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Il seme e la germinazione Campo di grano in Belgio (Hamois) con la tipica presenza di fiordalisi e papaveri.

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Presentazione sul tema: "Il seme e la germinazione Campo di grano in Belgio (Hamois) con la tipica presenza di fiordalisi e papaveri."— Transcript della presentazione:

1 Il seme e la germinazione Campo di grano in Belgio (Hamois) con la tipica presenza di fiordalisi e papaveri

2 Che cosa è un seme? Il seme è una piccola pianta, dotata di materiali nutritivi di riserva, che attende le condizioni ambientali favorevoli per svilupparsi.

3 Che cosa è un seme? Ogni seme è un individuo unico Il seme conserva la vita

4 Da cosa deriva il seme? ipocotile epicotile ovulo fecondazione Il seme deriva dalla trasformazione di un ovulo dopo la fecondazione.

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6 Il seme è uno straordinario mezzo di diffusione della specie I vegetali superiori si riproducono per seme A cosa serve un seme? Semi di Taraxacum officinale dotati di appendice piumosa (pappo) che ne favorisce la dispersione per l'azione del vento

7 Come luomo utilizza i semi? Luomo utilizza i semi per: 1) La coltivazione 1) La coltivazione 2) Estrazione di principi attivi 2) Estrazione di principi attivi 3) Lalimentazione 3) Lalimentazione Nellalimentazione i semi possono essere usati: 1) direttamente (riso, piselli, fagioli) 1) direttamente (riso, piselli, fagioli) 2) indirettamente 2) indirettamente ricavandone farine (frumento, miglio, mais) ricavandone farine (frumento, miglio, mais) estraendone olii (colza, mais, girasole, arachidi, soia) estraendone olii (colza, mais, girasole, arachidi, soia)

8 L'olio di semi di lino viene utilizzato lino 1) nell'alimentazione (integratore) 2) in fitoterapia (lassativo, antinfiammatorio, emolliente) 3) in pittura (fissativo) 4) nel restauro dei mobili (trattamento del legno 4) nel restauro dei mobili (trattamento del legno) Semi di lino Linum usitatissimum

9 La struttura del seme Il seme è costituito da tre componenti: 1)Embrione (apice del fusto, apice della radice,foglioline embrionali) Tessuto nutritivo (endosperma) 2) Tessuto nutritivo (endosperma) Tessuti protettivi (tegumenti) 3) Tessuti protettivi (tegumenti) embrione (cotiledoni) tegumento embrione (fusto e prime foglie) embrione(radice) embrione (radice) endosperma

10 Nellembrione cè la futura pianta adulta: 1) un apice del futuro fusto 1) un apice del futuro fusto 2) un apice della radice 2) un apice della radice 3) un corto asse che li collega 3) un corto asse che li collega 4) una o più foglie embrionale 4) una o più foglie embrionale o cotiledoni o cotiledoni una (Monocotiledoni) una (Monocotiledoni) due (Dicotiledoni) due (Dicotiledoni) molte (Gimnosperme) molte (Gimnosperme) Lembrione nel seme è una nuova pianta in miniatura! Lembrione nel seme Lembrione si sviluppa dalla cellula uovo fecondata (2n)

11 Funzione dei cotiledoni: 1)assorbire le sostanze nutritive dell'endosperma e poi sostituirsi ad esso nella funzione di accumulo delle riserve (fagiolo; dicotiledoni) 2) Intermediazione trofica, assimilano le sostanze nutritive accumulate nel seme e le dirigono alle zone di accrescimento della giovane pianta (mais; monocotiledoni) I cotiledoni dellembrione

12 E carico di sostanze di riserva a cui lembrione attinge finchè non è ancora in grado di nutrirsi per fotosintesi. Il tessuto nutritivo del seme (endosperma) carboidrati carboidrati (75% della sostanza fresca) (frumento, mais; cereali) proteine proteine (sino al 40%) (fagiolo, ceci, lenticchie; legumi) lipidi lipidi (circa il 40%) (semi di arachide e colza) Sostanze di riserva del tessuto nutritivo Contiene carboidrati, lipidi e proteine in proporzioni variabili a seconda delle specie.

13 olio di colza (alimentare e industriale) mangimi per animali biocarburanti Semi di colza (Brassica napus ) Coltivazione di colza (Brassica napus ) Conosci la colza?

14 Funzione dei tegumenti: 1)proteggere le parti vitali del seme dall'azione degli agenti esterni esterni 2) prevenire il disseccamento 3) impedire allacqua di entrare prima che compaiano le condizione adatte alla germinazione I tegumenti del seme fase di dormienza I tegumenti derivano dagli strati esterni dellovulo e garantiscono al seme una fase di dormienza prima della germinazione.

15 1) 1)Elevato grado di disidratazione che spiega la loro capacità di conservazione (lacqua accelera i processi metabolici) normalmente 10-12% acqua semi di senape il 7% acqua semi di ricino il 6% di acqua 2) Elevata resistenza alla siccità, al freddo, agli attacchi parassitari e ai succhi gastrici 3) Adattamenti per essere trasportati (dallacqua, dal vento, dagli animali) 4) Metabolismo estremamente ridotto 5) Meccanismi di percezione dei parametri ambientali 6) Capacità di reazione ai parametri favorevoli Caratteristiche del seme

16 Tutte le piante hanno semi? Tallofite (alghe) Briofite (muschi) Pteridofite (felci) Gimnosperme (pini, abeti) Angiosperme (piante con fiore) Prive di veri fusti, radici, foglie Si riproducono nellacqua Strutture simili a fusti, radici, foglie Sistema vascolare per il trasporto delle sostanze nutritive seme nudo Fanerogame o spermatofite (piante più evolute provviste di semi) seme racchiuso dal frutto Crittogame (organismi vegetali privi di semi, fiori e frutti) NO SI!

17 felci alghe muschi

18 conifere angiosperme

19 Origine della Terra Primi procarioti (cellula) Procarioti autotrofi (fotosintesi) Primi eucarioti (nucleo) Piante terrestri Piante vascolari (tracheofite) 420 (vasi conduttori) Piante a seme (spermatofite) 360 (seme) Piante a fiore (angiosperme) (fiore) Uomo 2 Miliardi di anni fa Milioni di anni fa Quadro cronologico di riferimento

20 Significato evolutivo del seme Lintroduzione del seme nel mondo vegetale è stato un enorme passo evolutivo. Il seme ha consentito di svincolarsi dallacqua per la riproduzione e conquistare lambiente terrestre.

21 Significato evolutivo del seme Con la comparsa dei semi nella storia evolutiva le piante riuscirono, in tempi biologicamente brevi, a colonizzare quasi tutti gli ambienti, anche i più ostili.

22 Il seme delle gimnosperme e delle angiosperme

23 Angiosperme (piante con fiore) Il seme si forma nellovario giunto a maturazione, che costituisce il frutto. Lapparato riproduttivo è costituito dal fiore.

24 Le Angiosperme comprendono due classi Monocotiledoni Dicotiledoni

25 Caratteristiche comuni Caratteristiche comuni 1) una piccola foglia embrionale (cotiledone) 2) fiori con tre petali e tre sepali 3) foglie lunghe e con nervature parallele 4) radici fascicolate (mais, riso, avena, orzo, frumento, cipolla, aglio, canna da zucchero, banano, palma da cocco, tulipani, orchidee, gigli) Monocotiledoni

26 Caratteristiche comuni 1) due fogliette embrionali (cotiledoni) 2) fiori molto diversi 3) foglie con nervature reticolate 4) radici a fittone Dicotiledoni (pisello, fagiolo, fava, soia, arachide, lenticchia, patata, pomodoro, peperone, melanzana, pesco, pero, melo, ciliegio, quercia, castagno, salice, pioppo, lattuga, carciofo, girasole, margherita, crisantemo, dalia, stella alpina)

27 Plantule di monocotiledoni e dicotiledoni a confronto

28 Il seme delle monocotiledoni

29 embrione (germe di grano) Il chicco di una monocotiledone è un frutto con un solo seme. La parete del frutto (pericarpo) è fusa con il tegumento del seme coleottile (guaina protettiva) pericarpo e tegumento (crusca) endosperma (farina bianca) singolo cotiledone apice radicale (radichetta) coleorriza (guaina protettiva) apice del germoglio Granturco (Zea mays) Frumento (Triticum durum) Il seme delle monocotiledoni

30 Piante erbacee (famiglia delle graminacee) Producono frutti da cui si ricava farina Monocotiledoni (fiori poco visibili, foglie a nastro) Frutti (cariossidi) raggruppati nella spiga. Cereali (monocotiledoni) Cereali importanti per l'alimentazione umana: Frumento (grano) Mais Riso Orzo Avena Segale Farro

31 grano duro (Triticum durum)grano tenero (Triticum aestivum) Grano tenero (meno ricco di glutine, adatto a biscotti e pasta fresca) Grano duro o grano tenero? Grano duro (più ricco di glutine cioè di proteine, adatto a pane e pasta secca)

32 Da dove viene la farina? Chicco di grano o cariosside. Il germe (embrione) e linvolucro esterno (crusca) vengono rimossi dal seme. farina Lendosperma, cioè la parte che contiene lamido e le proteine (glutine), viene poi rotto e macinato produrre farina. La buccia esterna (tegumenti) costituisce la crusca

33 Il seme delle dicotiledoni Seme immaturo di fagiolo (Phaseolus vulgaris) I cotiledoni diventano grandi e carnosi, con funzione di accumulo di sostanze di riserva. Lendosperma viene riassorbito durante lo sviluppo embrionale e si riduce ad un foglietto. tegumento prime vere foglie due cotiledoni endosperma ilo (attacco dellovulo allovario)

34 Seme maturo di fagiolo (Phaseolus vulgaris) embrione (cotiledoni) tegumento embrione (fusto e prime foglie) embrione(radice) embrione (radice) endosperma

35 Mezzo con cui le piante diffondono i propri semi lontano servendosi di agenti diversi. Disseminazione Disseminazione anemocora (operata dal vento) Semi leggeri, piccoli dotati di strutture atte al volo (ali, pappi) Disseminazione idrocora (operata dallacqua) Semi galleggianti Disseminazione zoocora (operata dagli animali) Semi protetti dal frutto appetibile vengono ingoiati da animali Semi contenuti nel frutto dotato di uncini restano attaccati al vello Disseminazione bolocora (operata dalla pianta stessa). Il frutto dispone di dispositivi di lancio

36 Quiescenza: Quiescenza: capacità del seme di restare vitale, anche dopo lunghi periodi, in presenza di condizioni sfavorevoli, e di reagire prontamente al mutare di queste Dormienza: Dormienza: condizione di vita sospesa indotta da fattori interni di ordine fisico o chimico (tegumenti, inibitori della polpa). Quiescenza e dormienza

37 La durata della germinabilità varia da: 1. specie a specie (poche settimane, diversi anni) 2. seme a seme allinterno di una stessa specie Germinabilità di una partita di semi: percentuale (%) di semi della partita che germineranno, se messi nelle opportune condizioni ambientali Germinabilità Germinabilità: capacità del seme di mantenere il potenziale vitale e di riuscire a germinare in condizioni favorevoli

38 La durata della dormienza è regolata da: fattori ambientali fattori endogeni (ormoni) I semi delle specie originarie delle zone temperate sono in grado di germinare solo dopo aver attraversato un periodo di freddo, in modo che la germinazione possa avvenire dopo che sia trascorsa la stagione invernale. Durata della dormienza

39 I semi duri Semi che prolungano la dormienza per diversi anni anche se le condizioni ambientali sono favorevoli alla germinazione (leguminose). La loro dormienza può essere interrotta da: 1. abrasioni meccaniche (scarificatura) 1. abrasioni meccaniche (scarificatura) 2. trattamento con agenti chimici 2. trattamento con agenti chimici 3. azione di alte temperature 3. azione di alte temperature 4. scottatura in acqua bollente 4. scottatura in acqua bollente

40 Germinazione di un seme di ricino (seme epigeo) Germinazione Emergenza: la plantula comincia a fuoriuscire dai tegumenti, avvia la crescita verso lalto e acquista la capacità di fotosintetizzare Imbibizione: il seme assorbe acqua, I tegumenti si lacerano, si riattiva il metabolismo cellulare, la divisione cellulare e laccrescimento

41 germinazione epigea (cipolla) germinazione ipogea (mais) Germinazione dei semi acqua ossigeno temperatura (luce) imbibizione ripristino attività e sintesi enzimi digestione e utilizzo delle riserve accrescimento divisione cellulare +=

42 germinazione epigea (fagiolo) germinazione ipogea (pisello) Germinazione dei semi dicotiledoni

43 Fattori che influenzano la germinazione Fattori ambientali: Acqua Acqua Ossigeno Ossigeno Temperatura Temperatura (Luce) (Luce) Fattori interni: ormoni ormoni inibitori della germinazione inibitori della germinazione Germinazione e crescita di giovani piantine (plantule) fagiolo mais

44 La semina Tipi di distribuzione 1. Distribuzione irregolare (a spaglio) 2. In solchi ricoperti da sottile strato di terriccio (a file) terriccio (a file) 3. In piccole buche (a postarella) 4. Distanza prefissata tra file e allinterno di una fila (di precisione) una fila (di precisione)

45 Il seme va ricoperto da uno strato di terreno pari al diametro del seme stesso semi fini: posti sul suolo lavorato semi fini: posti sul suolo lavorato semi spessi: a pochi cm di profondità semi spessi: a pochi cm di profondità Profondità di semina Semina troppo superficiale: seme esposto alle intemperie (danni da gelo o disseccamento) (danni da gelo o disseccamento) seme con difficoltà di ancoraggio seme con difficoltà di ancoraggio Semina troppo profonda: plantula non riesce ad emergere plantula debole e soggetta a parassiti plantula debole e soggetta a parassiti

46 Oggi i semi per la semina si comprano Un tempo i semi venivano 1. conservati dalla produzione 1. conservati dalla produzione dellanno precedente dellanno precedente 2. scelti fra quelli portati dalle 2. scelti fra quelli portati dalle piante migliori (selezione piante migliori (selezione genetica che ha migliorato genetica che ha migliorato le specie coltivate) le specie coltivate) 3. scambiati fra agricoltori 3. scambiati fra agricoltori

47 Semina a mano o con seminatrice automatica?

48 Anyone can count the seeds in an apple but only God can count the number of apples in a seed. Fine

49 Chiunque può contare il numero di semi di una mela ma solo Dio conosce il numero di mele in un seme Fine


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