発芽は、種子植物の植物の種子における胚コンテンツが新しい植物をもたらすことが発達するプロセスであり、ルート外向き種皮または種皮の突起によって特徴付けられます。
植物界では、精子植物は「高等植物」として知られている植物のグループであり、それらは性的繁殖の結果として種子の生産を定義する特徴を持っています。シード。
双子葉植物の発芽（出典：Wikimedia Commons経由のMAKY.OREL）
精子植物のグループは、開花植物または被子植物と非開花植物または裸子植物で構成され、それぞれ「卵巣」または裸の種子と呼ばれる構造内に囲まれた種子を生成します。
種子の発芽は、その種類に関係なく、低含水量の静止または休眠中の種子が一般的な代謝活性の増加を示し、種子の形成を開始する一連のステップとして理解できます。内部の胚からの苗。
発芽は、それ自体、すでに成長の結果である精細胞の破裂（細胞分裂と伸長）として明確に定義されているため、発芽が終了して成長が始まる正確な瞬間を定義することは非常に困難です。 。
発芽プロセスに影響を与える複数の要因があり、それらの多くは内因性（生存率、胚の発育の程度など）と外因性（たとえば、水の利用可能性、温度、大気組成など）です。
種子の構造
被子植物は種子が比較的単純な構造の種子を持っています。これは、胚（花粉による卵子の受精の産物）が、受精プロセスから派生した「胚嚢」として知られる覆いで囲まれているためです。
種皮は精巣として知られており、胚珠の内部外皮の発達の産物です。胚は、それが浸されている物質である胚乳を食べます。胚乳は、子葉を持つこれらの植物の基本的な組織にもなります。
子葉は、胚の栄養機能を果たすことができる一次葉であり、種子が発芽するときに形成される苗の光合成に関与することができます。
予備物質の量は、種子、特にそれらが持つタンパク質、脂肪、炭水化物の組成に関して非常に異なります。しかし、種子の主な貯蔵物質は、多かれ少なかれ、通常はデンプンです。
胚は種子の基本的な構造です。これは「ミニチュア植物」と見なすことができ、幼根、小葉または上胚軸（子葉がある場所の上）、1つ以上の子葉、および胚軸（子葉の下）で構成されます。
その後、幼根から根が形成されます。これは植物の地下部分です。上胚軸は、後で空中部分の茎の主軸になります。一方、胚軸は、幼根を小葉または上胚軸と結合する胚の部分です。つまり、胚軸は成体植物の茎と根を結合します。
特にサイズ、形、色、および一般的な構造に関して、種子には固有の生理学的特性を考慮せず、非常に多様性があることに注意することが重要です。
プロセス（ステージ）
すべての成熟した種子は、静止状態として知られている状態にあり、これらの繁殖構造は、発芽に必要な好ましい条件が整っていない長期間に耐えることができます。
種子の静止は、適切な大気組成と温度の水の存在下で反転します（もちろん、種子の種類によって異なります）。
いったん休止すると、発芽には植物の生理に共通するプロセスが含まれます。
-呼吸
-吸水
-「食品」から可溶性物質への変換
-酵素とホルモンの合成
-窒素とリンの代謝
-炭水化物、ホルモン、水、ミネラルの分裂組織への移行
-組織の形成。
ただし、植物生理学者は、吸収、細胞伸長、および細胞数の増加（細胞分裂）の3つの特定の段階を定義しています。後者は、異なる遺伝的および分子的イベントに依存します。
吸収
成熟した種子の含水量はかなり低く、そのため組織内の代謝無気力が促進されます。したがって、種子の発芽の最初のステップは、吸水として知られている水の吸収です。
吸収は、ほとんど空の液胞のサイズが小さいために以前にプラズマ分解された胚細胞の膨圧を回復します。
この段階の最初の数時間は、種子の化学変化は観察されず、細胞壁の伸長や伸長に関連するあらゆる種類の活動も観察されません。
直後に、（大気と温度の好ましい条件下で）組織の水和により、オルガネラと細胞酵素、特にミトコンドリアの活性化が可能になります。この活性化は、その後のイベントに必要なホルモンやタンパク質の合成も促進します。
細胞数の伸長と増加（分裂）
（種子の乾燥の程度に応じて）数時間吸収させた後、幼根に属する細胞の伸長が認められ、これにより、この構造がそれを覆う表面から伸長して出現することができます。
最初の細胞分裂は、根の分裂組織で、幼根がそれを覆う組織を「壊す」ときに発生します。このとき、各細胞の核のより顕著な出現など、いくつかの細胞学的変化が観察されます。
A. thaliana種子の発芽の段階（出典：Wikimedia CommonsのAlena Kravchenko）
種皮または精巣は、幼根によって表される一次根によって横断または破壊され、その後、胚軸が伸長プロセスを継続します。子葉は、発芽のタイプに関係なく、このプロセスの間、精巣内に残ります。
このプロセスが行われている間、胚細胞の栄養は、胚乳および/または子葉の炭水化物および予備脂肪の分解に関与する酵素の活性に依存し、その活性は以前の吸収プロセスに完全に依存します。
発芽の種類
発芽の種類は、胚から苗を形成するときの子葉の運命によって定義されています。最もよく知られている2つのタイプは、epigeal発芽とhypogeal発芽です。
エンドウ種子の発芽プロセスの図（出典：Germination.svg：* Germination.png：Kat1992派生著作：Begoon派生著作：Wikimedia commons経由のBegoon）
エピジェイル発芽
それは裸子植物を含む多くの木本植物で発生し、細長い上胚軸によって「押し出される」ように土壌から出てくる子葉によって特徴付けられます。
下皮下発芽
子葉が地下に留まると発生し、その間、上胚軸は直立し、そこから光合成葉が発達します。カエデ、クリ、ゴムの木の例など、多くの植物種に共通しています。
参考文献
- Bewley、JD（1997）。種子の発芽と休眠。植物細胞、9（7）、1055。
- Copeland、LO、&McDonald、MF（2012）。種子の科学と技術の原則。Springer Science&Business Media。
- Nabors、MW（2004）。植物学入門（No. 580 N117i）。ピアソン。
- Srivastava、LM（2002）。種子の発芽、食糧備蓄の動員、種子の休眠。植物の成長と発達：ホルモンと環境。アカデミックプレス：ケンブリッジ、MA、447-471。
- Taiz、L.、Zeiger、E.、Møller、IM、&Murphy、A.（2015）。植物の生理学と発達。
- Toole、EH、Hendricks、SB、Borthwick、HA、&Toole、VK（1956）。種子発芽の生理学。植物生理学の年次レビュー、7（1）、299-324。
- Tuan、PA、Sun、M.、Nguyen、TN、Park、S。、およびAyele、BT（2019）。種子発芽の分子メカニズム。発芽穀物（pp.1-24）。AACCインターナショナルプレス。