.P.M. (2004) Mobilização de Reservas. In: Germinação. Do básico ao aplicado. Alfredo GuiFerreira & Fabian Borgheti (Eds.). Artmed, Porto Alegre pp.163-185.
Perisperma
EndospermaEndosperma
Perisperma(verde)Endosperma
Embrião
Silva, C.O., Tiné, M.A.S. & Buckeridge, Tese de Dr de Clovis O. Silva, Depto de Biologia Celular e Estrutural, UNICAMP 2006
9A 9B
10A 10B
11A 11B
12A 12B
pc c
Silva, C.O., Tiné, M.A.S. & Buckeridge, Tese de Dr de Clovis O. Silva, Depto de Biologia Celular e Estrutural, UNICAMP 2006
Células cotiledonares de jatobá durante a
deposição das reservas
ABAIXO:Após a mobilização
Tiné, MAS, Amaral, LV, Braga, MR, Freshour, Hahn, M. & Buckeridge, Tese de Lourdes Amaral, Depto de Botânica, USP, 2006
Deposição do xilogucano em sementes de jatobá
09/jun
12/mai
03/jul20/jul
06/set
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Datas de coleta
Incl
inaç
ão
0
10
20
30
40
50
% X
ilogl
ucan
o
inclinaçãoXg
A By = 1 ,10 13 x + 2 ,5 70 2
y = 0 ,85 57 x + 1 ,7 78
y = 0 ,66 89 x + 5 ,2 04 4
y = 0 ,6 60 1x + 3 ,78 81y = 0 ,56 16 x + 4 ,7 59 7
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60
Massa Fresca (g)
Com
pr x
Larg
(cm
2 )
12/05/00
09/06/0003/07/00
20/07/0006/09/00
Santos, H.P., Lima, D.U., Silva, C.O. & Buckeridge M.S., dados não publicados
Em jatobá, as reservas do fruto
parecem ser transferidas para
a semente durante o
desenvolvimento
12/mai
09/jun
06/set20/jul
03/jul
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6A
mid
oCotPolpa
20/jul
06/set03/jul
09/jun
12/mai
0
1
2
3
Datas de coleta
Razã
o S/
MA
B
Santos, H.P., Lima, D.U., Silva, C.O. & Buckeridge, M.S., dados não publicados