jaro konečně přišlo a všude, kam se podíváte, začínají kvést květiny. Ale jak na zemi rostliny znají svůj pramen a že je čas začít kvést?
kontrola doby květu rostlin je nesmírně důležitá. Například opylovače hmyzu jsou pouze v určitých obdobích roku. Pokud by rostlina začala kvést příliš brzy nebo pozdě, k opylení a produkci další generace rostlin by nedošlo.
pro zajištění kvetení ve správný čas se rostliny spoléhají na řadu faktorů prostředí, které jim pomáhají sdělit, kdy začít kvést, včetně: dostupnosti potravy, světla a teploty. Všechny tyto faktory jsou spojeny dohromady v komplexní síti. Tato složitá síť také pomáhá rostlinám nesprávně reagovat na jediné kvetoucí environmentální podněty. Například, pokud se rostlina spoléhala čistě na teplotu jako signál, mohla by skončit kvetením příliš brzy – pomyslete na ty podivné „horké“ dny na začátku zimy, brzy poté na silný mráz nebo sníh…
otázka, jak rostliny vnímají svůj čas květu, je velmi složitá a nyní se stále rozplétá. V tomto příspěvku budu velmi stručně hovořit o tom, jak Denní světlo a teplota mohou ovlivnit dobu květu rostlin, na konci propojím spoustu mnohem podrobnějších článků, pokud si to chcete přečíst více!
Denní světlo:
jedním z nejdůležitějších faktorů, které řídí dobu květu, je fotoperioda-nebo počet hodin světla a tmy, kterým je rostlina vystavena. Často se předpokládá, že je to počet hodin denního světla, který je důležitý pro kvetení rostlin, ale je to vlastně délka tmy, která je nejdůležitější!
rostlina, která potřebuje dlouhou dobu tmy, se nazývá „krátký den“ rostliny. Mnoho jarních rostlin jsou krátké denní rostliny, které vyžadují méně než 12 hodin denního světla denně, nic víc než to zastaví tvorbu květů.
na druhé straně rostliny s dlouhým dnem začnou kvést, až začnou dostávat více než 12 hodin denního světla denně. Většina letních rostlin a zeleniny jsou rostliny s dlouhým dnem.
existují také takzvané „denní neutrální“ rostliny, které spadají mimo jednu kategorii, což znamená, že kvetou bez ohledu na délku dne, pravděpodobně se místo toho spoléhají na jiné environmentální podněty.
jak tedy rostliny vnímají tuto změnu délky noci? Mnoho kvetoucích rostlin používá molekulu fotoreceptoru, aby vycítilo změnu délky noci.
existují dva typy fotoreceptorových molekul: Fytochromy, které vnímají červené / daleko červené světlo,a kryptochromy, které vnímají modré / uva světlo.
fytochromy umožňují rostlinám cítit, když je den a noc-vystavením červenému světlu, které je přítomno za denního světla. Fytochromy mají dvě formy-aktivní formu absorbující červené světlo a neaktivní formu absorbující daleko červené světlo. Když je fytochrom v aktivní formě, podporuje růst rostlin, zatímco neaktivní forma zabraňuje růstu rostlin.
Kryptochromy jsou dalším typem fotoreceptoru důležitého pro fotoperiodismus, který spojuje cirkadiánní rytmus se světlem. Cirkadiánní rytmus je, když biologický proces jde nahoru a dolů během 24 hodin.
tyto dva receptory spolupracují v rostlině, aby pomohly kontrolovat reakci rostlin na denní světlo – To je docela složitý proces a v této oblasti se stále provádí spousta práce, abychom plně pochopili, jak tyto dva fotoreceptory řídí iniciaci květů.
naše znalosti těchto fotoreceptorů a reakce rostlin na červené a modré světlo jsou něco, co jsme schopni využít. Běžně manipulujeme se světelnou expozicí rostlin a složením nepřirozeného světla (i.e červená / modrá množství v LED osvětlení) stimulovat kvetení rostlin mimo jejich přirozené období to znamená, že můžeme získat ovoce, zeleninu a květiny po celý rok navzdory měnícím se délkám den-noc.
teplota:
mnoho rostlin má sladké místo-teplotu, při které jejich semena klíčí nejlépe. Semena nastavená na nižší než optimální teplotu (např. příliš chladná) často neklíčí. To znamená, že rostliny musí dbát na to, aby přijímaly podněty z teploty. Proces snímání teploty je složitý mechanismus v rostlinách – s rostlinami snímajícími jak teplotu vzduchu, tak teplotu půdy. Buněčná signalizační dráha vedoucí k vývoji květů je často závislá na aktivaci a deaktivaci několika molekul současně ,aby se „zapnula“ kvetoucí dráha. Tím se zabrání tomu, aby květiny začaly kvést předčasně, například v reakci na jeden horký den na začátku zimy.
mnoho rostlin také používá proces známý jako vernalizace pro kvetení. To je, když rostlina potřebuje období prodlouženého chladu, než bude schopna nastavit semeno a začít kvést.
Tato funkce je něco, co může způsobit rostlinám potíže tváří v tvář změně klimatu. V budoucnu můžeme mít mírnější zimy s nedostatkem dlouhých chladných období. Protože mnoho rostlin vyžaduje tato chladná období pro kvetení na jaře a v létě, absence chladných dnů může mít vliv na klíčení rostlin. To je zvláště důležité u plodin.
vernalizace a vliv klimatu na růst a kvetení rostlin je oblast rostlinné vědy, která je v současné době zkoumána v mnoha detailech. I když víme docela dost o tom, jak rostliny reagují na teplotu, stále existuje spousta neznámých. Pokud jsme schopni přijít na tyto procesy plně můžeme být schopni pomoci najít způsoby, jak plně budoucí důkaz naše plodiny bez ohledu na to, co roční období přinese.
toto je jen velmi rychlý úvod do kvetení rostlin – nezapomeňte se podívat na některé z níže uvedených odkazů, pokud se chcete dozvědět ještě více o složitosti kvetení!
http://extension.oregonstate.edu/gardening/what-are-short-day-and-long-day-plants
http://flor.hrt.msu.edu/assets/Uploads/Red-light3.pdf – krátký článek o vlivu červeného světla na růst rostlin.
http://www.plantphysiol.org/content/123/1/39 – hloubkový výzkumný článek o fotoreceptorech a regulaci doby květu
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Growth_And_Development11-Physiology_Of_Vernalization.htm – do hloubky článek o vernalizaci a kvetení