Прорастание семян

После прерывания физиологического покоя семян процесс прорастания при соответствующей температуре запускается поглощением воды клетками частично обезвоженного семена. Зародыш зрелого семени должен реагировать на стимуляцию прорастания в течение короткого периода регидратации, и в это время происходит скоординированная реактивация многих метаболических процессов, которые были приостановлены или резко замедлены в покоящемся семени.
Синтез РНК и белка возобновляется в первые же минуты после ре-гидратации, однако заметный синтез ДНК обнаруживается лишь после начального лаг-периода в несколько часов, в течение которых активируются или образуются несколько ферментов, необходимых для репликации ДНК. Некоторые из генов, экспрессированных при созревании семян, теперь репрессированы, в то время как гены, кодирующие белки, необходимые именно для процесса прорастания, теперь дерепрессированы. Таким образом, в период прорастания отчетливо изменяется экспрессия генома в семени.
На первых этапах прорастания начинают функционировать многие ферментные системы, запасные вещества внутри семени распадаются, а затем передвигаются из семядолей или эндосперма в развивающиеся осевые органы зародыша. Для прорастающих семян характерны падение содержания азота в запасающих тканях и соответствующее накопление азота в растущих тканях зародышевой оси, причем падение содержания азота в эндосперме или семядолях вызвано главным образом снижением содержания белков в этих запасающих тканях. Аминокислоты, образуемые в результате распада запасных белков, могут перемещаться в растущую ось зародыша и использоваться там в качестве источника азота до тех пор, пока развивающийся проросток не сможет использовать для ростовых процессов нитраты или аммоний, присутствующие в доступном для растения состоянии в почвенном растворе. Переход в процессе роста зародыша от использования азота, поступающего из запасающих тканей, к использованию неорганического азота из внешнего источника требует индукции нитратредуктазной активности в тканях зародыша и снабжения их восстановителем, поступающим с началом фотосинтеза при освещении листьев и семядолей.