Il ruolo del fotoperiodo e del fitocromo nella fioritura delle piante

Comprensione del fotoperiodo nelle piante

Per poter andare a fiore la pianta deve essere in grado di capire il numero di ore di luce che sono presenti in un dato periodo. In base alla necessità di ore di luce per poter fiorire le piante si dividono in: - Longidiurne, che necessitano di oltre 12 ore di luce per poter fiorire (spinacio); - Brevidiurne, che necessitano di 8-10 ore per poter fiorire (crisantemo); - Neutrodiurne, ovvero piante la cui fioritura è indipendente dal numero di ore di luce.

Ruolo del fitocromo nella fioritura

Il numero di ore di luce viene stabilito dalla pianta grazie al fitocromo. Il fitocromo è una molecola costituita da un pigmento associato ad una proteina. La caratteristica principale è che il fitocromo può coesistere nella pianta in due forme: una forma stabile (fitocromo red), tipica di quando la pianta è al buio, in condizioni di oscurità, e una forma instabile, (fitocromo far-red), tipica di quando la pianta è alla luce.

Conversione del fitocromo e fioritura

Quindi durante il girono sarà presente in maggioranza il fitocromo far-red, mentre di notte sarà presente in maggioranza il fitocromo red. La pianta, in base alla presenza di fitocromo red e far-red e in base alla loro alternanza, tiene il conteggio delle ore di luce. Nella conversione da red a far-red (passaggio da oscurità a luce) la pianta è veloce, mentre la conversione da far-red a red (passaggio da luce a oscurità) avviene più lentamente. Questo processo avviene nel citoplasma della cellula. Di conseguenza, per permettere alla pianta di accumulare ore di luce, basta sottoporla a flash luminosi, in quanto la conversione da red a far-red avviene velocemente. Questo sistema è utilizzato per indurre la pianta alla fioritura. Se la varietà di una pianta è longidiurna sottoponendola rispettivamente a 8 e a 12 ore di luce si otterranno risultati diversi. Infatti la pianta sottoposta a 12 ore di luce riuscirà a fiorire, mentre quella sottoposta ad 8 ore di luce non sarò in grado di fiorire. Per una varietà brevidiurne accade invece l’inverso.

Risposte delle piante alla luce

La pianta attua diverse risposte nei confronti della radiazione luminosa:

- Germinazione dei semi; - Fotomorfogenesi (processo mediante il quale la luce regola la crescita e lo sviluppo delle piante attraverso fotorecettori molecolari (principalmente fitocromo, criptocromo, zeaxantina) indipendenti dall’attività fotosintetica); - Induzione fotoperiodica della fioritura; - Sviluppo del cloroplasto (non include la sintesi della clorofilla); - Abscissione fogliare; - Senescenza fogliare.