زمینه
جوانه زنی موفقیت آمیز یک انتقال مهم توسعه است که برای تکثیر گیاه بسیار مهم است و هم برای کشاورزی و هم برای چرخه حیات گیاه ضروری است. کشاورزی مدرن به بذرهای با کیفیت بالا و جوانه زنی و استقرار گیاهچه مقاوم در برابر تنش‌های محیطی نیاز دارد. علاوه بر این ، برنامه‌هایی برای حفاظت از منابع ژنتیکی گیاهان موجود در بانکهای بذر وابسته به دانه‌ها و خاصیت آنها است و زندگی را برای نسل‌های آینده فراهم می‌کند. هم در کشاورزی و هم برای حفظ گیاهان نیاز به حفظ قدرت و جوانه زنی بذر در حین ذخیره سازی وجود دارد. کارهای اخیر ، جنبه‌های مولکولی طول عمر بذر را روشن کرده و مکانیسم‌های ترمیم DNA و پاسخ به آسیب‌های DNA (DDR) را به عنوان فاکتورهای مهم کنترل جوانه زنی و پتانسیل جوانه زنی بذر نشان می‌دهد.
جوانه زنی بذر
بذرها پروانه‌هایی هستند که حاوی جنین‌هایی هستند که رشد در آنها معلق است. در این حالت ساکن ، بذرهای متحمل به خشکی ، که نمایانگر اکثر گونه‌های گیاهی است ، دارای رطوبت کم (15٪ <) و سرکوب فرآیندهای متابولیکی هستند تا زمانی که در هنگام خواب دوباره جوانه زنی روی تخمه بذر انجام شود. بذرهایی که از چنین رطوبت کم زنده می‌مانند ، بذرهای "ارتودوکس" خوانده می‌شوند ، برخلاف گونه‌هایی که قادر به تحمل چنین هدررفت آبی نیستند که "تلافی کنندگی" نامیده می‌شوند. دانه‌های ارتدکس می‌توانند برای مدت طولانی در این حالت کم آبی زنده بمانند ، قبل از تحریک به جوانه زنی پس از جوانه زنی در شرایط مناسب برای رشد. دانه‌ها تنوع خاص و خاص در طول عمر را نشان می‌دهند ، و در بسیاری از گونه‌ها می‌توانند زنده گی خود را برای ده‌ها سال حفظ کنند. به طور قابل توجه ، بذر نخل خرما که از محوطه باستان شناسی کاخ پادشاه هرود در اسرائیل کاشته شده بود ، توانستند بعد از 2000 سال جوانه بزنند (سالون و همکاران ، 2008). پس از خشک شدن ، انتقال سیتوپلاسم از یک مایع به حالت شیشه‌‌‌ای که تحرک مولکول‌ها را به حداقل می‌رساند و ساختارهای سلولی را تثبیت می‌کند (Buitink و Leprince ، 2008). آب باقیمانده در بذر خشک شده با مولکولهای بیولوژیکی همراه است که مقاومت در برابر انجماد و تشکیل بلورهای یخ را فراهم می‌آورد. جوانه زنی بذر با تابیدن آب توسط بذر آغاز می‌شود و با شروع به کشیدگی محور جنینی و ظهور ریشه به پایان می‌رسد (Bewley and Black، 1994). با توجه به تأمین آب کافی ، کمبود دانه ارتدوکس "خشک" بالغ یک الگوی سه گانه را نشان می‌دهد (Bewley، 1997). فاز اول شامل جذب آب است که عمدتا نتیجه نیروهای ماتریس است. در دانه بالغ ، متابولیسم به میزان بسیار کم کاهش می‌یابد ، اگرچه تمام اجزای یک سیستم سنتز پروتئین کاملاً کاربردی ، از جمله mRNA سنتز شده در مراحل پایانی بلوغ بذر ، در جنین ساکن یک بذر زنده وجود دارد (Blowers و همکاران). ، 1980). در عرض چند دقیقه از مصرف آب ، بذرهای فعال شده باعث فعال شدن سریع فرآیندهای تنفسی و مصنوعی ، سنتز پروتئین نو و پروتئین و RNA هر دو ریبوزوم و پیام رسان به همراه سنتز ATP میتوکندری می‌شوند. در مرحله بعد ، مرحله تأخیر (مرحله دوم) انجام می‌شود