Germinação
A germinação é o processo pelo qual um organismo cresce a partir de uma semente ou estrutura semelhante. O termo é aplicado ao surgimento de uma muda de uma semente de uma angiosperma ou gimnosperma, ao crescimento de um esporelo de um esporo, como os esporos de fungos, samambaias, bactérias e ao crescimento do tubo polínico do grão de pólen de uma planta de semente.
A germinação, em sua essência, representa o desenvolvimento de uma planta contida no âmago de uma semente, culminando na formação da muda. Simultaneamente, configura-se como o processo de reativação do aparato metabólico da semente, manifestando-se na emergência da radícula e da plúmula. A semente de uma planta vascular constitui um minúsculo receptáculo gerado em um fruto ou cone após a fusão das células reprodutoras masculinas e femininas. Todas as sementes plenamente desenvolvidas encerram um embrião e, na maioria das espécies vegetais, uma reserva de nutrientes, envolvida por um invólucro seminal. Algumas plantas produzem sementes desprovidas de embriões, vazias e destituídas de capacidade germinativa. As sementes em estado latente, por sua vez, são viáveis, porém inertes, necessitando de estímulos internos ou ambientais específicos para retomar o processo de crescimento. Em consonância com a etapa inicial, a imersão em água, a absorção hídrica, provoca a ruptura do tegumento da semente. Na etapa subsequente, a absorção do tegumento desemboca na emergência da radícula e da plúmula, com a expansão dos cotilédones marcando a culminação desta fase. Esta se configura como a última etapa do processo germinativo, onde os cotilédones se desdobram, representando as verdadeiras folhas/ervilhas. Importante notar que a temperatura deve ser mantida em um nível ideal para propiciar o desfecho exitoso desta etapa.
A germinação é normalmente o crescimento do embrião de uma planta contido numa semente que resulta na formação de uma plântula. É também o processo de reactivação da maquinaria metabólica da semente que tem como resultado a emergência da radícula e da plúmula. A semente de uma planta vascular é uma formação produzida num fruto ou cone de conífera depois da união das células reprodutoras masculinas e femininas. Todas as sementes completamente desenvolvidas contêm um embrião e, a maioria das espécies de plantas armazenam algumas reservas alimentares, empacotadas formando uma cobertura da semente. As sementes dormentes são sementes viáveis que não germinam porque necessitam de estímulos específicos internos ou ambientais para voltar a começar o crescimento. Nas condições adequadas, essas sementes começam a germinar. Perturbar o solo pode resultar no vigoroso crescimento das plantas ao ficarem as sementes que estavam já no solo expostas a mudanças em factores ambientais, e cujo crescimento estava antes inibido pela profundidade a que estavam as sementes no solo ou porque o solo era muito compacto. Isto é frequentemente observado em cemitérios depois de um enterramento na terra.
Dormência
Algumas sementes vivas estão dormentes e necessitam de mais tempo, ou têm de estar submetidas a condições ambientais específicas antes de germinarem. A dormência de sementes pode originar-se em diversas partes da semente; por exemplo, no embrião; noutros casos está implicada a cobertura da semente. A quebra da dormência costuma dever-se a mudanças em membranas, iniciadas por sinais que quebram a dormência. Isto geralmente ocorre apenas em sementes hidratadas. Os factores que afectam a dormência das sementes incluem a presença de certas hormonas vegetais, especialmente o ácido abscísico, que inibe a germinação, e a giberelina, que acaba com a dormência da semente. Na produção de cerveja, as sementes de cevada são tratadas com giberelina para assegurar uma germinação da semente uniforme para a produção de malte.
Estabelecimento da plântula
Em algumas definições, o aparecimento da radícula marca o final da germinação e o princípio da fase de "estabelecimento", um período em que se utilizam as reservas de nutrientes armazenados na semente. A germinação e o estabelecimento como organismo independente são fases críticas na vida de uma planta durante as quais são mais vulneráveis a lesões, doenças e stresse hídrico. Pode usar-se o índice de germinação como indicador de fitotoxicidade em solos. A mortalidade entre a dispersão de sementes e a finalização do estabelecimento pode ser tão grande que muitas espécies se adaptaram a produzir um grande número de sementes.
Em relação ao comprimento do hipocótilo, a germinação pode ser: Epígea - os cotilédones se elevam acima do solo, devido ao alongamento do hipocótilo, como por exemplo, o feijão. Hipógea - os cotilédones permanecem no solo, como por exemplo o milho.
A germinação das sementes não dormentes e a quebra da dormência podem ser estimuladas pela ação das giberelinas, que atuam como hormônios mediadores entre fatores ambientais (luz, temperatura, entre outros) e fatores internos que restringem a germinação. O ácido abscísico e as giberelinas atuam no controle da síntese das enzimas envolvidas na degradação de parede celular do endosperma, porém de modo antagônico. Enquanto o primeiro (ABA) inibe ou não causa efeito algum sobre a expressão de genes, o segundo promove a expressão gênica de tais enzimas. Já o etileno, outro hormónio vegetal, age muitas vezes em interação com a luz e outros hormônios como o ABA, as citocininas e o ácido giberélico (um tipo de giberelina). O etileno contrapõe-se ao efeito inibitório do ABA na germinação da semente mas é incapaz de quebrar a dormência de algumas espécies, embora estimule a germinação de sementes não dormentes.
