de lente is eindelijk aangebroken, en overal waar je kijkt beginnen bloemen te bloeien. Maar, hoe op aarde weten planten zijn lente en dat zijn tijd om te beginnen met bloeien?
controle over de bloeiperiode van planten is uiterst belangrijk. Bijvoorbeeld, insect bestuivers zijn er alleen op bepaalde tijden van het jaar. Als een plant te vroeg of te laat zou beginnen met bloeien, zou bestuiving en de productie van de volgende generatie planten niet gebeuren.
om de bloei op het juiste moment te garanderen, vertrouwen planten op een reeks omgevingsfactoren die hen helpen te vertellen wanneer ze met de bloei moeten beginnen, waaronder: beschikbaarheid van voedsel, licht en temperatuur. Deze factoren zijn allemaal met elkaar verbonden in een complex netwerk. Dit complexe netwerk helpt planten ook om niet verkeerd te reageren op een enkele bloeiende omgevingskeu. Als een plant zich bijvoorbeeld uitsluitend op temperatuur zou baseren als signaal, zou hij te vroeg kunnen bloeien – denk aan die vreemde ‘hete’ dagen in de vroege winter, kort daarna gevolgd door zware vorst of sneeuw…
de vraag hoe planten de tijd voelen om te bloeien is zeer complex en wordt nu nog steeds ontrafeld. In dit bericht zal ik heel kort praten over hoe daglicht en temperatuur de bloeitijd van de plant kunnen beïnvloeden, Ik zal een heleboel veel meer diepgaande artikelen aan het einde koppelen als je hier meer in wilt lezen!
daglicht:
een van de belangrijkste factoren die de bloeiperiode bepalen is de fotoperiode – of het aantal uren licht en duisternis waaraan een plant wordt blootgesteld. Vaak wordt gedacht dat het aantal uren daglicht belangrijk is voor de bloei van planten, maar het is eigenlijk de lengte van de duisternis die het belangrijkst is!
een plant die een lange periode van duisternis nodig heeft, worden “korte dagplanten” genoemd. Veel voorjaar planten zijn korte dag planten, deze vereisen minder dan 12 uur daglicht per dag, net zo min als dit zal stoppen met de bloemvorming.
lange-dag planten aan de andere kant zullen pas beginnen te bloeien als ze beginnen met het krijgen van meer dan 12 uur daglicht per dag. De meeste zomerplanten, en groenten zijn lange-dag planten.
er zijn ook zogenaamde ‘dagneutrale’ planten die buiten beide categorieën vallen, wat betekent dat ze ongeacht de daglengte waarschijnlijk afhankelijk zijn van andere omgevingsfactoren.
hoe voelen planten deze verandering in nachtlengte? Veel bloeiende planten gebruiken een fotoreceptormolecuul om de verandering in nachtlengte te voelen.
er zijn twee soorten fotoreceptormoleculen: Fytochromen die rood/verrood licht waarnemen, en cryptochromen die blauw / uva-licht waarnemen.
de fytochromen laten planten zien wanneer het dag en nacht is – door blootstelling aan Rood licht, dat aanwezig is bij daglicht. Fytochromen hebben twee vormen-de actieve rode licht absorberende vorm en de inactieve verrode licht absorberende vorm. Wanneer het Fytochroom in zijn actieve vorm is, bevordert het de plantengroei, terwijl de inactieve vorm de plantengroei verhindert.
Cryptochromen zijn een ander type fotoreceptor belangrijk voor fotoperiodisme, het koppelen van het circadiaanse ritme met licht. Circadiaans ritme is wanneer een biologisch proces op en neer gaat binnen een periode van 24 uur.
deze twee receptoren werken samen in de plant om de reactie van de plant op daglicht te helpen beheersen – dit is een vrij complex proces, en er wordt nog veel werk verricht op dit gebied om volledig te begrijpen hoe deze twee fotoreceptoren de inwijding van de bloem controleren.
onze kennis van deze fotoreceptoren, en de reacties van planten op rood en blauw licht, is iets wat we kunnen benutten. We manipuleren gewoonlijk de blootstelling aan licht van planten en de samenstelling van onnatuurlijk licht (i.e rood / blauw hoeveelheden in LED verlichting) om de bloei van planten te stimuleren uit hun natuurlijke seizoen dit betekent dat we kunnen krijgen fruit, groenten en bloemen het hele jaar door ondanks de veranderende dag-nacht lengtes.
temperatuur:
veel planten hebben een sweet spot – een temperatuur waarbij hun zaden het beste ontkiemen. Zaden die onder de optimale temperatuur staan (bijv. Te koud) zullen vaak niet ontkiemen. Dit betekent dat planten voorzichtig moeten zijn bij het nemen van signalen van temperatuur. Het proces van temperatuursensoren is een complex mechanisme in planten – met planten die zowel de lucht-als de bodemtemperatuur voelen. De cel signalerende weg die tot bloemontwikkeling leidt is vaak afhankelijk van de activering en deactivering van verscheidene molecules tegelijkertijd om de bloeiende weg aan te zetten. Dit voorkomt dat bloemen voortijdig beginnen te bloeien, bijvoorbeeld als reactie op een warme dag in de vroege winter.
veel planten maken ook gebruik van een proces dat bekend staat als vernalisatie voor bloei. Dit is wanneer een plant een periode van langdurige koude nodig heeft voordat ze in staat zijn om zaad te zetten en te beginnen met de bloei.
deze eigenschap kan planten in moeilijkheden brengen in het licht van de klimaatverandering. In de toekomst zullen we wellicht mildere winters hebben, met een gebrek aan lange koude periodes. Omdat veel planten deze koude periodes nodig hebben voor de bloei in de lente en de zomer, kan de afwezigheid van koude dagen invloed hebben op de ontkieming van planten. Dit is een bijzonder belangrijke overweging bij gewassen.
veralgemening en de invloed van het klimaat op de groei en bloei van planten is een gebied van plantenwetenschap dat momenteel zeer gedetailleerd wordt onderzocht. Hoewel we heel wat weten over hoe planten reageren op temperatuur, zijn er nog veel onbekenden. Als we in staat zijn om deze processen volledig te achterhalen, kunnen we misschien manieren vinden om onze gewassen volledig toekomstbestendig te maken, ongeacht wat de seizoenen brengen.
dit is slechts een zeer snelle introductie in de bloeiwijze van planten – zorg ervoor dat u een aantal van de onderstaande links bekijkt als u nog meer wilt weten over de complexiteit van de bloei!
http://extension.oregonstate.edu/gardening/what-are-short-day-and-long-day-plants
http://flor.hrt.msu.edu/assets/Uploads/Red-light3.pdf – kort artikel over de invloed van rood licht op de groei van planten.
http://www.plantphysiol.org/content/123/1/39 – diepgaande research paper over fotoreceptoren en regulering van de bloeitijd
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Growth_And_Development11-Physiology_Of_Vernalization.htm – uitgebreid artikel over vernalisatie en bloei