FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE GERMINACION DE SEMILLA

FACTORES QUE INFLUYEN  EN EL PROCESO DE GERMINACION DE SEMILLA

VANESSA CAMPO MALDONADO

MIGUEL OROZCO DAZA

ROSA OROZCO DAZA

EDITH JOHANA TORRES

JANER SALCEDO

Docente

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE LICENCIATURA

GENETICA

VALLEDUPAR

2010

INTRODUCCION

ESPECTRO DE LUZ:  Conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan de manera ondulatorias y con velocidad constante, que es la de la luz, aproximadamente de 300.000 km/s. Las ondas electromagnéticas se dividen en luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X, rayos gama, radiofrecuencia y microondas. Cada onda se diferencia en la frecuencia (número de vibraciones en la unidad de tiempo) y la longitud (distancia entre dos ondas sucesivas). Frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales, por esto su producto siempre es constante e igual a la velocidad de la luz.

Energía de microondas

Se trata de una técnica de reciente desarrollo por la cual las semillas se calientan con energía de microondas. Grandes cantidades de semilla pueden ser tratadas con tiempos de exposición desde 20 segundos hasta 4 minutos. La técnica tiene un efecto similar al del agua hirviente, pero las semillas se mantienen secas.

Percepción de la luz: Fotorreceptores

            La planta necesita saber la cantidad, calidad y duración de la luz para poderse adaptar y aprovecharla. Los fotorreceptores son un conjunto de pigmentos capaces de absorber ciertas longitudes de ondas específicas. Además de los pigmentos fotosintéticos, en las plantas se han identificado tres grupos de fotorreceptores según las longitudes de onda que absorben:

·         Fitocromos, receptores de luz roja (600 – 700 nm) y de luz roja lejana (700 – 800 nm)

·         Criptocromos, receptores de luz azul (400 – 500 nm) y de luz ultravioleta A (320 – 400 nm)

·         Fotoreceptores de luz ultravioleta B (280 – 320 nm)

            Los fotorreceptores más importantes en los procesos morfogenéticos son los que absorben la luz roja y la azul.

Respuestas a la luz roja: Fitocromos

            Las primeras evidencias de la existencia de un receptor de luz roja se tuvieron en los años 1930, al observar que la germinación de las semillas de lechuga era estimulada por esta luz (650-680 nm), mientras que era inhibida por luz roja lejana (710-740 nm). Utilizando experimentos con iluminación alternativa, se descubrió que el efecto era reversible y que la última luz utilizada era la que producía el efecto. Un pulso de luz roja a semillas tratadas con luz roja lejana inducía la germinación y un pulso de luz roja lejana a semillas tratadas con luz roja la inhibía. Frente a la interpretación de la existencia de dos fotorreceptores, se demostró la existencia de uno único, reversible, con dos formas interconvertibles, una receptora de luz roja y otra receptora de luz infraroja, con efectos opuestos.

            Los fitocromos son cromoproteínas (de color azul) formando un dímero con un peso molecular alrededor de los 120 kDa cada subunidad. Son una combinación entre una proteína y un cromóforo azul (fitocromobilina) con estructura de tetrapirrol de cadena abierta, que es sintetizado en los plastidios. Al recibir la luz roja o infrarroja el cromóforo sufre una isomerización cis-trans, que induce cambios conformacionales en la proteína.

            Las dos formas fotoconvertibles del fitocromos son: Pr (absorbe en el rojo, es estable e inactiva) y Pfr (absorbe en el rojo lejano, es lábil y activa) luz roja

            La proporción de Pfr del total del fitocromo existente (Pfr/P_total) se denomina “estado fotoestacionario” y determina la acción fisiológica pertinente y el grado de la misma. El espectro de la luz recibido por la planta determinará el estado fotoestacionario, permitiendo a la planta ajustarse a las condiciones de luz ambientales. Una planta aún por emerger del suelo tendrá una estado fotoestacionario de cero (todo el fitocromo estará en forma inactiva Pr, mientras que en una planta a pleno sol será máximo (aproximadamente el 70%). La sombra producida por plantas vecinas podrá hacer variar la proporción de Pfr, lo que dará idea a la planta del sombreado y causará un efecto fisiológico de respuesta.

            Las respuestas inducidas por el fitocromo se clasifican según la cantidad de luz necesaria para que se lleven a cabo:

• VLFR (respuestas de flujo muy bajo). Precisan una cantidad muy pequeña de luz roja para iniciarse. La estimulación del crecimiento del epicótilo en plantas etioladas o la inducción de la germinación de semillas de algunas especies, como Arabidopsis, son ejemplos de estas respuestas. Una vez inducidas, las respuestas a muy bajo flujo no son fotorreversibles.
• LFR (respuestas de bajo flujo). La mayoría de las respuestas conocidas del fitocromo son de este tipo. Estimulación de la germinación en plantas como la lechuga, el enverdecimiento o el movimiento foliar. Son respuestas reversibles, dependiendo del estado estacionario.

           

            Tanto las VLFR como las LFR dependen de la recepción de una cierta cantidad de fotones. Un pulso de luz débil inducirá una VLFR y, si persiste durante un tiempo largo, la cantidad de luz percibida inducirá una LFR. Cortos pulsos de luz más intensa también inducirán LFR.

·         HIR (respuestas de alta irradiancia). Estas respuestas son irreversibles y proporcionales a la intensidad de luz (se requiere siempre una alta intensidad para inducirlas, de ahí que se llamen respuestas de irradiancia y no de flujo). Entre ellas están la síntesis de antocianina, inducción de la floración en algunas especies, apertura del gancho plumular o la expansión de cotiledones. En plantas etioladas, las HIR se inducen a altas irradiancias tanto en el rojo como en el rojo lejano e incluso en el ultravioleta-A. En plantas verdes, sólo se inducen a irradiancias en el rojo.

           

            Se han identificado hasta 5 tipos de fitocromo (A, B, C, D, E), codificados por diferentes genes. Los más conocidos son el tipo I (o A), que presenta una forma Pfr altamente inestable (se destruye tras 1-2 horas de iluminación con luz roja lejana), y puede ejercer su acción a estados fotoestacionarios bajos y tipo II (o B) con una forma Pfr bastante más estable, que ejerce su acción cuando se haya en proporciones relativamente elevadas. En plantas etioladas la proporción de fitocoromo tipo I es mayoritaria, mientras que en plantas verdes, la proporción de ambos es aproximadamente la misma. Se ha podido demostrar que el fitocromo tipo I es responsable de las respuestas VLFR y HIR, mientras que el fitocromo B lo es de las LFR.

            El fitocromo se expresa de forma diferencial en los distintos tejidos, y aparece a mayor concentración en las zonas de mayores cambios de desarrollo, como los meristemos apicales del epicótilo y de la raíz, yemas, o el ápice del coleóptilo en cereales, es decir, en tejidos jóvenes y con células aun indiferenciadas.

Mecanismo de acción del fitocromo

            Las respuestas mediadas por el fitocromo pueden ser rápidas (a corto plazo) y lentas (a largo plazo).

            En las respuestas rápidas el fitocromo induce cambios en los potenciales de membrana y en los flujos de iones a través de las mismas. En las respuestas a largo plazo, los fitocromos regulan la transcripción de numerosos genes, como los genes involucrados en la desetiolación de la planta, la síntesis de clorofilas y de RuBisCo o la síntesis de los complejos de absorción de luz (LHC). El fitocromo actúa a través de múltiples rutas de transducción, que pueden ser reguladas por la acción de otros fotoreceptores.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

·         Analizar como influyen los espectro de luz en cuanto al proceso de germinacion y desarrollo de las semillas de maiz, frijol y lentejas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

·         Conocer como influyen los rayos ultravioletas, los rayos x y los del microondas  en el proceso de germinacion de la semillas de frijol, maiz, y lentejas.

·         Identificar  los factores externos que actuan durante el proceso de crecimiento de las diferentes semillas.

PROCEDIMIENTO

1.    Como pimera medida se tomaron 9 semillas 3de frijol, 3 delentejas y 3 de maiz, las cuales fueron expuestas a rayos uv en longitudes de ondas largas y cortas.

2.    Seguidamente fueron sembradas 3 de cada una en sus respectivos recipientes con arena normal.

3.    Tomamos 9 semillas 3 de frijol, 3 de lentejas, 3 de maiz, las cuales fueron irradiadas con rayos x.

4.    Posteriormente procedimos a la siembre de estas cada una en sus respectivos recipientes con arena normal.

5.    Tomamos 9 semillas, 3 de frijol, 3 de lentejas y 3  de maiz espuestas a luz solar y en condiciones optimas.

6.    Seguidamente fueron sembradas cada una en su respectivo recipiente con arena normal.

7.    Por ultimo se eleccionaron 9 semillas, 3 de frijol, 3 de lentejas, y 3 de maiz, espuestas a diferentes grados de temperaturas en el microondas unas a 20 segundos, otras a 40 segundos y otras a 60 segundos.

8.    Luego procedimos a la siembra de las mismas en sus respectivos recipientes utilizando abono organico.

MATERIALES

·         Semillas de frijol, maiz y lentejas

·         Vasos desechables

·         Botellas reciclables de gaseosas

·         Abono organico

·         Arena

·         Agua

·         Microondas

·         Irradiador de rayos x

·         Irradiador de rayos uv

ANALISIS DE RESULTADOS

RAYOS X

SEMILLA	Tiempo de germinacion	Forma del tallo	Froma de las hojas	Orientacion tropismo	tamaño	Color de las hojas	Resistecia De la planta	Textura de la hoja
FRIJOL	8dias	grueso	ovalada	derecho	10 cm	verde	fuerte	gruesa
MAIZ	No germino	x	x	x	x	x	x	x

CONDICIONES NORMALES

SEMILLAS	Tiempo de germinacion	Forma del tallo	Forma de las hojas	tropismo	tamaño	Color de hojas	resittencia	textura
FRIJOL	5 dias	normal	Forma de corazon	derecho	10 cm	Verde oscuro	fuerte	Gruesa
MAIZ	7 dias	grueso	alargadas	curveado	14 cm	Verde claro	blanda	Delgada
LENTEJAS	5 dias	delgado	Semi-alargadas	derecho	12 cm	Verde claro	blanda	delgada

MICROONDA

SEMILLAS	Tiempo de germinacion	Forma del tallo	Foma de las hojas	tropismo	tamaño	color	resistencia	textura
FRIJOL	3 dias solo gemino el de 20 y 60 seg	grueso	Forma de corazon	curveado	10 cm	verde	debil	Delgada
MAIZ	No germino	x	x	x	x	x	x	X
LENTEJAS	3 dias solo germino el de 20 y 60 seg	delgado	semialargada	derecho	7 cm	Verde claro	debil	delgada

CONCLUSIONES

·         La germinacion de semillas expuestas a diferentes grados de temperatura e intensidades luminicas influyen en los procesos de desarrollo y crecimiento.

·         Algunos espectro de luz incrementan y regulan el desarrollo de una planta

·         los espectro de luz son  Conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan de manera ondulatorias y con velocidad constante.

·         Los fotorreceptores son un conjunto de pigmentos capaces de absorber ciertas longitudes de ondas específicas.

	ONDA LARGA		ONDA CORTA
	MAÍZ	FRIJOL	MAÍZ	FRIJOL
Medio de       cultivo	Abono	Abono	Abono	Abono
Recipiente	Plástico	Plástico	Plástico	Plástico
Condiciones de luz	Intemperie	Intemperie	Intemperie	Intemperie
Cantidad de H2O suministrada	8 ml	8 ml	8 ml	8 ml
Tiempo de germinación	4	2	5	2
forma del tallo	Largo y recto	torcido	recto	Torcido
Forma de las hojas	Muy pequeñas	alargadas	Grandes y anchas	Pequeñas
Orientación de tropismos	fototropismo	fototropismo	fototropismo	fototropismo
Tamaño	25 cm	25 cm	45 cm	15 cm
Color de las hojas – tallo	Verde claro	Verde oscuro	Verde claro	Verde oscuro
Resistencia de la planta	Débiles	Fuertes	Débiles	Débiles
Textura y calidad de la hoja	delgadas	delgada	delgada	delgada

ANEXOS