Effetti del fotoperiodismo per lo sviluppo delle piante: di Garner e Allard (1920)

Effetti del fotoperiodismo per lo sviluppo delle piante: di Garner e Allard (1920)!

L'effetto dei fotoperiodi o la durata giornaliera delle ore di luce (e dei periodi bui) sulla crescita e sullo sviluppo delle piante, in particolare la fioritura, è chiamato fotoperiodismo. Il fotoperiodismo fu studiato per la prima volta da Garner e Allard (1920).

Hanno osservato che la varietà di tabacco "Maryland Mammoth" poteva essere fatta fiorire in estate riducendo le ore di luce con l'oscuramento artificiale. Potrebbe essere fatto rimanere vegetativo in inverno fornendo luce extra.

Sulla base della risposta fotoperiodica alla fioritura, le piante sono state suddivise nelle seguenti categorie:

(a) Short Day Plants (SDP):

Fioriscono quando il fotoperiodo o la lunghezza del giorno è al di sotto di un periodo critico. La maggior parte delle piante da fiore invernali appartengono a questa categoria, ad esempio, Xanthium (Cocklebur), Chrysanthemum Cosmos bipinnatus, Aster, Dalia, Riso, Canna da zucchero, Fragola, Patata, Tabacco, Varietà di fagioli di soia.

(b) Long Day Plants (LDP):

Queste piante fioriscono quando ricevono lunghi fotoperiodi o ore di luce che sono al di sopra di una lunghezza critica, ad esempio, Henbane (Hyoscyamus niger), frumento, avena, barbabietola da zucchero, spinaci (spinacea oleracea), ravanello, lattuga.

(c) Piante a corto lungo giorno (S-LDP):

Le piante richiedono brevi fotoperiodi per l'iniziazione floreale e lunghi fotoperiodi per la fioritura.

Di solito vengono a fiorire tra la primavera e l'estate, ad esempio, la varietà Campanula, la varietà Petkus di Rye.

(d) Piante a giorno corto lungo:

(L-SDP). Le piante richiedono lunghi fotoperiodi per l'iniziazione floreale e brevi fotoperiodi per la fioritura. Le piante fioriscono tra l'estate e l'autunno, ad esempio, Bryophylum, Cestrum.

(e) Impianti intermedi (IP):

Le piante fioriscono entro una gamma definita di ore di luce. La fioritura non avviene al di sopra e al di sotto di questo intervallo, ad es., Fagiolo selvatico.

(f) Day Natural o Indeterminate Plants (DNP):

Le piante possono sbocciare durante tutto l'anno, ad esempio, pomodori, peperoni, cetrioli, varietà di piselli, girasole, mais, cotone, ecc.

Periodi scuri (Skotoperiods):

Le piante a giorno corto sono anche chiamate piante notturne lunghe perché richiedono un periodo buio continuo o critico. Se la pianta è esposta anche a un lampo di luce (rosso, di solito 660 nm) prima di raggiungere un periodo buio critico, la fioritura viene prevenuta (Hammer e Bonner, 1938). Si chiama reazione alla rottura della luce. Tuttavia, l'effetto luce rossa può essere prevenuto fornendo immediatamente luce rossa.

Le esposizioni rosse e arrossate date in successione mostrano che la risposta della pianta è determinata dall'ultima esposizione. È quindi chiaro che la risposta fotoperiodica è mediata dal fitocromo che mostra un cambiamento reversibile in lunghezza d'onda rossa (660 nm) e lontano-rosso (730 nm).

L'esposizione alla luce durante il buio non inibisce la fioritura nelle piante lunghe. Piuttosto promuove la fioritura. Arrivano anche a fiorire a luce corta alternata e periodi bui ancora più brevi. Le piante lunghe possono fiorire anche se esposte a luce continua. Quindi le piante di giorno lungo sono anche chiamate piante notturne corte.

Percezione fotoperiodica:

Lo stimolo fotoperiodico viene raccolto dalle foglie completamente sviluppate (Knott, 1934). Anche una foglia o parte di essa è sufficiente per questo scopo. Molto giovani o le prime foglie sono comunemente insensibili. Tuttavia, in Pharbitis nil e Chenopodium rubrum anche i cotiledoni possono percepire lo stimolo.

Induzione fotoperiodica:

Generalmente si verifica quando la pianta ha raggiunto una crescita vegetativa minima, ad esempio 8 foglie nello strumarium di Xanthium. La crescita vegetativa minima fornisce alla pianta una maturazione al fiore. Le eccezioni si trovano in Pharbitis nil e Chenopodium rubrum in cui le piantine possono essere foto-indotte anche nella loro fase cotiledonaria.

Il numero minimo di fotoperiodi appropriati richiesti per l'induzione varia da uno (ad esempio, Xanthium, Pharbitis) a 25 (es. Plantago lanceolata).

fotorecettore:

La sostanza chimica che percepisce lo stimolo fotoperiodico nelle foglie è fitocromo.

Meccanismo:

Subito dopo aver percepito i fotoperiodi favorevoli richiesti, le foglie producono una sostanza chimica che si stabilizza al buio. Viene quindi passato all'apice del germoglio che subisce differenziazione per produrre fiori.

La sostanza chimica che induce la formazione dei fiori è stata nominata come florigen. Non è stato ancora identificato. Innestando gli esperimenti, è stato scoperto che lo stimolo della fioritura può passare dalla pianta indotta alla pianta non indotta anche se quest'ultima cresce sotto fotoperiodi sfavorevoli. L'ultima riflessione sulla natura dello stimolo chimico è che è un complesso di tutti i tipi di ormoni della crescita o dei loro precursori perché l'apporto esogeno dell'uno o dell'altro ormone induce la fioritura in quasi tutti i tipi di piante.