Hạt
Chức năng của hạt > Trạng thái tiềm sinh của hạt

Bài chi tiết: Trạng thái tiềm sinh của hạt
Trạng thái tiềm sinh của hạt có hai chức năng chính: thứ nhất là đồng bộ hóa sự nảy mầm với những điều kiện tối ưu để sống sót của cây con. Thứ hai là trải đều sự nảy mầm của một "mẻ" hạt liên tục vì thế các rủi ro sau khi nảy mầm (ví dụ: sương giá, hạn hán, các loài động vật ăn cỏ) sẽ không làm chết hết các hạt của một cây. Trạng thái tiềm sinh của hạt được định nghĩa là khi một hạt không thể nảy mầm dưới những điều kiện môi trường tối ưu cho sự nảy mầm, thường là với nhiệt độ và độ ẩm của đất phù hợp. Bởi vậy, trạng thái tiềm sinh thật sự này hay tiềm sinh bẩm sinh được gây ra bởi các điều kiện bên trong của hạt. Do đó, tiềm sinh là trạng thái của hạt, không phải của môi trường. Trạng thái tiềm sinh bắt buộc hay còn gọi là sự thụ động của hạt xảy ra khi hạt không thể nảy mầm do điều kiện môi trường bên ngoài không thích hợp cho sự nảy mầm, thường xảy ra khi đìều kiện bên ngoài quá tối hoặc quá sáng, quá lạnh hoặc quá nóng, quá khô.
Trạng thái tiềm sinh của hạt không giống như sự bền bỉ của hạt ở trong đất hoặc trong thực vật, mặc dù ngay cả trong các xuất bản khoa học, chúng vẫn thường bị nhầm lẫn và sử dụng như từ đồng nghĩa. Bình thường, Trạng thái tiềm sinh của hạt được chia làm bốn loại chính: ngoại sinh, nội sinh, tổ hợp và thứ cấp. Một hệ thống mới đây chia trạng thái tiềm sinh của hạt thành năm loại: hình thái, sinh lý, hình thái - sinh lý, vật lý và tổ hợp.
Trạng thái tiềm sinh ngoại sinh gây ra bởi các điều kiện bên ngoài phôi, bao gồm:
Tiềm sinh vật lý hay áo hạt dạng cứng xảy ra khi hạt có tính chống thấm nước. Khi trạng thái tiềm sinh mất đi, một cấu trúc đặc biệt còn gọi là "khe nước" sẽ vỡ ra và phản ứng với tín hiệu môi trường, đặc biệt là nhiệt độ. Khi đó, nước sẽ xâm nhập vào hạt và sự nảy mầm sẽ xảy ra. Các họ thực vật có trạng thái tiềm sinh vật lý là Đào lộn hột, Dong riềng, Bìm bìm, Đậu và Cẩm quỳ.
Tiềm sinh hóa học là khi có một loại hóa chất ngăn cản sự nảy mầm. Hóa chất này có thể được loại khỏi hạt bởi nước mưa, tuyết tan hoặc bằng các nào đó trở nên thụ động. Sự lọc bỏ các hóa chất ngăn cản bởi nước mưa thường được cho là nguyên nhân là mất đi trạng thái tiềm sinh ở các loài thực vật sa mạc, tuy nhiên ít có bằng chứng xác nhận điều này.
Tiềm sinh ngoại sinh gây ra bởi các điều kiện bên trong phôi, bao gồm:
Tiềm sinh hình thái là khi sự nảy mầm bị ngăn cản bởi các đặc trưng hình thái của phôi. Ở một số loài, phôi vẫn chỉ là một khối tế bào khi hạt được phân tán và chưa tách biệt rõ ràng. Trước khi sự nảy mầm có thể xảy ra, sự tách biệt và phát triển của phôi phải có trước. Ở các loài khác, phôi đã tách biệt rõ ràng nhưng vẫn chưa phát triển đầy đủ khi phân tán, và phôi cần phát triển đến một độ dài cần thiết tùy theo loài trước khi nảy mầm. Các họ thực vật có trạng thái tiềm sinh hình thái là: Hoa tán, Cycas, Loa kèn, Mộc lan, Mao lương.
Tiềm sinh hình thái – sinh lý là khi các hạt với phôi chưa phát triển, và mang những đặc tính sinh lý của trạng thái tiềm sinh. Những hạt này cần những cách xử lý đặc biệt để phá vỡ trạng thái tiềm sinh cũng như cần một khoảng thời gian để phôi phát triển đầy đủ. Các họ thực vật mà trạng thái tiềm sinh hình thái – sinh lý xảy ra là Hoa tán, Nhựa ruồi, Loa kèn, Mộc lan, Anh túc và Mao lương.[27] Vài loài thực vật với tiềm sinh hình thái – sinh lý chẳng hạn như chi Tế tân, Trillium lại có cách thức tiềm sinh đa dạng. Một cách sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển rễ mầm, cách còn lại sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của chồi mầm. Thuật ngữ "tiềm sinh kép" hay "hạt giống hai năm" được sử dụng cho các loài có hạt giống cần hai năm để nảy mầm hoàn tất hoặc ít nhất hai mùa đông và một mùa hạ. Trạng thái tiềm sinh của rễ mầm (rễ con) sẽ không bị phá vỡ vào mùa đông đầu tiên sau khi phân tán, nhưng trạng thái tiềm sinh của chồi mầm sẽ bị phá vỡ vào mùa đông thứ hai.
Tiềm sinh sinh lý có nghĩa là do điều kiện sinh lý, phôi không thể tập trung đủ năng lượng để phá vỡ lớp áo hạt, nội nhũ hoặc các cấu trúc bao phủ khác. Trạng thái tiềm sinh thường bị phá vỡ trong điều kiện mát ẩm, ấm và ẩm hoặc ấm khô. Axít Abscisic thường là nhân tố ức chế phát triển của hạt, và sự hình thành nó có thể bị ảnh hưởng bởi ánh sáng.
Sự làm khô ở một vài loại thực vật bao gồm một số loại cỏ và các loài ở những vùng khô theo mùa, là điều cần thiết trước khi chúng nảy mầm. Khi hạt giống được giải phóng, chúng cần một lượng ẩm thấp hơn trước khi sự nảy mầm có thể bắt đầu. Nếu hạt vẫn còn khá ẩm sau khi phân tán, sự nảy mầm có thể bị trì hoãn nhiều tháng, thậm chí là nhiều năm. Với nhiều loài thực vật thân cỏ từ những vùng có khí hậu ôn hòa, hạt đã không còn trạng thái tiềm sinh sinh lý khi hạt được làm khô. Những loài thực vật khác, hạt sẽ nảy mầm sau khi phân tán chỉ trong phạm vi nhiệt độ hẹp, nhưng khi hạt đã khô thì sẽ có thể nảy mầm trong một phạm vi nhiệt độ rộng hơn.
Với những hạt có khả năng tiềm sinh tổ hợp, phần áo hạt hoặc vỏ quả sẽ chống thấm nước và phôi có khả năng tiềm sinh sinh lý. Tùy thuộc vào loài, trạng thái tiềm sinh vật lý có thể bị phá vỡ trước hoặc sau trạng thái tiềm sinh sinh lý bị phá vỡ.
Tiềm sinh thứ cấp được gây ra bởi vài điều kiện sau khi hạt đã được phân tán. Điều đó xảy ra ở một vài loại hạt, khi mà hạt không tiềm sinh tiếp xúc với những điều kiện không phù hợp cho việc nảy mầm, thường là do nhiệt độ cao. Cơ chế của tiềm sinh thứ cấp vẫn chưa được hiểu rõ ràng, nhưng có thể liên quan đến sự mất tính nhạy cảm của các cơ quan thụ cảm trong màng sinh chất (plasma membrane).
Những trạng thái tiềm sinh sau đây không liên quan đến hạt, mà do ảnh hưởng của môi trường:
Tiềm sinh ánh sáng hay là sự nhạy cảm với ánh sáng ảnh hưởng đến sự nảy mầm của vài loại hạt. Những loại hạt này cần một khoảng thời gian trong tối hoặc ngoài sáng để nảy mầm. Ở những hạt với lớp áo hạt mỏng, ánh sáng có thể xuyên vào phôi. Việc có hay không có ánh sáng có thể kích hoạt hay ức chế quá trình nảy mầm ở vài hạt nằm quá sâu dưới đất, hoặc hạt không nằm trong đất.
Tiềm sinh nhiệt độ là sự nhạy cảm của hạt đối với sự nóng hoặc lạnh, bao gồm cây ké đầu ngựa và thực vật chi Dền, chỉ nảy mầm ở nhiệt độ cao (30 độ C hoặc 86 độ F). Nhiều loại thực vật có hạt nảy mầm vào đầu hoặc giữa mùa hè đều có khả năng tiềm sinh nhiệt độ, chỉ nảy mầm khi nhiệt độ của đất khá ấm. Những loại hạt khác cần đất mát để nảy mầm, trong khi với một số loài như cần tây, sự nảy mầm sẽ bị ức chế nếu nhiệt độ của đất trở nên quá ấm. Thường thì, trạng thái tiềm sinh nhiệt độ sẽ mất đi nếu hạt già hoặc khô.
Không hẳn toàn bộ hạt đều trải qua trạng thái tiềm sinh. Hạt của vài loài đước là ở dạng cây con, chúng bắt đầu nảy mầm khi vẫn còn ở trên cây mẹ. Phần rễ lớn và nặng cho phép chúng cắm thẳng vào đất khi rơi xuống. Hạt của nhiều loài cây trong vườn sẽ bắt đầu nảy mầm ngay khi chúng có nước và nhiệt độ đủ ấm; dù "tổ tiên" trong thiên nhiên của chúng có thể có khả năng tiềm sinh thì những cây được trồng lại không có. Sau nhiều thế hệ được chọn lọc kỹ lưỡng bởi những người nhân giống và làm vườn, khả năng tiềm sinh đã bị loại bỏ.
Với các loài cây sống một năm, hạt là cách để sống sót qua mùa khô hoặc mùa lạnh. Các loại thực vật sớm ra hoa và sớm tàn thường là loại sống một năm, chúng có thể cho hạt sau mỗi sáu tuần.