Auswirkungen des Photoperiodismus für die Pflanzenentwicklung: von Garner und Allard (1920)

Auswirkungen des Photoperiodismus für die Pflanzenentwicklung: von Garner und Allard (1920)!

Der Effekt von Photoperioden oder der täglichen Dauer von Lichtstunden (und dunklen Perioden) auf das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen, insbesondere das Blühen, wird als Photoperiodismus bezeichnet. Der Photoperiodismus wurde zuerst von Garner und Allard (1920) untersucht.

Sie beobachteten, dass die Sorte "Maryland Mammoth" des Tabaks im Sommer zum Blühen gebracht werden kann, indem die Lichtstunden durch künstliche Verdunkelung reduziert werden. Es könnte gemacht werden, um im Winter vegetativ zu bleiben, indem zusätzliches Licht bereitgestellt wird.

Aufgrund der photoperiodischen Reaktion auf die Blüte wurden Pflanzen in die folgenden Kategorien unterteilt:

(a) Kurztagspflanzen (SDP):

Sie blühen, wenn die Photoperiode oder Tageslänge unter einer kritischen Periode liegt. Die meisten winterblühenden Pflanzen gehören zu dieser Kategorie, z. B. Xanthium (Cocklebur), Chrysanthemum Cosmos bipinnatus, Aster, Dahlie, Reis, Zuckerrohr, Erdbeere, Kartoffel, Tabak, Sojasorten.

(b) Langtagpflanzen (LDP):

Diese Pflanzen blühen, wenn sie lange Photoperioden oder Lichtstunden erhalten, die über einer kritischen Länge liegen, z. B. Henbane (Hyoscyamus niger), Weizen, Hafer, Zuckerrübe, Spinat (Spinacea oleracea), Rettich, Salat.

(c) kurz-lange Tagespflanzen (S-LDP):

Die Pflanzen benötigen kurze Photoperioden für die Blumenzündung und lange Photoperioden für die Blüte.

Sie blühen normalerweise zwischen Frühling und Sommer, z. B. Campanula medium, Petkus-Sorte von Roggen.

(d) lange kurze Tagespflanzen:

(L-SDP). Die Pflanzen benötigen lange Photoperioden für die Blüte und kurze Photoperioden für die Blüte. Die Pflanzen blühen zwischen Sommer und Herbst, z. B. Bryophylum, Cestrum.

(e) Zwischenanlagen (IP):

Die Pflanzen blühen in einem bestimmten Bereich von Lichtstunden. Über und unter diesem Bereich findet keine Blüte statt, z. B. Wild Kidney Bean.

(f) natürliche oder unbestimmte Tagespflanzen (DNP):

Die Pflanzen können das ganze Jahr über blühen, z. B. Tomaten, Pfeffer, Gurken, Erbsensorten, Sonnenblumen, Mais, Baumwolle usw.

Dunkle Perioden (Skotoperiods):

Kurztagpflanzen werden auch lange Nachtpflanzen genannt, da sie eine kontinuierliche oder kritische Dunkelphase erfordern. Wenn die Pflanze vor dem Erreichen einer kritischen Dunkelphase sogar einem Lichtblitz (rot, normalerweise 660 nm) ausgesetzt wird, wird das Blühen verhindert (Hammer und Bonner, 1938). Man spricht von Lichtbruchreaktion. Rotlichteffekte können jedoch durch sofortiges Fernlicht verhindert werden.

Rote, dunkelrote Expositionen, die nacheinander gegeben werden, zeigen, dass die Reaktion der Pflanze von der letzten Exposition bestimmt wird. Es ist daher klar, dass die photoperiodische Antwort durch Phytochrom vermittelt wird, das eine reversible Änderung in der roten (660 nm) und der fernen roten (730 nm) Wellenlänge zeigt.

Lichteinwirkung im Dunkeln hemmt die Blüte in langen Tagespflanzen nicht. Vielmehr fördert es die Blüte. Sie blühen auch abwechselnd kurz hell und noch kürzer dunkel. Lange Tagpflanzen können auch bei Dauerlicht blühen. Daher werden Langtagpflanzen auch Kurznachtpflanzen genannt.

Photoperiodische Wahrnehmung:

Der photoperiodische Stimulus wird von den voll entwickelten Blättern aufgenommen (Knott, 1934). Hierfür reicht auch ein Blatt oder ein Teil davon aus. Sehr junge oder erste Blätter sind normalerweise unempfindlich. In Pharbitis nil und Chenopodium rubrum können jedoch auch die Keimblätter den Reiz wahrnehmen.

Photoperiodische Induktion:

Sie tritt im Allgemeinen auf, wenn die Pflanze ein bestimmtes minimales vegetatives Wachstum erreicht hat, z. B. 8 Blätter in Xanthium strumarium. Minimales vegetatives Wachstum verleiht der Pflanze die Blühreife. Ausnahmen sind in Pharbitis nil und Chenopodium rubrum zu finden, wo die Sämlinge sogar im kotyledonären Stadium photoinduziert werden können.

Die Mindestanzahl geeigneter Photoperioden, die für die Induktion erforderlich sind, variiert von 1 (z. B. Xanthium, Pharbitis) bis 25 (z. B. Plantago lanceolata).

Photorezeptor:

Die Chemikalie, die den photoperiodischen Stimulus in Blättern wahrnimmt, ist Phytochrom.

Mechanismus:

Bald nach dem Erkennen der erforderlichen günstigen Photoperioden produzieren die Blätter eine Chemikalie, die sich im Dunkeln stabilisiert. Es wird dann an die Sprossspitze übergeben, die zur Erzeugung von Blüten differenziert wird.

Die Blüte bildende Chemikalie wurde als florigen bezeichnet. Es ist noch nicht identifiziert worden. Durch Pfropfexperimente wurde herausgefunden, dass der Stimulus der Blüte von der induzierten Pflanze auf die nicht induzierte Pflanze übergehen kann, selbst wenn diese unter ungünstigen Photoperioden wächst. Die neusten Gedanken über die Natur des chemischen Stimulus sind, dass es sich um einen Komplex aus allen Arten von Wachstumshormonen oder ihren Vorläufern handelt, da die exogene Zufuhr des einen oder anderen Hormons die Blüte in fast allen Pflanzenarten induziert.