Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑pink

Fotoperiodyzm

1

Większość obszarów na Ziemi, poza okolicą równika, charakteryzuje się zmienną długością dnia i nocy. Zmiana proporcji okresów ciemności i światła jest jednym z bodźców, które powodują przejście rośliny ze stadium wegetatywnego do stadium generatywnego. Oznacza to, że wydłużenie bądź skrócenie dnia zapoczątkowuje kwitnienie. Fizjologiczne reakcje roślin na zmiany długości dnia i nocy zwane są fotoperiodyzmem.

Różne gatunki roślin reagują w odmienny sposób na zmiany długości okresów światła i ciemności. W odniesieniu do czasu oświetlenia inicjującego kwitnienie dzieli się je na rośliny dnia krótkiego (ang. short‑day plants, SDP), rośliny dnia długiego (ang. long‑day plants, LDP) oraz rośliny fotoperiodycznie obojętne (ang. day‑neutral plants, DNP).

bg‑pink

Rośliny dnia krótkiego

Rośliny dnia krótkiego są zdolne do kwitnienia wtedy, gdy przeważa okres ciemności, czyli gdy czas oświetlenia w rytmie dobowym jest krótszy niż krytyczna wartość. Typowo takie rośliny zakwitają, kiedy czas oświetlenia (długość dnia) jest krótszy niż 12 godzin. Rośliny dnia krótkiego potrzebują więc do kwitnienia bodźca w postaci długiego, nieprzerwanego okresu ciemności.

bg‑gray2

Przykłady roślin dnia krótkiego

1
bg‑pink

Rośliny dnia długiego

Rośliny dnia długiego do indukcji kwitnienia potrzebują okresu światła, który w ciągu doby przekracza krytyczną wartość. Typowo zakwitają one wtedy, gdy czas oświetlenia (długość dnia) przekracza 12 godzin.

Ciekawostka

Rośliny dnia długiego mogą kwitnąć także w warunkach nieprzerwanego oświetlenia.

bg‑gray2

Przykłady roślin dnia długiego

1
bg‑pink

Rośliny fotoperiodycznie obojętne

bg‑gray1

Istnieją gatunki roślin, które są niewrażliwe na zmiany długości dnia i nocy, dlatego kwitnienie nie jest u nich inicjowane zmianami fotoperiodufotoperiodfotoperiodu. Rośliny fotoperiodycznie obojętne kwitną przede wszystkim po osiągnięciu pewnego wieku lub odpowiedniej wielkości.

bg‑gray2

Przykłady roślin fotoperiodycznie obojętnych

1
bg‑pink

Reakcje na zmiany fotoperiodu

Fizjologiczna aktywność roślin w dużym stopniu zależy od rytmicznych zmian oświetlenia środowiska zewnętrznego – motorem zegara biologicznego roślin jest odpowiednio długi okres ciemności. Aktywność ta utrzymuje się także w stworzonych sztucznie stałych warunkach oświetleniowych, co wskazuje, że reakcja fotoperiodyczna ma charakter endogenny. W jaki sposób rośliny „odczytują” zmiany długości dnia i nocy? W liściach znajdują się specjalne receptoryreceptorreceptory, nazywane fotoreceptorami. Jednym z nich jest fitochromfitochromfitochrom, dzięki któremu rośliny mogą odbierać z otoczenia informacje o długości okresu światła i ciemności.

Dla zainteresowanych

Fitochrom występuje w dwóch formach: PIndeks dolny r i PIndeks dolny fr  Indeks dolny koniec(fitochrom 730). Forma Pr jest nieaktywna fizjologicznie i trwała w ciemności. Pochłania światło czerwone. Forma Pfr jest aktywna fizjologicznie i pochłania światło dalekiej czerwieni. Pod wpływem zaabsorbowanego światła obie formy przechodzą jedna w drugą. Odpowiedni stosunek Pfr do Pr powoduje zmiany w ekspresji genów oraz zapoczątkowuje lub hamuje wiele procesów fizjologicznych, co wpływa na wzrost i rozwój roślin. Fitochrom bierze udział m.in. w regulacji kiełkowania nasion wrażliwych na światło, wydłużaniu międzywęźli, rozwoju liści i chloroplastów, syntezie niektórych enzymów, a także zjawiskach fotoperiodyzmu.

Więcej informacji na temat działania fitochromu znajdziesz w e‑materiale Fitochrom – budowa, mechanizm działania i funkcje.

RngU0fu9d2kvV1
Reakcja roślin dnia krótkiego (SDP) oraz roślin dnia długiego (LDP) w zależności od różnych warunków oświetlenia dobowego. Granatowym kolorem zaznaczono okresy ciemności, białym kolorem – okresy oświetlenia rośliny.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Warunkiem indukcji kwitnienia nie jest sam czas trwania nocy czy dnia, ale odpowiedni stosunek długości okresów światła i ciemności. Jeśli dojdzie do przerwania okresu długiej nocy (np. krótkim bodźcem świetlnym), to roślina dnia krótkiego nie rozpocznie kwitnienia – czas nieprzerwanej ciemności będzie dla niej zbyt krótki.

Z kolei rośliny dnia długiego wymagają do zakwitania odpowiednio krótkiego okresu ciemności. Przerwanie okresu ciemności, zapobiegające kwitnieniu roślin dnia krótkiego, u roślin dnia długiego indukuje kwitnienie. Najbardziej istotna różnica pomiędzy tymi roślinami polega więc na odmiennej wrażliwości na długość nieprzerwanej ciemności.

Słownik

fitochrom
fitochrom

niebieski barwnik, receptor światła; pozwala roślinom na odbieranie informacji o długości dni i nocy, dzięki czemu warunkuje reakcje fotoperiodyczne; związek ten występuje u wszystkich roślin wyższych

fotoperiod
fotoperiod

okres oddziaływania światła na rośliny (i zwierzęta) w cyklu dobowym lub rocznym

hormony roślinne (fitohormony)
hormony roślinne (fitohormony)

związki będące czynnikami wzrostu i rozwoju roślin; należą do nich m.in. auksyny, gibereliny, cytokininy

receptor
receptor

struktura (np. komórka lub białko) zdolna do odbierania informacji z otoczenia