Mechanismy regulující fyziologickou dormanci semen

Abstract

Fyziologická dormance je důležitá vývojová vlastnost zajišťující, že semeno nevyklíčí, když jsou vhodné podmínky pouze dočasné. Přechod semene z dormance ke klíčení je regulován velkým množstvím faktorů. Zásadní roli zde hraje fytohormon kyselina abscisová (ABA). Zvýšení míry biosyntézy a odezvy na ABA je stěžejním mechanismem při navození a udržení dormance. Protichůdně vůči ABA působí gibereliny (GA). Jejich biosyntéza a naopak katabolismus ABA jsou pozitivními regulátory klíčení. Ukazuje se, že do regulace dormance, popř. klíčení, jsou zapojeny i další fytohormony. Z těch je nejlépe popsán vliv etylénu, který stejně jako GA podporuje klíčení. Na molekulární úrovni může být dormance ovlivněna prostřednictvím remodelace chromatinu, dále geny, jejichž produkty se uplatňují výhradně při dormanci např. nebo geny jejichž produkty zprostředkovávají odpověď semene na podmínky prostředí. Navození, hloubka nebo zrušení dormance závisí nejen na podmínkách prostředí, kterým je vystaveno zralé semeno, ale také na podmínkách během zrání semene na mateřské rostlině, kdy dochází k navození primární dormance. Konkrétní požadavky ke zrušení dormance a indukci klíčení se v závislosti na druhu mohou výrazně lišit. Fyziologická omplexně řízený proces, který odráží vlivy většího množství faktorů.

Physiological dormancy is an important developmental trait ensuring that seed does not germinate when the environmental factors are appropriate only temporary. The transition from seed dormancy to germination is regulated by a large number of factors and the phytohormone abscisic acid (ABA) plays a crucial role. Enhanced response to ABA and its biosynthesis is a key mechanism in dormancy induction and maintenance. ABA interacts antagonistically with gibberellins (GAs). Therefore GA biosynthesis and ABA catabolism are positive germination regulators. However, other phytohormones are also involved in the regulation of dormancy and germination. The most studied is ethylene which supports germination similarly to GA. Numerous factors affect dormancy at molecular level, namely chromatin remodeling, gene products that function only in dormancy regulation [e.g. DELAY OF GERMINATION 1 (DOG1)] or gene products that mediate seed response to environmental factors. The dormancy, its induction, depth and release, is driven not only by environmental conditions affecting mature seeds, but also by conditions acting during seed maturation in a maternal plant when the primary dormancy is induced. Requirements for dormancy release and germination induction may vary considerably between species. The physiological...