Fotoperiodul plantelor

Fotoperiodul plantelor

În 1920 fiziologii americani U.U. Garner și G.A. Allard a constatat că există plante care transformă să înflorească numai în condițiile de zi scurtă, adică. E. În cazul în care ziua este mai scurtă decât nopțile. Astfel de plante includ soiuri de tutun Maryland Mamut, soia, perilla, crizantemă, mei și altele. La un moment în lumina zilei depășește perioada de întuneric (o zi lungă), aceste plante nu formează organele de reproducere. În viitor, plantele au fost găsite care s-au schimbat în inflorescență numai atunci când au fost expuse la o zi lungă. raportul dintre lungimea de dependență zi și noapte de plante în timpul zilei numit photoperiodism. Astfel, esența răspunsului photoperiodic este că alternanța ciclică a luminii și întunericului plantei se traduce in stare de reproducere vegetativă. Mulți cercetători au studiat reacția fotoperiodică a plantelor. O mare contribuție la dezvoltarea acestei probleme a fost făcută de oamenii de știință V.N. Lyubimenko, M.H. Chailakhyan, V.I. Razumov, B.S. Moshkov și colab.







Photoperiod - este o reacție adaptivă care permite plantelor să înflorească într-o anumită perioadă de timp favorabilă a anului. De regulă, plantele cu zile lungi sunt de nord, iar plantele de dimineață sunt de sud. Temperaturile ridicate la nopți sunt mai favorabile pentru plantele de dimineață, în timp ce pentru plantele de lungă durată ele sunt reduse.

Reacția fotoperiodică afectează nu numai procesul de dezvoltare a plantelor, dar provoacă și unele modificări ale proceselor de creștere. Mai ales arată în mod clar tuberculul relației corespunzătoare a zi și noapte (MH Chailakhyan). În ceea ce privește răspunsul photoperiodic înfloririi, toate plantele pot fi împărțite în mai multe grupe: plante de scurtă zi (CRA), care floare atunci când lungimea zi este mai puțin sigur - durata critică; plante de zile lungi (DDR), înflorite cu o lungime mai mare decât o anumită lungime zi critică; Plantele neutre (NDR), care înfloresc în orice zi a zilei. In plus, alocate în prezent este încă scurtă lungă zi și zi scurtă, grup lungă de plante, care are loc atunci când înflorire intervaluri de lumina mixte.

In fiecare dintre aceste grupuri sunt plante, neapărat necesare pentru înflorire fotoperioada (obligã) corespunzătoare, și există plante, flori accelera doar la o anumită lungime a zilei. Pentru zi scurtă plante includ orez, trestie de zahăr, porumb, Chrysanthemum, o zi lungă - plantele din latitudinile temperate: grâu, ovăz, in, sfecla, spanac, trifoi.

Pentru multe plante, modificarea lungimii zilei chiar și timp de 15-20 de minute produce deja o reacție fotoperiodică. Plantele variază foarte mult în numărul de cicluri fotoperiodice (numărul de zile cu o anumită lungime a zilei), ceea ce provoacă o tranziție la înflorire.

O plantă are nevoie de un ciclu, cu alte cuvinte, expunerea la o anumită durată a zilei pentru o zi. Alte plante trebuie să obțină o anumită durată a zilei timp de 25 de zile (25 de cicluri). Astfel, efectul fotoperiodic este necesar pentru organismul plantelor doar pentru o anumită perioadă, după care planta înflorește deja în orice raport de zi la noapte. Acest fenomen se numește inducție fotoperiodică.







Studiile efectuate asupra plantelor din ziua scurtă au arătat că, pentru tranziția lor la formarea organelor de reproducere (înflorire), durata nopții și nu a zilei este importantă. Cu alte cuvinte, pentru plantele de o zi scurtă este nevoie de o perioadă întunecată de o anumită lungime. Dacă în mijlocul perioadei întunecate de a da cel puțin un fulger de lumină, atunci planta unei zile scurte pentru a înflori nu mai trece. Deci, dacă perioada întunecată este întreruptă de iluminare timp de 3-5 minute, atunci plantele de zi scurtă nu înfloresc. Pentru plantele de o zi aveți nevoie de o perioadă scurtă de întuneric.

Ipoteza inducției fotoperiodice

Expunerea fotoperiodică este cauzată de lumina cu intensitate scăzută. Deci, este suficient să întrerupeți perioada întunecată a zilei cu o explozie de lumină cu o intensitate de 3-5 lux, astfel încât plantele de zi scurtă să nu înflorească. Chiar și lumina lunii împiedică tranziția către plantele cu zi scurtă de înflorire.

Fotosinteza nu apare încă la astfel de intensități de iluminare. Aceste date arată independența relativă a fenomenului fotoperiodismului din fotosinteză. În același timp, tranziția plantelor la înflorire trebuie precedată de o anumită perioadă a cursului normal al fotosintezei. Acest lucru se datorează faptului că, pentru manifestarea reacției fotoperiodice, este necesară o cantitate suficientă și o anumită cantitate de substanțe nutritive (trofice), în special carbohidrați și substanțe azotate. După cum sa menționat deja, predominanța substanțelor azotate este importantă pentru plantele CD, în timp ce pentru DD - carbohidrații. Reacția la fotoperiod depinde de temperatură. Astfel, același tip de rășină la 20 ° C se comportă ca un DD, iar la 5 ° C se comportă ca o plantă CD. Reacția fotoperiodică a plantelor trece cu cel mai mare succes numai în raze de o anumită lungime de undă, fapt dovedit de experimentele oamenilor de știință americani S. Hendrix și H. Bortwick.

Pentru acțiunea fotoperiodică, organul receptorului (perceput) este o frunză. În experimentele efectuate cu KDR, în special cu crizanteme, efectele unei zile scurte au fost expuse fie frunzelor, fie lăstarilor anestezice. Aceste părți ale plantei au fost închise pentru o anumită perioadă de timp în pachete de hârtie rezistentă la lumină. Planta a înflorit dacă numai o frunză sau frunze au fost expuse la o zi scurtă cu un punct de creștere. Plantele care au fost expuse doar unui punct de creștere sau a unor lăstari depersonalizați pentru o scurtă zi nu au înflorit.

Astfel, frunzele sunt organele care percep efectul fotoperiodic, sub influența căruia apar schimbările reciproce la punctul de creștere. Rezultatul acestor schimbări este transformarea rinichiului vegetativ într-o plantă florală. Acest lucru ia dat lui M.H. Chaylakhyan sugerează că substanțele (hormonii) sunt produse în frunză, ceea ce provoacă o tranziție la înflorire. S-a dovedit, în plus, că substanțele care apar în foaie sunt în principal localizate în focul în care se formează, deoarece mișcarea provine de la frunze până la punctul de creștere situat pe același foc. Rezultate interesante au fost obținute prin experimente cu vaccinări.

Sa dovedit că, dacă lăstari cu frunze de plante de zi scurtă (Perilla sau crizanteme), în vârstă de o zi scurta, inoculați o instalație de același tip, susținută pe o zi lungă, ultima sa floare la fotoperioada corectă. Aceasta a confirmat teza că, în frunzele plantelor primul format substanțe hormonale care provoacă modificări în vaccinare - dezvoltarea de boboci de flori, în a doua plantă.

Importanța frunzelor în procesul de fotoperiodism de tip scurt de zi

Rezultate importante au fost obținute prin vaccinarea plantelor de lungă durată pentru plantele de dimineață și înapoi. Sa dovedit că atunci când plantați plante de anghinare de la Ierusalim (KDP) pe planta de floarea-soarelui înfloritoare (DDR), anghinarea din Ierusalim a înflorit cu o zi lungă. Rezultate similare s-au obținut în experimente în care o plantă de lungă zi a fost altoită într-o plantă de zi scurtă înflorită. Astfel, studiile au arătat că frunzele susținute pe fotoperiodul corespunzător conțin substanțe care provoacă înflorire, indiferent de condițiile în care se află restul plantei. În acest caz, substanțele care provoacă înflorire sunt identice atât pentru KDR cât și pentru DDR. În același timp, sa arătat că frunzele susținute pe fotoperiodul inadecvat, inhibă tranziția plantelor la înflorire.

Se pare că inhibă înflorirea în ele. Cele mai recente informații, efectuate prin metode moderne, au confirmat faptul că formarea stimulului de înflorire este asociată cu frunzele. Deci, în experimentele lui J. Kolasanti sa arătat că în frunzele tinere de porumb există o inducție a expresiei genei idl. Se sugerează că aceste gene codifică proteine ​​care reglează transcripția altor gene implicate în formarea semnalului de înflorire.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: