The impact of transgenerational plasticity on seed germination

Abstract

Seed germination is an essential process in the life cycle of plants. It is influenced not only by the seed's current environment, but also the environmental conditions of the seed's parents thanks to a phenomenon called transgenerational plasticity. Transgenerational plasticity functions through two groups of mechanisms - epigenetic modifications and modifications of the seed. These enable the parental plants to induce response to the conditions, they experienced, in their progeny. The effects of transgenerational plasticity differs among species and even cultivars and is either a passive or active response. Active responses may increase the chances of affected individuals to succeed, meaning the plant is able to adapt to changing conditions. Passive responses, not rare, can be a sign that changing conditions might threaten the plant. Transgenerational plasticity affects various aspects of germination, ranging from seed viability and longevity, through dormancy to percentage of germinated seeds or time of germination. Shading in parental environment significantly influences all the aspects, often causing active response. Water stress has notable negative effect on germination percentages. Nitrogen availability is showing contrasting results among species. Visibly little studied areas are (1) the...

Klíčení semen je zásadním procesem v životním cyklu rostlin. Je ovlivněno nejen aktuálním prostředím semene, ale také podmínkami prostředí rodičů semene díky jevu zvanému transgenerační plasticita. Transgenerační plasticita funguje prostřednictvím dvou skupin mechanismů - epigenetických modifikací a modifikací semene. Ty umožňují rodičovským rostlinám vyvolat u svých potomků reakci na podmínky, které zažily. Účinky transgenerační plasticity se liší u jednotlivých druhů, a dokonce i kultivarů a jsou buď pasivní, nebo aktivní reakcí. Aktivní reakce mohou zvýšit šance daných jedinců na úspěch, protože rostlina je schopna přizpůsobit se měnícím se podmínkám. Pasivní reakce, které nejsou vzácné, mohou být známkou toho, že měnící se podmínky mohou rostlinu ohrozit. Transgenerační plasticita ovlivňuje různé aspekty klíčení, od životaschopnosti a životnosti semen přes dormanci až po procento vyklíčených semen nebo dobu klíčení. Zastínění v rodičovském prostředí významně ovlivňuje všechny tyto aspekty a často vyvolává aktivní reakci. Nízká dostupnost vody má znatelný negativní vliv na procento klíčivosti. Míra dostupnosti dusíku vykazuje u jednotlivých druhů kontrastní výsledky. Výzkum transgenerační plasticity má mezery, které lze dále studovat. Viditelně málo prozkoumanými oblastmi jsou (1) vliv...