Unidade 02 formação e desenvolvimento das sementes

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Unidade 02 formação e desenvolvimento das sementes

  1. 1. Formação e Desenvolvimento das Sementes
  2. 2. Introdução  Conquista do Ambiente Terrestre: raízes; epiderme (cutícula); elementos traqueais; Mutações nos processos reprodutivos cada vez mais independentes da água.  Briófitas: arquegônios (oosfera) + anterídeos (anterozóides flagelados)  Geração Gametofítica mais desenvolvida que Esporofítica Pteridófitas:  Geração Esporofítica mais desenvolvida que Gametofítica (efêmera)  Gimnospermas e Angiospermas (Espermatófitas)  Independência da água  Gameta levado até a oosfera pelo tubo polínico (SIFONOGAMIA)
  3. 3. Introdução Multiplicação das plantas Reprodução via SEXUADA  SEMENTES Produção de um novo organismo com intervenção de células ou núcleos sexuais  há renovação do indivíduo. Propagação  via ASSEXUADA Multiplicação de plantas sem o envolvimento de sexos. Partes vegetativas, células e tecidos da planta com capacidade de regeneração  manutenção de clones.
  4. 4. Introdução Reino Vegetal: 350.000 espécies descritas 250.000 multiplicadas por sementes Florescimento Início da fase do ciclo de vida vegetal que culmina com a formação da semente.
  5. 5. Representação de uma flor completa. Carpelo Estame Pétala Sépala Pedunculo floral Receptáculo floral
  6. 6. Sépalas: folhas modificadas, clorofiladas. Conjunto: cálice. Sustentam as pétalas e protegem o botão floral. Flor gamossépala Flor dialissépala PARTES DA FLOR – verticilos florais externos
  7. 7. PARTES DA FLOR – verticilos florais externos Pétalas: Servem para atração de agentes polinizadores. Flor dialipétala Flor gamopétala folhas modificadas, grandes, geralmente coloridas. Conjunto: corola.
  8. 8. Pétalas + sépalas = perianto. Nectários: Glândulas odoríferas: produzem líquido açucarado. Atração de agentes polinizadores. produzem substâncias voláteis de odor forte. Atração de agentes polinizadores. PARTES DA FLOR – termos usuais
  9. 9. Existem plantas cujas sépalas e pétalas são idênticas. Nesse caso, chamamos de tépalas.
  10. 10. Androceu: conjunto de verticilos florais masculinos. Cada verticilo: estame Antera Filete Estames Conectivo Antera Filete PARTES DA FLOR – verticilos florais internos
  11. 11. Gineceu: Flor unicarpelar Flor pluricarpelar conjunto de verticilos florais femininos. Cada verticilo é um carpelo ou pistilo. Estigma Estilete Ovário Receptáculo SincárpicoApocárpicoSimples PARTES DA FLOR – verticilos florais internos
  12. 12. Flores Díclinas: apresentam apenas o ANDROCEU ou o GINECEU. Elementos e em flores separadas. TIPOS DE FLORES Monóica Dióica Díclina Feminina Díclina Masculina
  13. 13. TIPOS DE FLORES Monóclina ou Hermafrodita Flores Monóclinas: apresentam tanto o ANDROCEU quanto o GINECEU. Elementos e na mesma flor. Maioria das Angiospermas. Mecanismos que dificultam a autofecundação   fecundação cruzada.
  14. 14. Esporogênese e Gametogênese  Microsporogênese: processo que conduz à formação do grão de pólen;  Macrosporogênese: conduz à formação do saco embrionário do óvulo;  Microgametogênese: formação dos núcleos espermáticos masculinos;  Macrogametogênese: formação do gameta feminino – oosfera.
  15. 15. Microsporogênese
  16. 16. Microsporogênese Célula vegetativa: responsável pela formação do tubo polínico. Célula geradora: responsável pela formação dos gametas masculinos – núcleos espermáticos.
  17. 17. Microsporogênese
  18. 18. Tipos de grãos de polén
  19. 19. Macrosporogênese Funículo Calaza Tegumento externo Tegumento interno Antípodas Saco embrionário Núcleos polares Oosfera Sinérgidas Micrópila
  20. 20. Polinização Deiscência da antera promove a liberação dos grãos de pólen e são transferidos para o estigma.
  21. 21. Polinização - tipos Autopolinização Compreende a transferência dos grãos de pólen da antera para estigmas da mesma flor. Arroz, feijão, algodão, amendoim, citros, berinjela, alface, tomate, quiabo, fumo. A progênie é praticamente idêntica à planta-mãe. Polinização cruzada Compreende a transferência dos grãos de pólen da antera para estigmas de flores de plantas diferentes. Milho, centeio, crotalaria, cebola, repolho, mamona, girassol, cucurbitáceas. A progênie apresenta ampla diversidade genética.
  22. 22. Polinização – agentes polinizadores Polinização Anemófila
  23. 23. Polinização – agentes polinizadores Polinização Hidrófila Vallisneria spiralis
  24. 24. Polinização – agentes polinizadores ZOOFILIA: agentes polinizadores são os animais.  Atração visual: cor e forma da corola;  Odor: reações instintivas;  Pólen: fonte de alimento, rico em proteínas;  Néctar: líquido açucarado;  Óleos: glândulas ou tricomas que secretam óleos.
  25. 25. Polinização – agentes polinizadores Polinização Entomófila: INSETOS
  26. 26. Polinização – agentes polinizadores Polinização Quiropterófila: MORCEGOS
  27. 27. Polinização – agentes polinizadores Polinização Ornitófila: PÁSSAROS
  28. 28. Polinização 90% das espécies de Angiospermas apresentam flores monóclinas. Vantagem da AUTOGAMIA (autopolinização)  AUTOFECUNDAÇÃO. Mecanismos morfológicos e fisiológicos que impedem a autopolinização. Favorecendo a POLINIZAÇÃO CRUZADA
  29. 29. Polinização Quando uma flor monóclina libera o grão de pólen concomitantemente à maturação do estigma = HOMOGAMIA - autocompatíveis AUTO-INCOMPATIBILIDADE Dicogamia Heterostilia
  30. 30. Polinização Dicogamia: Determina diferenças na época de maturidade da antera e do estigma, exigindo ajustes na época de semeadura, especialmente para a produção de híbridos.  Protandria: os estames amadurecem e liberam pólen antes da maturação do estigma. (milho, pecã, cebola).  Protoginia: os estigmas amadurecem antes que os estames. (variedades de abacate, anonáceas).
  31. 31. Polinização Heterostilia: Quando numa mesma população existem flores com estames e pistilos de tamanhos diferentes.  Longistilia: quando o estilete é longo e filetes são curtos.  Brevestilia: quando flores tem estilete curto (breve) e filetes longos.
  32. 32. Estigma Antera Estilo longo Longestila Antera Estigma Estilo curto Brevestila
  33. 33. Fecundação É o encontro do gameta masculino com o feminino, ou seja, do núcleo espermático com a oosfera. FUSÃO DOS NÚCLEOS SEXUAIS
  34. 34. Fecundação Quando os grãos de pólen alcançam o estigma, aderem à sua superfície (exina) Absorvem o líquido estigmático e “germinam” para formar tubo polínico, que se desenvolvem no interior do estilete até alcançar o ovário Um deles completa seu crescimento, até atuar na fecundação.
  35. 35. Fecundação Fecundação  fusão dos núcleos sexuais. [núcleo espermático (n) x núcleo da oosfera (n)] = 2n Origem ao EMBRIÃO da semente (por divisões mitóticas) Dupla Fecundação [núcleo espermático (n) x núcleos polares, mesocisto (n+n)] = 3n Origem ao ENDOSPERMA (por divisões mitóticas) - tecido nutritivo - Específico das ANGIOSPERMAS
  36. 36. Fecundação Após a FECUNDAÇÃO ÓVULO  SEMENTE EMBRIÃO do novo esporófito ao GERMINAR  plântula  planta. OVÁRIO  FRUTO.
  37. 37. Embriogênese É o desenvolvimento do embrião. Após a fertilização  OOSFERA fecundada  ZIGOTO  entra em fase de repouso e após, inicia uma série de divisões que resultarão no EMBRIÃO. O plano da primeira divisão do ZIGOTO é quase sempre transversal e resulta na formação de duas células: 1. Célula basal (proximal): mais próxima à micrópila  SUSPENSOR 2. Célula distal (terminal): para o centro do megasporófito (saco embrionário) Estabelecimento precoce da polaridade das plantas  parte aérea e o sistema radicular
  38. 38. Embriogênese PRÓ-EMBRIÃO: estrutura de formato aproximadamente cilíndrico. SUSPENSOR: formação transitória e desempenha funções de sustentação, de reserva e haustorial, auxiliando na nutrição e sendo digerida com o desenvolvimento do embrião.  “empurra” o embrião em desenvolvimento para o centro do óvulo, desempenhando papel importante na transferência de nutrientes e de reguladores de crescimento dos tecidos maternos para o embrião em formação;  Se ocorrer injúria, pode afetar o desenvolvimento do embrião;  Forma de pedúnculo, podendo ser constituído de apenas uma célula ou de várias e, ainda, por uma massa de células que não se distingue facilmente do embrião.
  39. 39. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em dicotiledôneas Suspensor Estágio duas células Suspensor Suspensor Suspensor Suspensor Pró-embrião Cotilédones em desenvolvimento Cotilédones Epicótilo Hipocótilo Radícula
  40. 40. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em dicotiledôneas Suspensor Estágio duas células Suspensor Suspensor Suspensor Suspensor Pró-embrião Cotilédones em desenvolvimento Cotilédones Epicótilo Hipocótilo Radícula Cotilédones: estruturas armazenadoras temporárias de reservas ou as primeiras folhas embrionárias, em dicotiledôneas exalbuminosas, ou uma estrutura de transferência de reservas do endosperma e de proteção ao eixo embrionário, em monocotiledôneas.
  41. 41. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em dicotiledôneas Suspensor Estágio duas células Suspensor Suspensor Suspensor Suspensor Pró-embrião Cotilédones em desenvolvimento Cotilédones Epicótilo Hipocótilo Radícula Epicótilo: presente na plúmula, em forma meristemática, situando-se acima do nó cotiledonar.
  42. 42. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em dicotiledôneas Suspensor Estágio duas células Suspensor Suspensor Suspensor Suspensor Pró-embrião Cotilédones em desenvolvimento Cotilédones Epicótilo Hipocótilo Radícula Hipocótilo: região de transição vascular entre raiz e caule. Eixo do embrião situado abaixo ao nó cotiledonar (gimnospermas e dicotiledôneas)
  43. 43. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em dicotiledôneas Suspensor Estágio duas células Suspensor Suspensor Suspensor Suspensor Pró-embrião Cotilédones em desenvolvimento Cotilédones Epicótilo Hipocótilo Radícula Radícula: raiz embrionária, rudimentar.
  44. 44. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em monocotiledôneas (gramínea) Suspensor Início do desenvolvimento do coleóptilo Início do desenvolvimento da plúmula Escutelo (Cotilédone) Coleóptilo Plúmula (folhas primárias) Raízes adventícias seminais Radícula Coleorriza
  45. 45. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em monocotiledôneas (gramínea) Suspensor Início do desenvolvimento do coleóptilo Início do desenvolvimento da plúmula Escutelo (Cotilédone) Coleóptilo Plúmula (folhas primárias) Raízes adventícias seminais Radícula Coleorriza Coleóptilo: parte do cotilédone que protege a plúmula em gramíneas; é fotossensível, tendo crescimento paralisado quando exposto à luz; apresenta um poro apical, de modo que a plúmula pode rompê-lo e continuar seu desenvolvimento.
  46. 46. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em monocotiledôneas (gramínea) Suspensor Início do desenvolvimento do coleóptilo Início do desenvolvimento da plúmula Escutelo (Cotilédone) Coleóptilo Plúmula (folhas primárias) Raízes adventícias seminais Radícula Coleorriza Plúmula: massa de células meristemáticas, constituindo a gema apical ou broto vegetativo do embrião. A partir da plúmula se desenvolvem os primórdios foliares, o epicótilo, o caule e as folhas do vegetal.
  47. 47. EMBRIOGÊNESE: desenvolvimento de embriões em monocotiledôneas (gramínea) Suspensor Início do desenvolvimento do coleóptilo Início do desenvolvimento da plúmula Escutelo (Cotilédone) Coleóptilo Plúmula (folhas primárias) Raízes adventícias seminais Radícula Coleorriza Coleorriza: camada de tecido formando uma “capa” protetora da radícula, em várias gramíneas.
  48. 48. EMBRIOGÊNESE: partes do embrião Radícula Hipocótilo: região de transição vascular entre raiz e caule ( caulículo) Cotilédones: dicotiledôneas e monocotiledôneas Plúmula: gema apical Epicótilo: presente na plúmula (acima do nó cotiledonar)
  49. 49. Desenvolvimento do Endosperma Durante o desenvolvimento do embrião... Acompanhadas ou não pela formação de paredes celulares, formando uma massa celular que pode preencher todo o espaço não ocupado pelo embrião. Inclui a deposição de reservas provenientes da transferência de MS da planta-mãe para a sementes em desenvolvimento. (ALBÚMEN) - O tecido do ENDOSPERMA é triplóide (3n). - Função: fornecer proteção e suporte nutritivo para o desenvolvimento do embrião ou para a germinação.
  50. 50. Desenvolvimento do Endosperma Quanto ao tecido de reserva: 1. Sementes Endospermáticas ou Albuminosas: em sementes maduras, as reservas armazenadas durante a maturação destinam-se à nutrição do embrião durante a germinação. Ex.: sementes de gramíneas, mamona, seringueira, tomate, café, beterraba, cebola.
  51. 51. Desenvolvimento do Endosperma Quanto ao tecido de reserva: 2. Sementes Exalbuminosas ou sem endosperma Endosperma consumido durante a formação do embrião. A reserva é armazenada nos cotilédones. Ex.: maioria das dicotiledôneas  leguminosas, malváceas, cucurbitáceas, compostas.
  52. 52. Desenvolvimento do Endosperma Após a fecundação  NUCELA  consumida durante o desenvolvimento do embrião ou do endosperma. Raramente persiste  células aumentam de volume acumulando reservas e transformando no PERISPERMA. Corte de uma semente de beterraba Desenvolvimento do tecido nucelar materno Perisperma + Endosperma podem ocorrer juntos em sementes de algumas espécies: como o café e a beterraba.
  53. 53. Desenvolvimento do Tegumento Tegumento: cobertura, envoltório ou casca. Formação: - a partir do integumentos do óvulo. Integumento externo – PRIMINA  Tegumento externo  TESTA Integumento interno – SECUNDINA  Tegumento interno  TEGMA
  54. 54. Desenvolvimento do Tegumento Funções:
  55. 55. Desenvolvimento do Tegumento Tegumento suplementar: estruturas especiais que podem aparecer na superfície das sementes. 1. ARILO: excrescência carnosa formada no funículo (pedúnculo do ovário) ou em torno do hilo. 2. CARÚNCULA: resultante da proliferação de células do tegumento externo que se forma na região da micrópila.
  56. 56. Desenvolvimento do Tegumento 3. HILO: cicatriz que representa ponto de união do funículo à semente, deixada após a abscisão do funículo.
  57. 57. Desenvolvimento do Tegumento 4. MICRÓPILA: abertura correspondente à micrópila do óvulo, através da qual ocorre a protrusão da raiz primária, indicando o início da germinação. 5. RAFE: linha em ressalto, resultante da adesão do funículo ao tegumento, em óvulos anátropos ou curvos. Óvulo anátropo
  58. 58. Desenvolvimento do Tegumento 6. SARCOTESTA: material gelatinoso que protege a semente. Pode levar a uma germinação lenta e desuniforme. Ex: Mamão, Ingá
  59. 59. Fruto e Semente Fruto: ovário maduro, incluindo uma ou mais sementes. Partes: PERICARPO: epicarpo, mesocarpo, endocarpo Sementes-fruto: Milho  cariopse Girassol  aquênio Há digestão das camadas integumentares e de outras camadas intermediárias durante a formação das sementes e estas são protegidas pelas paredes do fruto (pericarpo), fortemente aderidas aos vestígios tegumentares.
  60. 60. Fruto e Semente Cariopse – Milho Único fruto, pericarpo funde-se com o tegumento da semente.
  61. 61. Fruto e Semente Único fruto, pericarpo funde-se com o tegumento da semente.
  62. 62. Fruto e Semente Aquênio - Girassol
  63. 63. Semente SEMENTE: Tegumento: TESTA + TEGMA Endosperma: (?) Embrião: COTILÉDONE(s) EIXO EMBRIONÁRIO (Plúmula, Hipocótilo, Radícula)
  64. 64. Semente SEMENTE: tegumento, endosperma e embrião
  65. 65. Semente SEMENTE: tegumento, endosperma e embrião
  66. 66. Por que estudar: Formação + Morfologia de sementes?
  67. 67. Por que estudar: Formação + Morfologia de sementes?
  68. 68. Por que estudar: Formação + Morfologia de sementes?

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