Muitas plantas com flor (angiospermas) usam uma proteína fotorreceptora, como o fitocromo ou o criptocromo, para sentir as mudanças sazonais na duração da noite, ou fotoperíodo, que elas tomam como sinais para florescer. Numa subdivisão posterior, as plantas fotoperiódicas obrigatórias requerem absolutamente uma noite suficientemente longa ou curta antes da floração, enquanto as plantas fotoperiódicas facultativas têm mais probabilidade de florescer sob uma condição.
Fitocromo vem em duas formas: Pr e Pfr. A luz vermelha (que está presente durante o dia) converte o fitocromo na sua forma activa (pfr.). Isto faz com que a planta cresça. Por sua vez, a luz vermelha distante está presente na sombra ou no escuro e isto converte o fitocromo de pfr. para pr. Pr é a forma inativa do fitocromo e não permite o crescimento da planta. Este sistema de conversão de Pfr para Pr permite à planta sentir quando é noite e quando é dia. Pfr também pode ser convertido de volta para Pr por um processo conhecido como reversão de escuridão, onde longos períodos de escuridão provocam a conversão de Pfr. Isto é importante no que diz respeito à floração da planta. Experiências de Halliday et al. mostraram que as manipulações da razão vermelho-avermelhado em Arabidopsis podem alterar a floração. Eles descobriram que as plantas tendem a florescer mais tarde quando expostas a mais luz vermelha, provando que a luz vermelha é inibidora da floração. Outras experiências provaram isso, expondo as plantas a luz vermelha extra no meio da noite. Uma planta de dia curto não florescerá se a luz for ligada por alguns minutos no meio da noite e uma planta de dia longo pode florescer se exposta a mais luz vermelha no meio da noite.
Cryptochromes são outro tipo de fotorreceptor que é importante no fotoperíodo. Os criptocromos absorvem a luz azul e UV-A. Os criptocromos entram no relógio circadiano para a luz. Foi descoberto que tanto o criptocromo como o fitocromo dependem da luz e a quantidade de criptocromos pode mudar dependendo da duração do dia. Isto mostra como ambos os fotorreceptores são importantes para determinar a duração do dia.
Em 1920, W. W. Garner e H. A. Allard publicaram as suas descobertas sobre o fotoperíodo e sentiram que era a duração da luz do dia que era crítica, mas descobriu-se mais tarde que a duração da noite era o factor de controlo. As plantas com floração fotoperódica são classificadas como plantas de dia longo ou de dia curto, embora a noite seja o fator crítico devido ao mal-entendido inicial sobre a luz do dia ser o fator de controle. Juntamente com as plantas de dia longo e as de dia curto, há plantas que se enquadram numa “categoria de comprimento de dois dias”. Essas plantas são plantas de dia longo (LSDP) ou plantas de dia curto de dia longo (SLDP). As LSDPs florescem após uma série de dias longos seguidos de dias curtos, enquanto que as SLDPs florescem após uma série de dias curtos seguidos de dias longos. Cada planta tem um fotoperíodo crítico de duração diferente, ou duração crítica noturna.
Os biólogos modernos acreditam que é a coincidência das formas activas de fitocromo ou criptocromo, criadas pela luz durante o dia, com os ritmos do relógio circadiano que permite às plantas medir a duração da noite. Além da floração, o fotoperíodo nas plantas inclui o crescimento de caules ou raízes durante certas estações e a perda de folhas. A iluminação artificial pode ser usada para induzir dias extra longos.
Plantas de dia longoEditar
Plantas de dia longo florescem quando a duração da noite cai abaixo do seu fotoperíodo crítico. Estas plantas normalmente florescem durante o final da primavera ou início do verão, já que os dias estão ficando mais longos. No hemisfério norte, o dia mais longo do ano (solstício de verão) é no dia 21 de junho ou cerca. Após essa data, os dias crescem mais curtos (ou seja, as noites crescem mais longas) até 21 de Dezembro (o solstício de Inverno). Esta situação é invertida no hemisfério sul (ou seja, o solstício de inverno), o dia mais longo é 21 de Dezembro e o dia mais curto é 21 de Junho).
algumas plantas de dia longo são obrigatórias:
- Cravo (Dianthus)
- Henbane (Hyoscyamus)
- Aveia (Avena)
algumas plantas facultativas de dia longo são:
- Ervilha (Pisum sativum)
- Cevada (Hordeum vulgare)
- Alface (Lactuca sativa)
- Trigo (Triticum aestivum)
Plantas de dia curtoEditar
Plantas de dia curto florescem quando a duração da noite excede o seu fotoperíodo crítico. Elas não podem florescer sob noites curtas ou se uma pulsação de luz artificial brilhar sobre a planta durante vários minutos durante a noite; elas requerem um período contínuo de escuridão antes que o desenvolvimento floral possa começar. A luz natural da noite, como a luz da lua ou o relâmpago, não tem brilho ou duração suficiente para interromper a floração.
Em geral, plantas de dia curto (ou seja, de noite longa) florescem à medida que os dias crescem mais curtos (e as noites mais longas) após 21 de Junho no hemisfério norte, que é durante o verão ou o outono. A duração do período escuro necessário para induzir a floração difere entre espécies e variedades de uma espécie.
Fotoperiodismo afecta a floração induzindo o rebento a produzir botões florais em vez de folhas e botões laterais.
São algumas plantas facultativas de dias curtos:
- Kenaf ( Hibiscus cannabinus)
- Marijuana (Cannabis)
- Algodão (Gossypium)
- Arroz (Oryza)
- Jowar (Sorghum bicolor)
- Grama-verde (Mung bean, Vigna radiata)
- Soja (Glycine max)
Plantas de dia neutroEditar
Plantas de dia neutro, tais como pepinos, rosas, tomates e Ruderalis (canábis autoflorescente) não iniciam a floração com base no fotoperíodo. Em vez disso, podem iniciar a floração após atingirem uma certa fase de desenvolvimento geral ou idade, ou em resposta a estímulos ambientais alternativos, como a vernalização (um período de baixa temperatura).