種子が発芽すると、胚の成長を再開します。 これには正しい環境条件が必要です。 十分な水と酸素が利用可能である一方で、温度は最適でなければなりません。 種子の休眠は、必要な環境条件にもかかわらず、生存可能な種子が発芽しない場合に発生します。 一次休眠とは、すでに休眠状態にある植物から種子が放出される時期のことです。 これは、種子が環境要因のために放出された後に休眠状態になる二次休眠とは異なります。
一次休眠の原因
一次休眠の2つのタイプは、胚休眠とコート誘発休眠と呼ばれます。 胚の休眠は、胚の固有の特性、ほとんどの場合、成長阻害剤または成長酵素の欠如によって引き起こされます。 コートによって引き起こされる休眠は、種皮によって引き起こされます。 胚乳、果皮周囲、または花外器官などの他の封入組織は、外皮誘発性の休眠を引き起こす可能性があります。 コート誘発休眠を引き起こす5つの基本的なメカニズムがあります。 これらのメカニズムは、機械的制約、酸素不透過性、成長阻害剤、および水分摂取の遮断です。
機械的制約
発芽中、幼根(胚の主根になる部分)は通常、種皮を貫通します。 ただし、休眠状態の場合には、種皮が硬すぎて壊れないことがあります。 機械的拘束の一般的な原因は木化です。 国連食糧農業機関によると、これは細胞壁にリグニンが浸透していることを意味します。 リグニンは、フェニルプロパノイド化合物で構成されるアモルファス材料です。 結紮されていない組織も胚の拡大を抑制することができます。 たとえば、レタスの種子の胚乳は発芽を防ぐことができます。 発芽を可能にするために、胚乳を弱めるために細胞壁分解酵素が必要となる場合があります。
酸素不透過性
Plant Physiology Onlineによると、専門家は、種皮が胚への酸素を制限することによって発芽を阻害する可能性があると考えています。 研究によると、酸素の注入は以前は休眠していた種子の発芽を引き起こす可能性があります。 これは、シードコートを濃縮酸素で処理するか、に小さな穴を開けることによって行われました。 ピン付きのコート、したがって酸素透過性と 休眠。 ただし、Journal of Experiment Botanyの記事は、酸素透過性が一部の種子の要因ではない可能性があることを示唆しています。 休眠における酸素の役割の関係については、まだ多くのことがわかっていません。
成長阻害剤
成長阻害剤も休眠の原因となる可能性があります。 これらの酵素は種子の発芽を防ぎます。 種皮と果皮には、発芽を抑制する高レベルの成長阻害剤が含まれている場合があります。 また、種皮は、種子の休眠を引き起こす成長阻害剤の逃げを防ぐ可能性があります。
水不透過性
水を吸収できないことは、種子休眠のもう1つの考えられる原因です。 ワックス状のキューティクル、浸水層、および木化した石細胞はすべて、水不透過性に寄与する可能性があります。 このタイプの休眠は、乾燥および半乾燥環境の植物によく見られます。
胚の休眠
胚の休眠は、種皮に関連する要因によるものではないため、コートによって誘発される休眠とは異なります。 アメリカ植物生理学会による研究では、成長阻害剤、特に内因性アブシジン酸(ABA)が胚の休眠を引き起こす可能性があることがわかりました。 Plant Physiology Onlineによると、ジベレリン酸(GA)などの成長促進剤がないと、胚の休眠を引き起こす可能性もあります。