Klijanje sjemena je ključni proces u životnom ciklusu biljaka. Odnosi se na razvoj i rast sjemena u mladu biljku ili sadnicu. Međutim, ne klija sve sjeme odmah nakon raspršivanja. Neke sjemenke ulaze u stanje mirovanja u kojem su njihov rast i razvoj privremeno zaustavljeni. U ovom ćemo članku istražiti fiziološke procese koji stoje iza klijanja sjemena i mirovanja, bacajući svjetlo na zamršene mehanizme koji upravljaju ovim fenomenima.
Uloga fiziologije biljaka u klijanju sjemena
Fiziologija biljaka je grana biologije koja proučava kako biljke funkcioniraju. Usredotočuje se na različite fiziološke procese, uključujući one uključene u klijanje sjemena. Razumijevanje ovih procesa ključno je za fiziologe biljaka, botaničare i istraživače koji rade u botaničkim vrtovima. Razumijevanjem mehanizama koji kontroliraju klijanje i mirovanje sjemena, znanstvenici mogu razviti tehnike za optimizaciju klijavosti sjemena i povećanje rasta biljaka.
Klijanje sjemena
Klijanje sjemena događa se kada povoljni okolišni uvjeti pokreću aktivaciju uspavanog sjemena. Proces se može podijeliti u nekoliko ključnih koraka:
- Imbibicija: Ovo je početni korak u kojem uspavano sjeme apsorbira vodu. Upijanje vode pokreće biokemijske promjene unutar sjemena, razbija omotač sjemena i aktivira metaboličke procese.
- Disanje: Nakon što sjeme upije vodu, počinje disanje. Kisik difundira u sjeme, omogućujući mu da pretvori pohranjene hranjive tvari u energiju.
- Rast: Kako disanje osigurava energiju, embrij unutar sjemena počinje rasti, što dovodi do nicanja korijena (embrionalnog korijena) i kasnijeg razvoja izdanka.
- Mobilizacija hrane: Tijekom klijanja, pohranjene hranjive tvari unutar sjemena se mobiliziraju i pretvaraju u šećere, aminokiseline i druge tvari potrebne za rast i razvoj.
Čimbenici koji utječu na klijanje sjemena
Nekoliko vanjskih čimbenika utječe na klijavost sjemena:
- Voda: odgovarajuća dostupnost vode ključna je za klijanje sjemena. Nedovoljna količina vode može spriječiti upijanje, zaustavljajući proces klijanja.
- Temperatura: Svaka biljna vrsta ima svoj specifični raspon temperature za optimalno klijanje. Ekstremne temperature (prevruće ili prenisko) mogu spriječiti klijanje.
- Svjetlost: Dok nekim sjemenkama treba svjetlost da bi proklijale, drugima je potrebna tama. Intenzitet i trajanje osvjetljenja također utječe na klijavost.
- Kisik: Kisik je neophodan za disanje tijekom klijanja sjemena. Ako je opskrba kisikom ograničena, klijanje može biti oslabljeno.
Mirovanje sjemena
Dormantnost sjemena je stanje u kojem sjeme ne klija u povoljnim uvjetima. Može biti uzrokovan raznim čimbenicima:
- Fizičko mirovanje: neke sjemenke imaju tvrde ovojnice sjemena koje je potrebno mehanički slomiti ili omekšati da bi došlo do klijanja. To se može dogoditi procesima u okolišu ili tehnikama skarifikacije sjemena.
- Kemijski inhibitori: Određene kemikalije prisutne u sjemenu mogu spriječiti klijanje dok povoljni uvjeti ne uklone ili neutraliziraju te tvari.
- Fiziološko mirovanje: U ovoj vrsti mirovanja, fiziološki mehanizmi unutar sjemena sprječavaju klijanje. Ovi mehanizmi mogu uključivati inhibitore rasta ili nedostatak hormona koji potiču klijanje.
- Čimbenici okoliša: Sjeme može ostati u stanju mirovanja ako nisu ispunjeni uvjeti okoliša potrebni za klijanje, kao što su zahtjevi za temperaturu ili vlagu.
Prekid mirovanja sjemena
Za prekidanje dormancije sjemena može se koristiti nekoliko metoda:
- Skarifikacija: grebanje ili brušenje ovojnice sjemena može prekinuti fizičko mirovanje i pospješiti klijanje.
- Stratifikacija: Izlaganjem sjemena niskim temperaturama (u hladnjaku, na primjer) tijekom određenog razdoblja može se prevladati mirovanje uzrokovano temperaturnim zahtjevima.
- Liječenje gibereličnom kiselinom: Giberelinska kiselina je biljni hormon koji može potaknuti klijanje kod nekih vrsta oponašajući učinke hormona koji pospješuju klijanje.
- Namakanje u vodi: Potapanje sjemena u vodu na određeno vrijeme može pomoći u prevladavanju mirovanja omekšavanjem omotača sjemena ili ispiranjem inhibitora klijanja.
Važnost u botaničkim vrtovima
Botanički vrtovi igraju ključnu ulogu u očuvanju i proučavanju biljne raznolikosti. Razumijevanje fizioloških procesa koji stoje iza klijanja i mirovanja sjemena od vitalnog je značaja za uspješan uzgoj i napore očuvanja u botaničkim vrtovima. Primjenom ovih načela botanički vrtovi mogu optimizirati uvjete za klijanje, uzgajati ugrožene ili rijetke primjerke i pridonijeti inicijativama za očuvanje.
Zaključno, klijanje sjemena je složen proces na koji utječu fiziološki mehanizmi i vanjski čimbenici. Razumijevanjem ovih procesa znanstvenici, botaničari i istraživači mogu poboljšati klijavost sjemena, prevladati mirovanje i doprinijeti očuvanju i raznolikosti biljaka.
Datum objave: