Germinacion De Semillas

Las semillas y el proceso de germinación

Las semillas juegan un rol importante en la agricultura y en la vida del hombre, ya que

sirven como medio para propagar plantas de una generación a otra, y obtener alimentos

y otras materias primas así como derivados de uso industrial.

Las semillas actuales son el resultado de miles de años de domesticación y décadas de

cruzamientos controlados. La domesticación posiblemente, ha eliminado ciertas

características beneficiosas para la supervivencia de las especies y perjudiciales para

el productor, pero ha promovido la aparición de otros rasgos provechosos. Por ejemplo,

el tamaño y la capacidad de almacenamiento de reservas energéticas, así como la

producción de semillas aumentaron en muchos cultivos. Un ejemplo es el teosinte, la

planta que es considerada como el antecesor del maíz, que rinde unos 100 kg de semillas

por hectárea, mientras que los maíces híbridos modernos pueden producir 8.000 kg de

semillas por hectárea.

La mayoría de los cultivos son propagados por semillas. Por esto, las semillas

constituyen el sistema primario por medio del cual los fitomejoradores (mejoradores

de plantas) transfieren los productos de la biotecnología de plantas a los productores y

finalmente a los consumidores.

La semilla

Las semillas contienen el embrión y las sustancias de reserva. El embrión es una planta

en miniatura en estado de vida latente. En el embrión pueden reconocerse algunas de

las estructuras que van a dar lugar a las distintas partes de la planta adulta. Así, es

posible encontrar la plúmula o gémula que producirá las primeras hojas; la radícula, que

formará la raíz primaria, y el talluelo que dará origen al tallo de la plántula. Por otro

lado, el embrión posee uno o varios apéndices laterales llamados cotiledones, que son

hojas modificadas. Los cotiledones están unidos al embrión por el nudo cotiledonal.

El embrión y las sustancias de reserva están rodeados por una pared denominada

tegumento seminal o epispermo. Este tegumento posee dos capas llamadas testa (la

más externa) y tegmen (la capa interna) y son derivadas de las capas que componen el

tegumento de óvulo. La testa es casi siempre dura y resistente y el tegmen es mucho

más delgado. La función del tegumento es proteger al embrión y las sustancias de

reserva, pudiendo experimentar a veces algunas modificaciones que facilitan la

dispersión de la semilla, como por ejemplo formaciones aladas, presencia de pelos, etc.

La semilla se forma a partir del óvulo después que la célula ha sido fertilizada por la

célula espermática del polen. El endospermo es el resultado de la fusión de una segunda

Prof. Giovanni Chaves Bedoya. Adaptado de la serie el Cuaderno de porque la Biotecnología

del Programa Educativo PorquéBiotecnología.

célula espermática del polen y una célula especial del óvulo con dos núcleos. Esta única

célula, resultado de la fusión da origen al endospermo luego de varias divisiones

celulares.

Las partes de la semilla de frijol

Fuente: http://www3.unileon.es/personal/wwdbvmgg/practica9.htm

El desarrollo de la semilla

El desarrollo de las semillas puede dividirse en tres grandes fases:

1ª - todas las estructuras y tejidos del embrión se forman como resultado de la división

y diferenciación celular.

2ª - la semilla crece y se activa el programa de síntesis de reserva. Las sustancias de

reserva reemplazan el agua en las vacuolas de las células, reduciendo el contenido

de agua hasta en un 40-50%.

3ª - durante la maduración, la semilla se seca, y sintetiza azúcares y proteínas que se

unen a moléculas de agua de modo de proteger a las células de la desecación final.

El metabolismo de la semilla se detiene y le permite permanecer por largos

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periodos de tiempo en estado seco. La maduración y pérdida de agua son procesos

esenciales en la mayoría de los cultivos, que permite cosecharlos y almacenarlos.

El desarrollo de las semillas termina cuando finaliza el secado, y la planta germina.

Cuando la semilla seca incorpora agua, su metabolismo se activa y se suceden la

germinación y desarrollo de la plántula. En muchas plantas salvajes, el proceso de

maduración es acompañado por dormancia, es decir que la semilla retrasa la

germinación hasta que las condiciones ambientales son apropiadas para la supervivencia

de las plántulas. Esto regula la germinación y la distribuye a lo largo de años,

reduciendo la competencia a través de generaciones.

En los cultivos agronómicos las dormancia es un carácter no deseable porque hace que

la germinación sea impredecible, impactando sobre el rendimiento. Cuando el hombre

inició la selección de cultivos, lo hizo eligiendo aquellas semillas que germinaban

rápidamente luego de la estación lluviosa y que crecían durante la estación seca. Esto

llevó a una fuerte selección en detrimento del carácter de dormancia. Es por ello que la

mayoría de cultivos agronómicos no presentan dormancia. Sin embargo, una pequeña

cantidad de dormancia es deseable en algunos cultivos. Esto es porque si llueve antes

de la cosecha, los granos de cereales como trigo que crecen en climas templados,

estarían listos para germinar mientras están unidos a la planta madre, lo que resulta en

una disminución de la calidad del grano causando pérdidas a los productores. En estos

casos la dormancia se pierde luego de la desecación, cuando las semillas están por ser

sembradas.

Las sustancias de reserva

A diferencia de los animales, las sustancias de reserva que nutren al embrión vegetal no

provienen de la "madre" sino que están contenidas en la misma semilla, en órganos

embrionarios como los cotiledones, o en tejidos extraembrionarios, principalmente el

endospermo.

Al iniciarse la germinación de las semillas, y cuando las células están suficientemente

hidratadas, se produce una activación de la síntesis de proteínas y, por lo tanto, la

formación de enzimas hidrolíticas que son las que promueven la digestión de las

sustancias de reserva para ser utilizadas durante el crecimiento de la plántula. Las

reservas almacenadas ayudan al crecimiento de la plántula hasta que asoma al exterior,

y la planta puede captar la energía lumínica y nutrirse mediante la fotosíntesis.

Las semillas son una fuente concentrada de carbohidratos, proteínas, y grasas y una

fuente significativa de minerales, vitaminas y fibras. Los cereales son la principal

fuente de alimento, seguidos por las legumbres y las oleaginosas. Entre los cereales

importantes se encuentran el trigo, maíz, arroz, sorgo, avena, cebada, centeno. Entre

las legumbres, las más importantes son la soja, el maní y el frijol. La soja es también

una oleaginosa, como el girasol, la canola y el lino.

En la semilla madura de los cereales, un 75% del peso seco corresponde al almidón

presente en el endospermo y un 12% a proteínas, mientras que el aceite depositado en

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el escutelo constituye menos del 5%. En las leguminosas el contenido de proteínas es de

25 a 40% del peso seco, con un 40 a 55% de almidón o 25 a 50% de aceite, dependiendo

de si se trata de legumbres que almacenan almidón o aceite. La soja por ejemplo

presenta un 25% de aceite, mientras que el maní un 50%. Las semillas también

almacenan compuestos antinutrientes como ácido fítico o enzimas inhibidoras de la

digestión que cumplen una función de protección de los depredadores.

Situaciones de estrés durante el momento de la polinización y fertilización causado por

variables ambientales (déficit de agua, temperatura, luz, competencia con otras

plantas, y disponibilidad de nutrientes) puede causar que muchas semillas aborten o

alterar su contenido y, en consecuencia, disminuir su rendimiento.

Diferencias entre monocotiledóneas y dicotiledóneas

A causa de años de selección y cruzamiento, las semillas de cultivos agronómicos

contienen más reservas de las habituales para el crecimiento de la planta. En los

cereales la mayor parte de la reservas se encuentra en el endospermo, mientras que en

las legumbres como la soja o frijol, las reservas están en los cotiledones. En las

dicotiledóneas (ej. leguminosas) los dos cotiledones se presentan como dos estructuras

prominentes en el embrión maduro pero en las monocotiledoneas (ej. cereales) el único

cotiledón o escutelo almacena aceite.

Semilla de dicotiledónea (frijol, phaseolus vulgaris), y de monocotiledónea (maíz, Zea mays).

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Cuando se examina una semilla de una dicotiledónea

como el frijol

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