Kiełkowanie - Polski Serwis Naukowy

Trzydniowe kiełki słonecznika

Kiełkowanie (germinacja) – zespół procesów zachodzących wewnątrz nasiona, które prowadzą do aktywacji zarodka. Rozpoczęcie wzrostu siewki jest zakończeniem kiełkowania i rozpoczęciem następnej fazy rozwojowej. Makroskopowym objawem zakończonego kiełkowania jest pojawienie się korzonka zarodkowego, co jest już objawem wzrostu. Kiełkowanie polega na przemianie nasienia w siewkę.

Anabolizm – grupa reakcji chemicznych, w wyniku których z prostych substratów powstają związki złożone, gromadzące energię. Jest to ta część metabolizmu, która związana jest ze wzrostem tkanek organizmu. Często procesy metaboliczne dzieli się na anaboliczne (wzrostowe) i kataboliczne (związane z rozkładem i zanikaniem materii organicznej).

Chlorofil – grupa organicznych związków chemicznych obecnych między innymi w roślinach, algach i bakteriach fotosyntetyzujących (np.: sinice). Funkcją chlorofili w organizmach przeprowadzających fotosyntezę jest wychwytywanie kwantów światła i przekazywanie energii wzbudzenia do centrum reakcji fotoukładu skąd wybijane są elektrony, spożytkowane następnie w dalszych etapach fotosyntezy. Znaczna zawartość chlorofili w organizmach fotosyntetyzujących jest odpowiedzialna za ich zieloną barwę. Zielony kolor chlorofilu spowodowany jest wysoką absorpcją w czerwonej i niebieskiej części spektrum światła, a niską absorpcją w zielonej części spektrum światła (długość fali 500-600 nm). Wyróżnia się wiele rodzajów chlorofili. Najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie to chlorofil a i chlorofil b występujące u wszystkich roślin przeprowadzających fotosyntezę. Chlorofile c i d występują jedynie u części glonów. U prokariontów zdolnych do przeprowadzania fotosyntezy mogą występować chlorofil a u sinic oraz wiele rodzajów bakteriochlorofili oznaczanych literami od a do g.

Nasiono zanim wykiełkuje pobiera wodę z otoczenia. Potem przez łupinę zaczyna przedostawać się korzeń, a następnie na powierzchnię ziemi wydostaje się pęd, który wypuszcza liście. Liść będzie gotowy do działania wtedy, gdy powstanie w nim chlorofil i rozpocznie się fotosynteza. Do tego czasu młoda roślina musi żyć kosztem energii zmagazynowanej w nasieniu.

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.

Korzeń (łac. radix) – część sporofitu, która dostarcza roślinom wodę i substancje odżywcze (sole mineralne), utrzymuje rośliny na podłożu i służy do gromadzenia substancji zapasowych. Występuje niemal u wszystkich roślin naczyniowych, nieobecny jest jedynie u posiadających chwytniki psylotowych i niektórych roślin, u których korzeń zanikł wtórnie (np. u pływaczy i wolffii bezkorzeniowej). Rośliny zakorzenione są zwykle w glebie, u epifitów wykształcają się korzenie powietrzne, u hydrofitów korzenie zanurzone.

Nasiona mogą długo pozostawać w stanie spoczynku. W stanie życia utajonego pozostają tak długo, aż nastaną warunki umożliwiające kiełkowanie. Do kiełkowania potrzebne są przede wszystkim odpowiednio wysoka wilgotność i temperatura. Wzrost rośliny zaczyna się dopiero wtedy gdy warunki są wystarczająco dobre. Na przykład na zachodzie Stanów Zjednoczonych nasiona traw nie kiełkują dopóki nie zostanie osiągnięty pewien poziom opadów. Właściwość ta pozwala przeczekać lata katastrofalnie suche.

Anabioza (gr. anabíosis - ożywianie) – stan krańcowego obniżenia aktywności życiowej organizmu, zwykle w odpowiedzi na niekorzystne warunki środowiska naturalnego, jak np. zbyt wysoka albo niska temperatura, niedostatek tlenu czy też wody. Można ją zaobserwować głównie u organizmów prostych, takich, jak nicienie czy wrotki spośród zwierząt, mszaki w królestwie roślin czy też symbiotyczne porosty, a także bakterie tworzące formy przetrwalnikowe czy też protisty, a dokładniej pierwotniaki wytwarzające cysty. Zachodzi także u bardziej złożonych organizmów, takich jak dżdżownice.

Wiechlinowate (Poaceae (R. Br.) Barnh.), według starszego nazewnictwa trawy (Gramineae Juss.) – rodzina roślin należąca do rzędu wiechlinowców. Liczy ok. 11 tys. gatunków. Stanowi ona główny komponent roślinności stepowej, łąkowej i pastwiskowej. Należą do niej również ważne rośliny uprawne, w tym zboża. W Polsce występuje ponad 150 gatunków traw.

Etapy kiełkowania:

faza imbibicji

intensywne pobieranie wody, pęcznienie

wzrost oddychania

faza kataboliczna

mobilizacja substancji zapasowych

synteza odpowiednich fitohormonów

pęknięcie łupiny nasiennej

pojawienie się korzenia

pojawienie się łodyżki

faza anaboliczna

rozwijanie się liści

synteza nowych składników komórkowych

Kiełkowanie można podzielić ze względu na umiejscowienie liścieni po kiełkowaniu:

Imbibicja – proces pęcznienia koloidów występujący np. w nasionach, które zwiększają swoją objętość i masę po zanurzeniu w wodzie lub po prostu w wilgotnym środowisku.

Skaryfikacja – zabieg wykonywany w celu przyspieszenia kiełkowania nasion, polegający na sztucznym uszkadzaniu okryw nasiennych lub owoców np. orzecha w celu ułatwienia wnikania wody i gazów do wnętrza i przyśpieszenia kiełkowania. Okrywę nasienną uszkadza się poprzez nakłuwanie, przecieranie ostrym piaskiem, nacinanie, a także chemicznie poprzez zwęglanie okrywy w stężonych kwasach. Zabieg musi być wykonany wyjątkowo ostrożnie, aby nie uszkodzić zarodka. Skaryfikację wykonuje się w celu przyspieszenia kiełkowania nasion wielu drzew np. grabu, cisa.

nadziemne (epigeiczne) – po pojawieniu się korzenia zarodkowego następuje wydłużenie hipokotylu, co powoduje wzniesienie liścieni nad powierzchnię gleby.

podziemne (hipogeiczne) – wydłuża się epikotyl, a liścienie pozostają pod ziemią. Fotosynteza zaczyna się dopiero w pierwszych liściach.

Zobacz też

Skaryfikacja (ogrodnictwo)

Stratyfikacja nasion

Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych (głównie organizmów żywych, klimatu i wody) i podlegająca stałym przemianom. Gleba składa się z trzech faz:

Kiełkowanie hipogeiczne to rodzaj kiełkowania, w którym liścienie pozostają w glebie, a część nadliścieniowa (epikotyl) wydłuża się. Substancje odżywcze pobierane są z liścieni do momentu wytworzenia liści. W tej sposób kiełkuje np. kukurydza.