La germination est le processus par lequel l'embryon contenu dans les graines de spermatophytes se développe pour donner naissance à une nouvelle plante, et se caractérise par la saillie de la racine vers l'extérieur du testa ou de la couverture séminale.
Dans le règne végétal, les spermatophytes sont le groupe de plantes appelées "plantes supérieures", qui ont pour caractéristique déterminante la production de graines à la suite de leur reproduction sexuée, dont il tire son nom, puisque "sperme " en grec cela signifie graine.
Le groupe des spermatophytes est composé de plantes à fleurs ou angiospermes et de plantes non fleuries ou gymnospermes, qui produisent des graines enfermées dans une structure appelée «ovaire» ou graines nues, respectivement..
La germination d'une graine, quel que soit son type, peut être comprise comme l'ensemble des étapes consécutives qui font qu'une graine au repos ou en sommeil, à faible teneur en eau, montre une augmentation de son activité métabolique générale et commence la formation d'un plant à partir de la embryon à l'intérieur.
Le moment exact où la germination se termine et où la croissance commence est très difficile à définir, car la germination a été spécifiquement définie comme la rupture de la couverture séminale qui, à elle seule, est déjà le résultat de la croissance (division cellulaire et allongement)..
Il existe de multiples facteurs qui affectent le processus de germination, beaucoup d'entre eux sont endogènes (viabilité, degré de développement de l'embryon, etc.) et exogènes (disponibilité de l'eau, température et composition atmosphérique, par exemple).
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Les plantes angiospermes ont des graines de structure relativement simple, car elles consistent en un embryon (produit de la fécondation de l'ovule par le grain de pollen) qui est entouré d'un revêtement appelé «sac embryonnaire», qui dérive également du processus de fécondation ..
Le tégument de la graine est connu sous le nom de testa et est le produit du développement des téguments internes de l'ovule. L'embryon se nourrit d'une substance dans laquelle il est immergé, l'endosperme, qui peut également devenir un tissu rudimentaire chez les plantes à cotylédons..
Les cotylédons sont des feuilles primaires qui peuvent remplir des fonctions nutritionnelles pour l'embryon et peuvent être responsables de la photosynthèse du plant qui se forme lorsque la graine germe..
La quantité de substance de réserve est très variable parmi les graines, notamment en ce qui concerne la composition des protéines, des graisses et des glucides qu'elles contiennent. Cependant, la principale substance de stockage dans les graines, dans une plus ou moins grande mesure, est généralement l'amidon.
L'embryon est la structure fondamentale d'une graine. Il peut être considéré comme une «plante miniature» et se compose d'une radicule, d'un plumule ou d'un épicotyle (au-dessus où se trouvent les cotylédons), d'un ou plusieurs cotylédons et d'un hypocotyle (sous les cotylédons).
La racine, qui est la partie souterraine d'une plante, est ensuite formée à partir de la radicule; l'épicotyle sera plus tard l'axe principal de la tige, dans la partie aérienne; tandis que l'hypocotyle est la partie de l'embryon qui unit la radicule à la plumule ou à l'épicotyle, c'est-à-dire qui unit la tige à la racine de la plante adulte.
Il est important de noter qu'il existe une grande diversité de graines dans la nature, notamment en ce qui concerne la taille, la forme, la couleur et la structure générale, sans compter leurs caractéristiques physiologiques intrinsèques..
Toutes les graines mûres sont dans un état connu sous le nom de quiescence, par lequel ces structures de propagation peuvent résister à des périodes prolongées pendant lesquelles les conditions favorables nécessaires à la germination ne sont pas en place..
La quiescence d'une graine est inversée en présence d'eau, d'une composition atmosphérique et d'une température adaptées (en fonction du type de graine, bien sûr).
La germination, une fois la quiescence surmontée, comprend des processus communs dans la physiologie des plantes:
- la respiration
- absorption de l'eau
- la conversion de "denrées alimentaires" en substances solubles
- la synthèse d'enzymes et d'hormones
- métabolisme de l'azote et du phosphore
- la translocation des glucides, des hormones, de l'eau et des minéraux en méristèmes et
- formation de tissu.
Cependant, les physiologistes des plantes ont défini trois étapes spécifiques qui sont: l'imbibition, l'élongation cellulaire et l'augmentation du nombre de cellules (division cellulaire), cette dernière dépendant de différents événements génétiques et moléculaires..
La teneur en eau d'une graine mature est considérablement faible, ce qui favorise la léthargie métabolique des tissus à l'intérieur. Ainsi, la première étape de la germination d'une graine est l'absorption d'eau, connue sous le nom d'imbibition..
L'imbibition restaure la turgescence des cellules embryonnaires, qui étaient auparavant plasmolysées en raison de la petite taille de leurs vacuoles presque vides.
Pendant les premières heures de cette étape, aucun changement chimique n'est observé dans les graines, ainsi que tout type d'activité lié à l'allongement ou à l'élongation des parois cellulaires, etc..
Peu de temps après, l'hydratation des tissus (dans des conditions d'atmosphère et de température favorables), permet l'activation des organites et des enzymes cellulaires, notamment des mitochondries. Cette activation favorise également la synthèse d'hormones et de protéines, nécessaires aux événements ultérieurs..
Après quelques heures d'imbibition (en fonction du degré de dessiccation des graines), l'allongement des cellules appartenant à la radicule peut être apprécié, ce qui permet à cette structure de s'étendre et d'émerger de la surface qui la recouvre.
Les premières divisions cellulaires se produisent dans le méristème racinaire, juste au moment où la radicule «casse» le tissu qui la recouvre. À ce moment, certains changements cytologiques sont observés, tels que l'apparence plus proéminente du noyau de chaque cellule..
L'enveloppe de la graine ou testa est traversée ou cassée par la racine primaire, qui est représentée par la radicule, après quoi l'axe hypocotylédone continue le processus d'élongation. Les cotylédons restent à l'intérieur du testa pendant ce processus, quel que soit le type de germination..
Pendant ce processus, la nutrition des cellules embryonnaires dépend de l'activité des enzymes responsables de la dégradation des glucides et des graisses de réserve dans l'endosperme et / ou les cotylédons, activité totalement dépendante du processus d'imbibition précédent..
Les types de germination ont été définis en fonction du sort des cotylédons lorsque le plant est formé à partir de l'embryon. Les deux types les plus connus sont la germination épigée et la germination hypogée..
Il se produit dans de nombreuses plantes ligneuses, y compris les gymnospermes, et se caractérise par les cotylédons émergeant du sol comme "poussés" par l'épicotyle allongé.
Cela se produit lorsque les cotylédons restent dans la partie souterraine, pendant que l'épicotyle se développe en érection et des feuilles photosynthétiques se développent à partir de celui-ci. Il est commun à de nombreuses espèces végétales, à l'exemple des érables, des châtaigniers et de l'hévéa.
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