32.3: Reprodução assexuada
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Habilidades para desenvolver
- Compare os mecanismos e métodos de reprodução assexuada natural e artificial
- Descreva as vantagens e desvantagens da reprodução assexuada natural e artificial
- Discuta a expectativa de vida das plantas
Muitas plantas são capazes de se propagar por meio da reprodução assexuada. Esse método não requer o investimento necessário para produzir uma flor, atrair polinizadores ou encontrar um meio de dispersão de sementes. A reprodução assexuada produz plantas geneticamente idênticas à planta-mãe porque não ocorre a mistura de gametas masculinos e femininos. Tradicionalmente, essas plantas sobrevivem bem em condições ambientais estáveis quando comparadas às plantas produzidas a partir da reprodução sexual porque carregam genes idênticos aos de seus pais.
Muitos tipos diferentes de raízes exibem reprodução assexuada\(\PageIndex{1}\). Figura. O cormo é usado pelo gladíolo e pelo alho. Bulbos, como um bulbo escamoso em lírios e um bulbo tunicado em narcisos, são outros exemplos comuns. A batata é um tubérculo do caule, enquanto a pastinaga se propaga a partir de uma raiz principal. O gengibre e a íris produzem rizomas, enquanto a hera usa uma raiz adventícia (uma raiz que surge de uma parte da planta diferente da raiz principal ou primária), e a planta do morango tem um estolão, também chamado de corredor.
Algumas plantas podem produzir sementes sem fertilização. O óvulo ou parte do ovário, de natureza diploide, dá origem a uma nova semente. Esse método de reprodução é conhecido como apomixia.
Uma vantagem da reprodução assexuada é que a planta resultante atingirá a maturidade mais rapidamente. Como a nova planta surge de uma planta adulta ou de partes da planta, ela também será mais resistente do que uma muda. A reprodução assexuada pode ocorrer por meios naturais ou artificiais (assistidos por humanos).
Métodos naturais de reprodução assexuada
Os métodos naturais de reprodução assexuada incluem estratégias que as plantas desenvolveram para se autopropagar. Muitas plantas, como gengibre, cebola, gladíolos e dálias, continuam a crescer a partir de brotos presentes na superfície do caule. Em algumas plantas, como a batata-doce, raízes adventícias ou corredores podem dar origem a novas plantas Figura\(\PageIndex{2}\). Em Bryophyllum e kalanchoe, as folhas têm pequenos botões nas margens. Quando elas são separadas da planta, elas se transformam em plantas independentes; ou podem começar a crescer em plantas independentes se a folha tocar o solo. Algumas plantas podem ser propagadas apenas por meio de estacas.
Métodos artificiais de reprodução assexuada
Esses métodos são frequentemente empregados para dar origem a plantas novas e, às vezes, novas. Eles incluem enxerto, corte, estratificação e micropropagação.
Enxertia
A enxertia tem sido usada há muito tempo para produzir novas variedades de rosas, espécies cítricas e outras plantas. Na enxertia, duas espécies de plantas são usadas; parte do caule da planta desejável é enxertada em uma planta enraizada chamada estoque. A parte enxertada ou fixada é chamada de broto. Ambos são cortados em um ângulo oblíquo (qualquer ângulo que não seja um ângulo reto), colocados em contato próximo um com o outro e, em seguida, mantidos juntos Figura\(\PageIndex{3}\). Combinar essas duas superfícies o mais próximo possível é extremamente importante, pois elas manterão a planta unida. Os sistemas vasculares das duas plantas crescem e se fundem, formando um enxerto. Depois de um período de tempo, a muda começa a produzir brotos e, eventualmente, começa a dar flores e frutos. O enxerto é amplamente utilizado na viticultura (cultivo de uvas) e na indústria cítrica. As mudas capazes de produzir uma variedade de fruta específica são raladas no tronco radicular com resistência específica a doenças.
Cortando
Plantas como coleus e moneyplant são propagadas por meio de estacas, onde uma parte do caule contendo nós e entrenós é colocada em solo úmido e deixada enraizar. Em algumas espécies, os caules podem começar a produzir uma raiz mesmo quando colocados apenas na água. Por exemplo, as folhas da violeta africana enraizarão se mantidas na água sem serem perturbadas por várias semanas.
Estratificação
A estratificação é um método no qual um caule preso à planta é dobrado e coberto com terra. Os caules jovens que podem ser dobrados facilmente sem ferimentos são os preferidos. Jasmim e buganvílias (flor de papel) podem ser propagados desta forma Figura\(\PageIndex{4}\). Em algumas plantas, uma forma modificada de camadas conhecida como camadas de ar é empregada. Uma parte da casca ou cobertura externa do caule é removida e coberta com musgo, que é então colado com fita adesiva. Alguns jardineiros também aplicam o hormônio do enraizamento. Depois de algum tempo, as raízes aparecerão e essa parte da planta poderá ser removida e transplantada para um vaso separado.
Micropropagação
A micropropagação (também chamada de cultura de tecidos vegetais) é um método de propagação de um grande número de plantas de uma única planta em um curto espaço de tempo em condições de laboratório\(\PageIndex{5}\). Figura. Esse método permite a propagação de espécies raras e ameaçadas de extinção que podem ser difíceis de cultivar em condições naturais, são economicamente importantes ou são procuradas como plantas livres de doenças.
Para iniciar a cultura de tecidos vegetais, uma parte da planta, como caule, folha, embrião, antera ou semente, pode ser usada. O material vegetal é completamente esterilizado usando uma combinação de tratamentos químicos padronizados para essa espécie. Em condições estéreis, o material vegetal é colocado em um meio de cultura de tecidos vegetais que contém todos os minerais, vitaminas e hormônios exigidos pela planta. A parte da planta geralmente dá origem a uma massa indiferenciada conhecida como calo, da qual plântulas individuais começam a crescer após um período de tempo. Eles podem ser separados e cultivados primeiro em condições de estufa antes de serem movidos para condições de campo.
Expectativa de vida vegetal
O período de tempo desde o início do desenvolvimento até a morte de uma planta é chamado de expectativa de vida. O ciclo de vida, por outro lado, é a sequência de estágios pelos quais uma planta passa, desde a germinação da semente até a produção da planta madura. Algumas plantas, como as anuais, precisam de apenas algumas semanas para crescer, produzir sementes e morrer. Outras plantas, como o pinheiro bristlecone, vivem por milhares de anos. Alguns pinheiros bristlecone têm uma idade documentada de 4.500 anos\(\PageIndex{6}\). Figura. Mesmo que algumas partes de uma planta, como regiões que contêm tecido meristemático - a área de crescimento ativo da planta que consiste em células indiferenciadas capazes de divisão celular - continuem a crescer, algumas partes sofrem morte celular programada (apoptose). A cortiça encontrada nos caules e o tecido condutor de água do xilema, por exemplo, são compostos por células mortas.
As espécies de plantas que completam seu ciclo de vida em uma estação são conhecidas como anuais, um exemplo disso é Arabidopsis, ou agrião de orelha de rato. Bienais, como a cenoura, completam seu ciclo de vida em duas temporadas. Na primeira safra bienal, a planta tem uma fase vegetativa, enquanto na próxima safra completa sua fase reprodutiva. Os produtores comerciais colhem as raízes da cenoura após o primeiro ano de crescimento e não permitem que as plantas floresçam. Plantas perenes, como a magnólia, completam seu ciclo de vida em dois anos ou mais.
Em outra classificação baseada na frequência de floração, as plantas monocárpicas florescem apenas uma vez na vida; exemplos incluem bambu e mandioca. Durante o período vegetativo de seu ciclo de vida (que pode durar até 120 anos em algumas espécies de bambu), essas plantas podem se reproduzir assexuadamente e acumular uma grande quantidade de material alimentar que será necessário durante a floração única na vida e a colocação das sementes após a fertilização. Logo após a floração, essas plantas morrem. As plantas policárpicas formam flores muitas vezes durante sua vida. Árvores frutíferas, como macieiras e laranjeiras, são policárpicas; elas florescem todos os anos. Outras espécies policárpicas, como plantas perenes, florescem várias vezes durante sua vida útil, mas não a cada ano. Dessa forma, a planta não precisa que todos os seus nutrientes sejam canalizados para a floração a cada ano.
Como é o caso de todos os organismos vivos, as condições genéticas e ambientais têm um papel a desempenhar na determinação de quanto tempo uma planta viverá. Suscetibilidade a doenças, mudanças nas condições ambientais, seca, frio e competição por nutrientes são alguns dos fatores que determinam a sobrevivência de uma planta. As plantas continuam a crescer, apesar da presença de tecidos mortos, como a cortiça. Partes individuais das plantas, como flores e folhas, têm taxas de sobrevivência diferentes. Em muitas árvores, as folhas mais velhas ficam amarelas e acabam caindo da árvore. A queda das folhas é desencadeada por fatores como a diminuição da eficiência fotossintética, devido ao sombreamento das folhas superiores ou danos oxidativos causados por reações fotossintéticas. Os componentes da peça a ser descartada são reciclados pela planta para uso em outros processos, como desenvolvimento de sementes e armazenamento. Esse processo é conhecido como reciclagem de nutrientes.
O envelhecimento de uma planta e de todos os processos associados é conhecido como senescência, que é marcada por várias mudanças bioquímicas complexas. Uma das características da senescência é a decomposição dos cloroplastos, caracterizada pelo amarelecimento das folhas. Os cloroplastos contêm componentes de máquinas fotossintéticas, como membranas e proteínas. Os cloroplastos também contêm DNA. As proteínas, lipídios e ácidos nucléicos são decompostos por enzimas específicas em moléculas menores e recuperados pela planta para apoiar o crescimento de outros tecidos vegetais.
Os caminhos complexos de reciclagem de nutrientes em uma planta não são bem compreendidos. Sabe-se que os hormônios desempenham um papel na senescência. As aplicações de citocininas e etileno retardam ou previnem a senescência; em contraste, o ácido abscísico causa o início prematuro da senescência.
Resumo
Muitas plantas se reproduzem tanto assexuadamente quanto sexualmente. Na reprodução assexuada, parte da planta-mãe é usada para gerar uma nova planta. Enxertia, estratificação e micropropagação são alguns métodos usados para reprodução assexuada artificial. A nova planta é geneticamente idêntica à planta-mãe da qual o estoque foi retirado. As plantas que se reproduzem assexuadamente prosperam bem em ambientes estáveis.
As plantas têm diferentes períodos de vida, dependendo da espécie, do genótipo e das condições ambientais. Partes da planta, como regiões que contêm tecido meristemático, continuam a crescer, enquanto outras partes sofrem morte celular programada. As folhas que não são mais fotossinteticamente ativas são eliminadas da planta como parte da senescência, e os nutrientes dessas folhas são reciclados pela planta. Sabe-se que outros fatores, incluindo a presença de hormônios, desempenham um papel no retardo da senescência.
Glossário
- apomixia
- processo pelo qual as sementes são produzidas sem fertilização de espermatozóides e óvulos
- cortando
- método de reprodução assexuada, onde uma porção do caule contém notas e entrenós, é colocada em solo úmido e deixada enraizar.
- enxertia
- método de reprodução assexuada em que o caule de uma espécie vegetal é unido a uma planta diferente
- camadas
- método de propagação de plantas dobrando um caule sob o solo
- micropropagação
- propagação de plantas desejáveis a partir de uma parte da planta; realizada em laboratório
- monocárpico
- plantas que florescem uma vez na vida
- policárpico
- plantas que florescem várias vezes em sua vida
- descendente
- a parte de uma planta que é enxertada no porta-raiz de outra planta
- senescência
- processo que descreve o envelhecimento nos tecidos vegetais