Quando un seme germina riprende la crescita embrionale. Ciò richiede condizioni ambientali corrette. La temperatura deve essere ottimale, mentre devono essere disponibili acqua e ossigeno a sufficienza. La dormienza del seme si verifica quando un seme vitale non germina nonostante le condizioni ambientali necessarie. La dormienza primaria è il termine per quando il seme viene rilasciato dalla pianta già in uno stato dormiente. Questo differisce dalla dormienza secondaria, quando il seme diventa dormiente dopo essere stato rilasciato a causa di fattori ambientali.
Cause della dormienza primaria
I due tipi di dormienza primaria sono chiamati dormienza embrionale e dormienza indotta dal mantello. La dormienza dell'embrione è causata da una caratteristica intrinseca dell'embrione, molto spesso inibitori della crescita o mancanza di enzimi della crescita. La dormienza indotta dal mantello è causata dal tegumento. Altri tessuti circostanti, come l'endosperma, il pericarpo o gli organi extrafloreali possono causare dormienza indotta dal mantello. Ci sono cinque meccanismi di base che causano la dormienza indotta dal mantello. Questi meccanismi sono il vincolo meccanico, l'impermeabilità all'ossigeno, gli inibitori della crescita e il blocco dell'assorbimento di acqua.
Vincolo meccanico
Durante la germinazione, la radichetta (la parte dell'embrione che si trasforma nella radice primaria) di solito penetra nel tegumento. Tuttavia, in alcuni casi di dormienza, il tegumento è troppo rigido per rompersi. Una causa comune di contenimento meccanico è la lignificazione. Ciò significa che la parete cellulare è stata impregnata di lignina, secondo l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura. La lignina è un materiale amorfo composto da composti fenilpropanoidi. I tessuti non lignificati possono anche sopprimere l'espansione embrionale. Ad esempio, l'endosperma dei semi di lattuga può impedire la germinazione. Potrebbero essere necessari enzimi che degradano la parete cellulare per indebolire l'endosperma al fine di consentire la germinazione.
Impermeabilità all'ossigeno
Gli esperti ritengono che i tegumenti dei semi possano inibire la germinazione limitando l'ossigeno all'embrione, secondo Plant Physiology Online. Gli studi hanno suggerito che un'infusione di ossigeno può causare la germinazione di un seme precedentemente dormiente. Questo è stato fatto trattando il tegumento con ossigeno concentrato o praticando un piccolo foro in il cappotto con uno spillo, fornendo così la prova della connessione tra permeabilità all'ossigeno e dormienza. Tuttavia, un articolo del Journal of Experiment Botany suggerisce che la permeabilità all'ossigeno potrebbe non essere un fattore per alcuni semi. C'è ancora molto sconosciuto sulla connessione tra il ruolo dell'ossigeno nella dormienza.
Inibitori della crescita
Gli inibitori della crescita possono anche essere la causa della dormienza. Questi enzimi impediscono al seme di germinare. I tegumenti e i pericarpi possono contenere alti livelli di inibitori della crescita, che reprimono la germinazione. Anche il tegumento può impedire la fuoriuscita di inibitori della crescita che causano la dormienza dei semi.
Impermeabilità all'acqua
L'incapacità di assorbire l'acqua è un'altra possibile causa della dormienza dei semi. Cuticole cerose, strati suberizzati e sclereidi lignificate possono contribuire all'impermeabilità all'acqua. Questo tipo di dormienza è comune tra le piante in ambienti aridi e semiaridi.
Dormienza di embrioni
La dormienza embrionale è diversa dalla dormienza indotta dal mantello perché non è dovuta a fattori legati al tegumento. Uno studio dell'American Society of Plant Biologists ha scoperto che gli inibitori della crescita, in particolare l'acido abscissico endogeno (ABA), potrebbero causare la dormienza dell'embrione. L'assenza di promotori della crescita come l'acido giberellico (GA) può anche causare la dormienza dell'embrione, secondo Plant Physiology Online.