kevät on vihdoin tullut, ja kaikkialla, minne katsot, kukat alkavat kukkia. Mutta miten ihmeessä kasvit tietävät sen kevään ja että sen aika aloittaa kukinta?
kasvien kukinta-ajan valvonta on erittäin tärkeää. Esimerkiksi hyönteispölyttäjiä on vain tiettyinä aikoina vuodesta. Jos kasvin kukinta alkaisi liian aikaisin tai myöhään, pölytys ja seuraavan kasvisukupolven tuotanto jäisivät toteutumatta.
varmistaakseen kukinnan oikean ajankohdan kasvit luottavat useisiin ympäristötekijöihin, jotka auttavat niitä kertomaan kukinnan alkamisajankohdan, mukaan lukien ravinnon saatavuus, valo ja lämpötila. Nämä tekijät liittyvät toisiinsa monimutkaisessa verkostossa. Tämä monimutkainen verkko auttaa myös kasveja ei väärin Vastata yhden kukinnan ympäristön merkki. Esimerkiksi, jos kasvi luottaa puhtaasti lämpötilan merkiksi, se voi päätyä kukkimaan liian aikaisin-Ajatellaanpa niitä outoja ”kuumia” päiviä alkutalvesta, joita seuraa pian kova pakkanen tai lumi…
kysymys siitä, miten kasvit aistivat kukkimisaikansa, on hyvin monimutkainen, ja sitä selvitetään edelleen. Tässä viestissä puhun hyvin lyhyesti siitä, miten päivänvalo ja lämpötila voivat vaikuttaa kasvien kukinta-aikaan, linkitän joukon paljon syvällisempiä artikkeleita lopussa, jos haluat lukea tähän lisää!
Päivänvalo:
yksi tärkeimmistä kukintoaikaa säätelevistä tekijöistä on valoperiodi – eli se, kuinka monelle valolle ja pimeydelle kasvi altistuu. Usein ajatellaan, että päivänvalon tuntimäärä on tärkeä kasvien kukinnalle, mutta itse asiassa pimeyden pituus on tärkein!
kasvia, joka tarvitsee pitkän pimeän jakson, kutsutaan ”lyhyen päivän” kasviksi. Monet kevätkasvit ovat lyhyen päivän kasveja, nämä vaativat alle 12 tuntia päivänvaloa päivässä, enempää kuin tämä estää kukkien muodostumista.
pitkän päivän kasvit sen sijaan alkavat kukkia vasta, kun ne alkavat saada yli 12 tuntia päivänvaloa päivässä. Useimmat kesäkasvit, ja vihannekset ovat pitkän päivän kasveja.
on myös niin sanottuja ”päivän neutraaleja” kasveja, jotka eivät kuulu kumpaankaan luokkaan, eli ne kukkivat päivän pituudesta riippumatta luultavasti luottaen muihin ympäristövihjeisiin sen sijaan.
Joten, miten kasvit aistivat tämän muutoksen yön pituudessa? Monet kukkivat kasvit käyttävät fotoreseptorimolekyyliä aistiakseen yön pituuden muutoksen.
fotoreseptorimolekyylejä on kahdenlaisia: Fytokromeja, jotka aistivat punaista/kaukopunaista valoa, ja kryptokromeja, jotka aistivat sinistä/uva-valoa.
fytokromit antavat kasvien aistia päivän ja yön aikana – altistumalla päivänvalossa esiintyvälle Punaiselle valolle. Fytokromeilla on kaksi muotoa – aktiivinen punaista valoa absorboiva muoto ja inaktiivinen kaukana punaista valoa absorboiva muoto. Kun fytokromi on aktiivisessa muodossaan, se edistää kasvien kasvua, kun taas inaktiivinen muoto estää kasvien kasvua.
Kryptokromi on toinen fotoperiodismille tärkeä fotoreseptorityyppi, joka yhdistää vuorokausirytmin valoon. Vuorokausirytmi on, kun biologinen prosessi menee ylös ja alas 24 tunnin aikana.
nämä kaksi reseptoria toimivat yhdessä kasvissa ja auttavat hallitsemaan kasvin reagointia päivänvaloon – tämä on melko monimutkainen prosessi, ja tällä alalla tehdään vielä paljon työtä, jotta ymmärrettäisiin täysin, miten nämä kaksi fotoreseptoria säätelevät kukan initiaatiota.
osaamme hyödyntää tietämystämme näistä fotoreseptoreista ja kasvien reaktioista punaiseen ja siniseen valoon. Olemme yleisesti manipuloida valolle kasvien ja koostumus luonnottoman valon (i.punainen / sininen määrä LED-valaistuksessa) edistää kasvien kukintaa niiden luonnollisena vuodenaikana tämä tarkoittaa, että voimme saada hedelmiä, vihanneksia ja kukkia ympäri vuoden, vaikka päivä-yö pituudet vaihtuvat.
lämpötila:
monilla kasveilla on makea piste-lämpötila, jossa niiden siemenet itävät parhaiten. Alle optimilämpötilassa (esim.liian kylmässä) olevat siemenet eivät usein idä. Tämä tarkoittaa sitä, että kasvien on oltava varovaisia ottaessaan vihjeitä lämpötilasta. Lämpötilantunnistus on kasveissa monimutkainen mekanismi, jossa kasvit aistivat sekä ilman että maaperän lämpötilan. Kukkien kehittymiseen johtava solumerkkireitti on usein riippuvainen useiden molekyylien aktivoitumisesta ja deaktivoitumisesta samanaikaisesti, jotta kukintareitti ”käynnistyisi”. Tämä estää kukkia alkamasta kukkia ennenaikaisesti esimerkiksi yhden alkutalven kuuman päivän seurauksena.
monet kasvit käyttävät kukinnassaan myös vernalisaationa tunnettua menetelmää. Tällöin kasvi tarvitsee pitkän kylmän ajan ennen kuin se voi asettaa siemenen ja aloittaa kukinnan.
tämä ominaisuus voi aiheuttaa kasveille vaikeuksia ilmastonmuutoksen edessä. Tulevaisuudessa meillä voi hyvinkin olla leudompia talvia, jolloin pitkät kylmät jaksot puuttuvat. Koska monet kasvit vaativat näitä kylmiä jaksoja kukintaan keväällä ja kesällä, kylmien päivien puuttuminen voi vaikuttaa kasvien itämiseen. Tämä on erityisen tärkeä näkökohta viljelykasvien.
Vernalisaatio, ja ilmaston vaikutus kasvien kasvuun ja kukintaan on kasvitieteen osa-alue, jota tutkitaan parhaillaan yksityiskohtaisesti. Vaikka tiedämme melko vähän siitä, miten kasvit reagoivat lämpötilaan, on vielä paljon tuntematonta. Jos pystymme selvittämään nämä prosessit täysin, voimme ehkä auttaa löytämään keinoja, joilla satomme voidaan tulevaisuudessa todistaa täysin riippumatta siitä, mitä vuodenajat tuovat tullessaan.
tämä on vain hyvin nopea johdatus kasvien kukintaan – tarkista alla olevista linkeistä, jos haluat tietää vielä enemmän kukinnan monimutkaisuudesta!
http://extension.oregonstate.edu/gardening/what-are-short-day-and-long-day-plants
http://flor.hrt.msu.edu/assets/Uploads/Red-light3.pdf – lyhyt artikkeli punaisen valon vaikutuksesta kasvien kasvuun.
http://www.plantphysiol.org/content/123/1/39 – syvällinen tutkimus paperi noin photoreceptors ja sääntelyn kukinnan aika
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Growth_And_Development11-Physiology_Of_Vernalization.htm – syvällinen artikkeli vernalisaatiosta ja kukinnasta