ROLA FITOCHROMU W PROCESIE KWITNIENIA ROŚLIN

Fitochrom występuje w roślinach–barwnik „odpowiedzialny” za wiele zjawisk sezonowych, takich jak:

-zakwitanie w odpowiednich porach roku

-kiełkowanie niektórych nasion itp.

Fitochrom „dopasowuje” rytm wzrostu i rozwoju roślin do warunkówświetlnych panujących w danej porze roku.

Fitochrom- jest to błękitny barwnik występujący powszechnie w roślinach wyższych a zwłaszcza w ich częściach merystematycznych. Występuje on także w roślinach niższych np. glonach.

Cząsteczka fitochromu składa się z części białkowej występującej w małym stężeniu oraz z części drobnocząsteczkowej. Cześć drobnocząsteczkowa jest właściwym barwnikiem czyli chromoforem. Cząsteczka ta składa się z 4 pierścieni pirolowych. Ale nie są one złączone w pierścień jak w układzie chlorofilu lecz tworzą łańcuch otwarty.

Fitochrom występuje w dwóch postaciach jako fitochrom P660 oraz fitochrom P730. Fitochrom P660 pełni następujące funkcje:

-pochłania światło jasnoczerwone

-w ciemności jest trwały

-jest nieaktywny fizjologicznie

Fitochrom P730 zaś:

-pochłania światło ciemnoczerwone

-w ciemności jest nietrwały

-aktywny fizjologicznie

-forma ta kieruje procesem kwitnienia i z tej właśnie przyczyny zasadniczą rolę w tym procesie odgrywa nieprzerywalny okres ciemności

Rola fitochromu w zjawiskach fotoperiodycznych:

*kieruje syntezą regulatorów kwitnienia w zależności od rytmu następujących po sobie okresów światła i ciemności.

-Na świetle w roślinach przebiega fotosynteza, która dostarcza energii i substratów niezbędnych dla przebiegu procesów w ciągu nocy. Równocześnie pod wpływem światła następują przekształcenia fitochromu, tak że pod koniec fotoperiodu występują obie formy (P660 i P730) zwykle z przewaga formy P730.

- Podczas ciemności fitochrom 730 ulega stopniowemu rozkładowi i to zarówno w roślinach krótkiego jak i długiego dnia. Inna jest natomiast rola tej formy fitochromu u obydwu typów roślin.

*RKD (rośliny krótkiego dnia) fitochrom P 730 wstrzymuje syntezę regulatorów kwitnienia i dlatego rośliny te wymagają zaciemnienia przez odpowiednio długi okres czasu dobrany tak ażeby stężenie P730 obniżyło się do stopnia umożliwiającego syntezę hormonu zakwitania. Zbyt krótki okres zaciemnienia lub też jego przerwanie przez krótki błysk światła nie zapewnia niezbędnego rozkładu fitochromu P730 i w ten sposób powstrzymuje kwitnienie. Do tej grupy należą głównie rośliny kwitnące jesienią tj np. złocienie ogrodowe popularnie zwane chryzantemami, tytoń, wilczomlecz, soja itp.

*RDD (rośliny długiego dnia) fitochrom P730 działa przeciwnie mianowicie wywołuje kwitnienie. Brak tej formy fitochromu, spowodowany zbyt długim okresem ciemności, nie dopuszcza do kwitnienia. Z tej przyczyny zbyt długa noc wstrzymuje kwitnienie roślin dnia długiego. Należą tutaj rośliny roczne, kwitnące w lecie oraz rośliny dwuletnie np.irys, szpinak, owies, burak cukrowy i pastewny, marchew itp.

*neutralne-nie wrażliwe na długość dnia i nocy. Zakwitają po osiągnięciu stanu gotowości do kwitnienia niezależnie od długości dnia. Np. pomidor, ogórek, groch, bób, ryż (odmiany jare).

*RDKD (rośliny długiego-krótkiego dnia) Ich zakwitanie zależy czy najpierw był dzień długi a potem krótki.

*RKDD (rośliny krótkiego- długiego dnia). Ich zakwitanie zależy czy najpierw był dzień krótki a potem długi.

Układ fitochromowy pełni w roślinach rolę:

-wewnętrznego „zegara chemicznego”

-powolny rozkład fitochromu P730 w ciemności w połączeniu innymi nieznanymi jeszcze reakcjami mierzy upływające godziny nocy, czyli w określonej porze roku

-pełni funkcję łącznika pomiędzy światłem zewnętrznym a rośliną.

Dzięki niemu rośliny mogą rozpoznawać niejako „widzieć”nadchodzącą porę roku.