Effecten van fotoperiodiciteit voor de ontwikkeling van planten: door Garner en Allard (1920)

Effecten van fotoperiodiciteit voor de ontwikkeling van planten: door Garner en Allard (1920)!

Het effect van lichtperioden of de dagelijkse duur van lichturen (en donkere perioden) op de groei en ontwikkeling van planten, met name bloei, wordt fotoperiodiciteit genoemd. Photoperiodism werd eerst bestudeerd door Garner en Allard (1920).

Ze merkten op dat 'Maryland Mammoth' variëteit van tabak in de zomer kan worden gemaakt om te bloeien door het verminderen van de lichturen met kunstmatige verduistering. Het kan worden gemaakt om in de winter vegetatief te blijven door extra licht te leveren.

Op basis van de fotoperiodieke respons op de bloei zijn planten verdeeld in de volgende categorieën:

(a) Short Day Plants (SDP):

Ze bloeien wanneer de fotoperiode of daglengte onder een kritieke periode ligt. De meeste winterbloeiers behoren tot deze categorie, bijvoorbeeld Xanthium (Cocklebur), Chrysanthemum Cosmos bipinnatus, Aster, Dahlia, Rice, Sugarcane, Strawberry, Potato, Tobacco, Soya Bean-rassen.

(b) Long Day Plants (LDP):

Deze planten bloeien wanneer ze lange lichtperioden of lichturen krijgen die een kritische lengte hebben, bijv. Henbane (Hyoscyamus niger), Tarwe, Haver, Suikerbiet, Spinazie (Spinacea oleracea), Radijs, Sla.

(c) Planten met een korte lange dag (S-LDP):

De planten hebben korte fotoperiodes nodig voor bloeminitiatie en lange fotoperiodes voor bloei.

Ze komen meestal tot bloei tussen lente en zomer, bijv. Campanula medium, Petkus variëteit van Rye.

(d) Long Short Day Plants:

(L-SDP). De planten hebben lange fotoperiodes nodig voor bloeminitiatie en korte lichtperioden voor bloei. De planten bloeien tussen zomer en herfst, bijvoorbeeld Bryophylum, Cestrum.

(e) Tussenplanten (IP):

De planten bloeien binnen een bepaald bereik van lichturen. Bloei vindt niet plaats boven en onder dit bereik, bijvoorbeeld Wild Kidney Bean.

(f) Dag Natuurlijke of Onbepaalde Planten (DNP):

De planten kunnen het hele jaar door bloeien, bijvoorbeeld tomaat, peper, komkommer, erwtenvariëteiten, zonnebloem, maïs, katoen, enz.

Donkere perioden (Skotoperiods):

Korte dagplanten worden ook lange nachtplanten genoemd omdat ze een continue of kritieke donkere periode vereisen. Als de plant wordt blootgesteld aan zelfs een lichtflits (rood, meestal 660 nm) voordat een kritieke donkere periode wordt bereikt, wordt de bloei voorkomen (Hammer en Bonner, 1938). Het wordt een lichtbrekingreactie genoemd. Het roodlichteffect kan echter worden voorkomen door direct veel rood licht aan te brengen.

Rode, ver-rode blootstellingen die achter elkaar worden gegeven, tonen aan dat de reactie van de plant wordt bepaald door de laatste belichting. Het is daarom duidelijk dat fotoperiodieke respons wordt gemedieerd door fytochroom dat een omkeerbare verandering vertoont in rood (660 nm) en verrood (730 nm) golflengte.

Blootstelling aan licht in het donker remt de bloei bij lange dagplanten niet. Integendeel, het bevordert de bloei. Ze komen ook tot bloei in afwisselend kort licht en nog kortere donkere perioden. Lange dag planten kunnen bloeien, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan continu licht. Vandaar dat lange dagplanten ook korte nachtplanten worden genoemd.

Fotoperiodische perceptie:

Photoperiodic stimulus wordt opgepikt door de volledig ontwikkelde bladeren (Knott, 1934). Zelfs één blad of een deel daarvan is voldoende voor dit doel. Zeer jonge of eerste paar bladeren zijn meestal ongevoelig. In Pharbitis nul en Chenopodium rubrum kunnen zelfs de zaadlobben de stimulus waarnemen.

Fotoperiodische inductie:

Het komt meestal voor als de plant bepaalde minimale vegetatieve groei heeft bereikt, bijvoorbeeld 8 bladeren in Xanthium strumarium. Minimale vegetatieve groei geeft de plant rijpheid om te bloeien. Uitzonderingen zijn te vinden in Pharbitis nul en Chenopodium rubrum, waar de zaailingen zelfs in hun zaadlobbenstadium door licht kunnen worden geïnduceerd.

Het minimale aantal geschikte fotoperiodes vereist voor inductie varieert van één (bijv. Xanthium, Pharbitis) tot 25 (bijv. Plantago lanceolata).

fotoreceptor:

De chemische stof die de fotoperiodieke stimulus in bladeren waarneemt, is fytochroom.

Mechanisme:

Al snel na het waarnemen van de vereiste gunstige lichtperioden, produceren de bladeren een chemische stof die zich stabiliseert in het donker. Het wordt vervolgens doorgegeven aan de shoot-top, die wordt gedifferentieerd om bloemen te produceren.

De chemische stof die bloemvorming induceert, is als florens genoemd. Het is nog niet geïdentificeerd. Door entingsexperimenten is gevonden dat de stimulus van de bloei van de geïnduceerde plant naar de niet-geïnduceerde plant kan gaan, zelfs als deze laatste onder ongunstige fotoperiodes groeit. Het nieuwste denken over de aard van de chemische stimulus is dat het een complex is van alle soorten groeihormonen of hun voorlopers omdat de exogene toevoer van het ene of het andere hormoon de bloei in bijna alle soorten planten induceert.