Revisão científica explica como sementes rompem a dormência

Durante a germinação, sementes enfrentam desafios biomecânicos e moleculares para dar início ao crescimento do embrião. Um estudo recente do pesquisador Angel J. Matilla, da Universidade de Santiago de Compostela, reuniu evidências que detalham como esse processo depende de interações entre hormônios, pressão interna, e modificações da parede celular (CW).

A pressão de expansão do endosperma é o motor do rompimento da cobertura da semente e da protrusão da radícula. Essa força resulta da absorção de água e do afrouxamento das paredes celulares, especialmente na região micrópila. Expansinas (EXPs), mananases (MANs) e transglicosilases (XTHs) são os principais agentes envolvidos.

Essas enzimas promovem o relaxamento das CWs, reduzindo a resistência mecânica da cobertura da semente. No modelo Arabidopsis thaliana, a expansina AtEXP2, ativada por reguladores NAC25/NAC1L e pelo hormônio giberelina (GA), é crucial para a expansão celular do endosperma. Mutantes com defeito nesse gene apresentam germinação atrasada.

O estudo também destaca a importância das microtúbulas na direção da expansão celular. Essas estruturas alinham as microfibrilas de celulose, orientando o crescimento celular. A formação dessas microtúbulas, a partir da síntese de beta-tubulina, é inibida por ácido abscísico (ABA), reforçando seu papel inibitório na germinação.

Outro aspecto é a atuação do endosperma como sensor ambiental. Ele responde a sinais externos e internos, como luz e hormônios, e libera enzimas que facilitam a ruptura da CW. A presença da cutícula endospérmica, associada a taninos e regulada por quinases GSO1/GSO2, também modula a permeabilidade e protege o embrião.

No contexto agrícola, compreender esses mecanismos permite avanços no melhoramento genético e biotecnologia de sementes. Genes como AtMAN5 e LeMAN2, associados à degradação de polímeros de manose, tornam-se alvos para aumentar a vigor e uniformidade na emergência das plântulas.

Além disso, fatores epigenéticos como metilações e acetilações de histonas modulam a expressão de genes chave como DOG1 e ABI5, que regulam a dormência e a transição para o crescimento ativo.

Mais informações em doi.org/10.1016/j.plantsci.2025.112612