CAMPUS CIENTÍFICO
     RABANALES 2010
Estudio de la viabilidad de semillas y de la
influencia de los factores ambientales en
su germinación.

Experiencia I: Influencia de los factores
ambientales en la germinación de las
semillas.
      Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López
METODOLOGÍA CIENTÍFICA:
         OBSERVACIÓN

Describe lo que
observas en esta
diapositiva.
METODOLOGÍA CIENTÍFICA:
RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
¿QUE ES LA SEMILLA?
 Es una estructura vegetal en estado de reposo, que
   tras su germinación, origina un nuevo individuo.


Características:
Altamente
deshidratada.
Con tejido de reserva.
 Con cubierta
impermeable.
Con sus procesos
metabólicos detenidos
por falta de agua y
oxígeno
¿QUÉ CONTIENE UNA SEMILLA?
• El embrión
• Una cubierta protectora.
• Tejido almacén de sustancias de reserva: endospermo
y cotiledones.
5
                                                       1.      Plúmula
                           1
                2                                      2.      Epicótilo
                                                       3.      Radícula
                                                       4.      Cotiledón
               3                                       5.      Testa
                                 4




Semilla de judía vista con la lupa binocular (x20). Proyecto
3/ Grupo 2 Campus Científico UCO I.
5     1.   Plúmula
        6
                          2.   Epicótilo
                          3.   Radícula
                          4.   Cotiledón
                          5.   Testa
7
                          6.   Endospermo
    1           4         7.   Coleóptilo
                          8.   Coleorriza
        2



                        Semilla de maíz teñida con lugol y vista
            3           con la lupa binocular (x20). Proyecto 3/
                8       Grupo 1 Campus Científico UCO II.
¿CUÁL ES SU FUNCIÓN?
– La semilla sirve para la dispersión de la planta en
  el espacio y en el tiempo, debido:

   • A su morfología especial.

   • A las reservas nutritivas almacenadas.
¿CÓMO SE ORIGINA LA SEMILLA?
• A partir de un óvulo, tras su fecundación por el grano de
  polen (Ver animación www.hiperbotánica.net).
• El ovario, que contiene los óvulos transformados en
  semillas, madura y se convierte en fruto.




                    http://almez.pntic.mec.es/
GERMINACIÓN DE LAS SEMILLAS
•La germinación es el proceso de recuperación de la actividad
biológica de la semilla.
•Se inicia con la toma de agua por parte de la semilla seca y termina
cuando una parte de ésta, generalmente la radícula, se extiende y
atraviesa la estructura que la rodea.
FASES DE LA GERMINACIÓN
•   Hidratación: Dicho incremento va acompañado de un aumento
    proporcional en la actividad respiratoria.
•   Germinación: En ella se producen las transformaciones
    metabólicas, necesarias para el correcto desarrollo de la
    plántula.
•   Crecimiento: Emergencia de la radícula.
                                            Gráfica: Azcón­­Bieto, J. y Talón, M.
                                            1993. “Fisiología y Bioquímica
                                            Vegetal”. Interamericana/ McGraw­
                                            Hill.




                                              Ver animación sobre germina
                                              www.euita.upv.es)
TIPOS DE GERMINACIÓN


                 Crece el hipocótilo




         Rost, Th. et al. 1997. “Plant Biology”.
DESCRIPCIÓN DE LA G. EPIGEA
Los cotiledones emergen del suelo debido     Germinación bellota de encina

a un considerable crecimiento del
hipocótilo (porción comprendida entre la
radícula y el punto de inserción de los
cotiledones). Posteriormente, se
diferencian en éstos los cloroplastos y se
transforman en órganos fotosintéticos,
comenzando así a funcionar como si
fueran las primeras hojas de la planta.
Finalmente, comienza el desarrollo del
epicótilo (porción del eje comprendida
entre el punto de inserción de los
cotiledones y las primeras hojas).
Presentan este tipo de germinación
muchas semillas de dicotiledóneas,
como la judía y la lechuga.

 Ver animación: Germinación semilla de
   pino (http://www.biologia.edu.ar)
                                              http://farm4.static.flickr.com
Crece el epicótilo




Rost, Th. et al. 1997. “Plant Biology”.
DESCRIPCIÓN DE LA G.
     HIPOGEA

Los cotiledones permanecen
enterrados; únicamente la plúmula
(hojas embrionarias) atraviesa el
suelo. El hipocótilo es muy corto,
prácticamente nulo. A continuación, el
epicótilo se alarga, apareciendo las
primeras hojas, que serán los primeros
órganos fotosintetizadores de la
plántula. Este tipo de germinación lo
presentan las semillas de las
monocotiledóneas, como los
cereales (trigo, maíz, cebada, etc.), así
como muchas dicotiledóneas, como
el guisante, haba, roble, etc.

                         http://www.biologia.edu.ar
MCI: PLANTEAMIENTO DE UN
      PROBLEMA CIENTÍFICO



¿Qué factores
ambientales
influyen en la
germinación de
las semillas?
METODOLOGÍA CIENTÍFICA:
FORMULACIÓN DE UNA HIPÓTESIS

  Responde con una
suposición al problema
 científico planteado:

¿Qué factores
ambientales influyen
en la germinación de
las semillas?

 FACTOR              HIPÓTESIS
    1
    2
MCI: DISEÑO DE UN
       EXPERIMENTO

Una vez emitida la hipótesis, vamos a diseñar
un experimento para comprobarla. Para
ello, debes tener en cuenta que:
•Las variables (factores ambientales en este
caso) deben ser estudiadas de forma
independiente. Es decir, si vamos a estudiar
dos variables, tienes que realizar un montaje
experimental que incluya todas las
combinaciones posibles.
•Los materiales a utilizar han de adaptarse a
las posibilidades reales del laboratorio en el
que se realiza la investigación.
MCI: EXPERIMENTACIÓN
1.Lava las semillas durante 10 min con hipoclorito de
sodio.
2.Embebe (2) en agua destilada las semillas durante una
hora.
3.Prepara las placas para los tratamientos siguientes:
    •Tratamiento de germinación 1 (TG1)= 3 placas con
    15 semillas a 5º C + oscuridad (3).
    •Tratamiento de germinación 2 (TG2)= 3 placas con
    15 semillas a 5º C + luz(3).
    •Tratamiento de germinación 3 (TG3)= 3 placas con
    15 semillas a 30º C + oscuridad.
    •Tratamiento de germinación 4 (TG4)= 3 placas con
    15 semillas a 30º C + luz.
•Cuenta el número de semillas germinadas y anota los
resultados en una tabla, a las 24 h, 48 h y 72 h. El
criterio para decidir si una semilla está germinada es que
su radícula haya crecido > 3 mm.
MCI: EXPERIMENTACIÓN
METODOLOGÍA CIENTÍFICA:
             RESULTADOS (TABLA)
                   JUDÍA                 MAÍZ                 TRIGO                 GIRASOL
      PLAC
TTO         24 h   48 h    72 h   24 h   48 h   72 h   24 h   48 h    72 h   24 h    48 h     72 h
       A
        1
        2
TG1
        3
      Total
        1
        2
TG2
        3
      Total
        1
        2
TG3     3
      Total
        1
        2
TG4
        3
      Total
METODOLOGÍA CIENTÍFICA:
RESULTADOS (GRÁFICA/ GLOBAL)
METODOLOGÍA CIENTÍFICA: RESULTADOS
       (GRÁFICAS/ ESPECIES)




  Resultados T en TTOS 3 y 4, 23 ºC. Proyecto 3/ Grupo 2 Campus
                         Científico UCO I.
METODOLOGÍA CIENTÍFICA: RESULTADOS
             (FOTOGRAFÍAS)




30 ºC




        maíz   girasol    trigo    judía
METODOLOGÍA CIENTÍFICA :
INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

•¿Cómo afecta la temperatura al proceso de
germinación? ¿En todas las semillas afecta de la
misma manera?




•¿Cómo afecta la luz al proceso de germinación?
¿En todas las semillas afecta de la misma manera?
METODOLOGÍA CIENTÍFICA :
       CONCLUSIONES


¿SE ACEPTA LA HIPÓTESIS INICIAL?

    FACTOR          HIPÓTESIS

  TEMPERATURA


      LUZ
INFORMACIÓN
COMPLEMENTARIA
Para que el proceso de germinación
tenga lugar es necesario que se den
una serie de condiciones ambientales
favorables:

•Un sustrato húmedo.

•Suficiente disponibilidad de oxígeno que
permita la respiración aerobia.

•Temperatura adecuada para los distintos
procesos metabólicos y para el desarrollo de
la plántula.
HUMEDAD
•La absorción de agua es el
primer paso, y el más
importante, porque para que
la semilla recupere su
metabolismo es necesaria la
rehidratación de sus tejidos.

•Un exceso de agua actuaría
desfavorablemente para la
germinación, pues dificultaría
la llegada de oxígeno al
embrión.
TEMPERATURA
La temperatura es un
factor decisivo en el
proceso de la
germinación, ya que
influye sobre las
enzimas que regulan
la velocidad de las
reacciones
bioquímicas que
ocurren en la semilla
después de la
rehidratación.
                        http://www.forest.ula.ve
GASES

La mayor parte de las
semillas requieren para
su germinación un
medio suficientemente
aireado que permita una
adecuada disponibilidad
de O2 para respirar.
De esta forma el
embrión obtiene la
energía imprescindible
para mantener sus
actividades metabólicas.

   Azcón­­Bieto, J. y Talón, M. 1993.
   “Fisiología y Bioquímica Vegetal”.
   Interamericana/ McGraw­Hill.
LUZ
Muchas especies requieren de una exposición a la luz para
germinar. En algunos casos basta una breve exposición (Lechuga
var. Grand Rapids), en otros tratamientos intermitentes (plantas
carnosas del género Kalanchoe), en otros son necesarios periodos
más largos de exposición e incluso fotoperiodos de una longitud
determinada. Otras semillas, como la de la cebolla, son inhibidas
por la luz.
CAMPUS CIENTÍFICO
 RABANALES 2010


  Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López

                                              Julio 2010

Germinacion ex 1 factores

  • 1.
    CAMPUS CIENTÍFICO RABANALES 2010 Estudio de la viabilidad de semillas y de la influencia de los factores ambientales en su germinación. Experiencia I: Influencia de los factores ambientales en la germinación de las semillas. Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López
  • 2.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA: OBSERVACIÓN Describe lo que observas en esta diapositiva.
  • 4.
  • 5.
    ¿QUE ES LASEMILLA? Es una estructura vegetal en estado de reposo, que tras su germinación, origina un nuevo individuo. Características: Altamente deshidratada. Con tejido de reserva.  Con cubierta impermeable. Con sus procesos metabólicos detenidos por falta de agua y oxígeno
  • 6.
    ¿QUÉ CONTIENE UNASEMILLA? • El embrión • Una cubierta protectora. • Tejido almacén de sustancias de reserva: endospermo y cotiledones.
  • 7.
    5 1. Plúmula 1 2 2. Epicótilo 3. Radícula 4. Cotiledón 3 5. Testa 4 Semilla de judía vista con la lupa binocular (x20). Proyecto 3/ Grupo 2 Campus Científico UCO I.
  • 8.
    5 1. Plúmula 6 2. Epicótilo 3. Radícula 4. Cotiledón 5. Testa 7 6. Endospermo 1 4 7. Coleóptilo 8. Coleorriza 2 Semilla de maíz teñida con lugol y vista 3 con la lupa binocular (x20). Proyecto 3/ 8 Grupo 1 Campus Científico UCO II.
  • 9.
    ¿CUÁL ES SUFUNCIÓN? – La semilla sirve para la dispersión de la planta en el espacio y en el tiempo, debido: • A su morfología especial. • A las reservas nutritivas almacenadas.
  • 10.
    ¿CÓMO SE ORIGINALA SEMILLA? • A partir de un óvulo, tras su fecundación por el grano de polen (Ver animación www.hiperbotánica.net). • El ovario, que contiene los óvulos transformados en semillas, madura y se convierte en fruto. http://almez.pntic.mec.es/
  • 11.
    GERMINACIÓN DE LASSEMILLAS •La germinación es el proceso de recuperación de la actividad biológica de la semilla. •Se inicia con la toma de agua por parte de la semilla seca y termina cuando una parte de ésta, generalmente la radícula, se extiende y atraviesa la estructura que la rodea.
  • 12.
    FASES DE LAGERMINACIÓN • Hidratación: Dicho incremento va acompañado de un aumento proporcional en la actividad respiratoria. • Germinación: En ella se producen las transformaciones metabólicas, necesarias para el correcto desarrollo de la plántula. • Crecimiento: Emergencia de la radícula. Gráfica: Azcón­­Bieto, J. y Talón, M. 1993. “Fisiología y Bioquímica Vegetal”. Interamericana/ McGraw­ Hill. Ver animación sobre germina www.euita.upv.es)
  • 13.
    TIPOS DE GERMINACIÓN Crece el hipocótilo Rost, Th. et al. 1997. “Plant Biology”.
  • 14.
    DESCRIPCIÓN DE LAG. EPIGEA Los cotiledones emergen del suelo debido Germinación bellota de encina a un considerable crecimiento del hipocótilo (porción comprendida entre la radícula y el punto de inserción de los cotiledones). Posteriormente, se diferencian en éstos los cloroplastos y se transforman en órganos fotosintéticos, comenzando así a funcionar como si fueran las primeras hojas de la planta. Finalmente, comienza el desarrollo del epicótilo (porción del eje comprendida entre el punto de inserción de los cotiledones y las primeras hojas). Presentan este tipo de germinación muchas semillas de dicotiledóneas, como la judía y la lechuga. Ver animación: Germinación semilla de pino (http://www.biologia.edu.ar) http://farm4.static.flickr.com
  • 15.
    Crece el epicótilo Rost,Th. et al. 1997. “Plant Biology”.
  • 16.
    DESCRIPCIÓN DE LAG. HIPOGEA Los cotiledones permanecen enterrados; únicamente la plúmula (hojas embrionarias) atraviesa el suelo. El hipocótilo es muy corto, prácticamente nulo. A continuación, el epicótilo se alarga, apareciendo las primeras hojas, que serán los primeros órganos fotosintetizadores de la plántula. Este tipo de germinación lo presentan las semillas de las monocotiledóneas, como los cereales (trigo, maíz, cebada, etc.), así como muchas dicotiledóneas, como el guisante, haba, roble, etc. http://www.biologia.edu.ar
  • 17.
    MCI: PLANTEAMIENTO DEUN PROBLEMA CIENTÍFICO ¿Qué factores ambientales influyen en la germinación de las semillas?
  • 18.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA: FORMULACIÓN DEUNA HIPÓTESIS Responde con una suposición al problema científico planteado: ¿Qué factores ambientales influyen en la germinación de las semillas? FACTOR HIPÓTESIS 1 2
  • 20.
    MCI: DISEÑO DEUN EXPERIMENTO Una vez emitida la hipótesis, vamos a diseñar un experimento para comprobarla. Para ello, debes tener en cuenta que: •Las variables (factores ambientales en este caso) deben ser estudiadas de forma independiente. Es decir, si vamos a estudiar dos variables, tienes que realizar un montaje experimental que incluya todas las combinaciones posibles. •Los materiales a utilizar han de adaptarse a las posibilidades reales del laboratorio en el que se realiza la investigación.
  • 22.
    MCI: EXPERIMENTACIÓN 1.Lava lassemillas durante 10 min con hipoclorito de sodio. 2.Embebe (2) en agua destilada las semillas durante una hora. 3.Prepara las placas para los tratamientos siguientes: •Tratamiento de germinación 1 (TG1)= 3 placas con 15 semillas a 5º C + oscuridad (3). •Tratamiento de germinación 2 (TG2)= 3 placas con 15 semillas a 5º C + luz(3). •Tratamiento de germinación 3 (TG3)= 3 placas con 15 semillas a 30º C + oscuridad. •Tratamiento de germinación 4 (TG4)= 3 placas con 15 semillas a 30º C + luz. •Cuenta el número de semillas germinadas y anota los resultados en una tabla, a las 24 h, 48 h y 72 h. El criterio para decidir si una semilla está germinada es que su radícula haya crecido > 3 mm.
  • 23.
  • 25.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA: RESULTADOS (TABLA) JUDÍA MAÍZ TRIGO GIRASOL PLAC TTO 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h A 1 2 TG1 3 Total 1 2 TG2 3 Total 1 2 TG3 3 Total 1 2 TG4 3 Total
  • 26.
  • 27.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA: RESULTADOS (GRÁFICAS/ ESPECIES) Resultados T en TTOS 3 y 4, 23 ºC. Proyecto 3/ Grupo 2 Campus Científico UCO I.
  • 28.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA: RESULTADOS (FOTOGRAFÍAS) 30 ºC maíz girasol trigo judía
  • 29.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA : INTERPRETACIÓNDE LOS RESULTADOS •¿Cómo afecta la temperatura al proceso de germinación? ¿En todas las semillas afecta de la misma manera? •¿Cómo afecta la luz al proceso de germinación? ¿En todas las semillas afecta de la misma manera?
  • 30.
    METODOLOGÍA CIENTÍFICA : CONCLUSIONES ¿SE ACEPTA LA HIPÓTESIS INICIAL? FACTOR HIPÓTESIS TEMPERATURA LUZ
  • 32.
  • 33.
    Para que elproceso de germinación tenga lugar es necesario que se den una serie de condiciones ambientales favorables: •Un sustrato húmedo. •Suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aerobia. •Temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos y para el desarrollo de la plántula.
  • 34.
    HUMEDAD •La absorción deagua es el primer paso, y el más importante, porque para que la semilla recupere su metabolismo es necesaria la rehidratación de sus tejidos. •Un exceso de agua actuaría desfavorablemente para la germinación, pues dificultaría la llegada de oxígeno al embrión.
  • 35.
    TEMPERATURA La temperatura esun factor decisivo en el proceso de la germinación, ya que influye sobre las enzimas que regulan la velocidad de las reacciones bioquímicas que ocurren en la semilla después de la rehidratación. http://www.forest.ula.ve
  • 36.
    GASES La mayor partede las semillas requieren para su germinación un medio suficientemente aireado que permita una adecuada disponibilidad de O2 para respirar. De esta forma el embrión obtiene la energía imprescindible para mantener sus actividades metabólicas. Azcón­­Bieto, J. y Talón, M. 1993. “Fisiología y Bioquímica Vegetal”. Interamericana/ McGraw­Hill.
  • 37.
    LUZ Muchas especies requierende una exposición a la luz para germinar. En algunos casos basta una breve exposición (Lechuga var. Grand Rapids), en otros tratamientos intermitentes (plantas carnosas del género Kalanchoe), en otros son necesarios periodos más largos de exposición e incluso fotoperiodos de una longitud determinada. Otras semillas, como la de la cebolla, son inhibidas por la luz.
  • 38.
    CAMPUS CIENTÍFICO RABANALES2010 Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López Julio 2010