Hva er primær dvalemodus?

Når et frø spirer, fortsetter det embryonisk vekst. Dette krever korrekte miljøforhold. Temperaturen må være optimal, mens nok vann og oksygen må være tilgjengelig. Frø i hvilemodus oppstår når et levedyktig frø ikke vil spire til tross for nødvendige miljøforhold. Primær dvalemodus er betegnelsen på når frøet frigjøres fra planten allerede i sovende tilstand. Dette skiller seg fra sekundær dvalemodus, når frøet blir sovende etter at det er frigitt på grunn av miljøfaktorer.

De to typene primær dvalemodus kalles embryo dvalemodus og frakkindusert dvalemodus. Embryo-dvale er forårsaket av en iboende egenskap ved embryoet, ofte veksthemmere eller mangel på vekstenzymer. Frakkindusert hvilemodus er forårsaket av frølaget. Andre omsluttende vev, som endosperm, pericarps eller extrafloral organer kan forårsake frakkindusert dvalemodus. Det er fem grunnleggende mekanismer som forårsaker frakkindusert dvalemodus. Disse mekanismene er mekanisk begrensning, oksygengjennomtrengelighet, veksthemmere og blokkert vannopptak.

Under spiring trenger radikelen (den delen av embryoet som blir til den primære roten) vanligvis inn i frølaget. Imidlertid er frøbelegget i noen tilfeller av hvilemodus for stivt til å bryte. En vanlig årsak til mekanisk begrensning er lignifisering. Dette betyr at celleveggen har blitt impregnert med lignin, ifølge Food and Agriculture Organization of the United Nations. Lignin er et amorft materiale som består av fenylpropanoide forbindelser. Ikke-justert vev kan også undertrykke embryonal ekspansjon. For eksempel kan endosperm av salatfrø forhindre spiring. Celleveggnedbrytende enzymer kan være nødvendig for å svekke endospermen for å tillate spiring.

Eksperter mener at frøstrøk kan hemme spiring ved å begrense oksygen til embryoet, ifølge Plant Physiology Online. Studier har antydet at infusjon av oksygen kan forårsake spiring av et tidligere sovende frø. Dette har blitt gjort ved å behandle frølaget med konsentrert oksygen eller ved å lage et lite hull i pelsen med en pinne, og gir dermed bevis for sammenhengen mellom oksygenpermeabilitet og sovende. Imidlertid antyder en artikkel i Journal of Experiment Botany at oksygenpermeabilitet ikke kan være en faktor for noen frø. Det er fortsatt mye ukjent om sammenhengen mellom oksygenens rolle i hvilemodus.

Veksthemmere kan også være årsaken til dvalen. Disse enzymene hindrer et frø i å spire. Frøfrakker og perikarper kan inneholde høye nivåer av veksthemmere, som undertrykker spiring. Også frøbelegget kan forhindre rømming av veksthemmere som forårsaker dvalemodus.

Manglende evne til å absorbere vann er en annen mulig årsak til frødvalen. Voksete neglebånd, suberiserte lag og lignified sclereids kan alle bidra til vannimpermeabilitet. Denne typen dvalemodus er vanlig blant planter i tørre og halvtørre miljøer.

Embryo-dvalemodus er forskjellig fra frakkindusert dvalemodus fordi det ikke skyldes faktorer relatert til frøbelegget. En studie av American Society of Plant Biologists fant at veksthemmere, spesielt endogen abscisic acid (ABA), kunne forårsake embryo-dvalemodus. Fravær av vekstfremmere som giberellinsyre (GA) kan også forårsake embryo-dvalemodus, ifølge Plant Physiology Online.