Fotoperiodo

Respuestas de la planta a la luz

ENTIENDE EL FOTOPERIODO Y LOS EFECTOS DE LA LUZ EN LAS PLANTAS

La luz es lo más importante cuando hablamos de plantas. Esta es la que les permite realizar la fotosíntesis que es su manera de obtener energía. Además, según su duración, intensidad o composición de espectro, influirá (entre otras cosas) en la regulación de los procesos de floración, longitud de los entrenudos o los movimientos de las plantas respecto a la luz. Dr. Ray (@rayback420) el que determine la respuesta fisiológica de la planta.

Siendo la luz solar mucho más rica en R que en RL el efecto durante el día es claro, se producirá una dominancia de la

forma Pfr que será mayor o menor según el numero de horas de luz que hayan existido. Cuando llegue la noche este Pfr ira lentamente volviéndose Pr. La cantidad de horas de luz y oscuridad serán vitales y determinarán la proporción Pfr/Pr. El fotoperiodo tiene una enorme influencia en el fitocromo.

El fitocromo tiene también una función en el alargamiento de entrenudos. La forma Pfr inhibe la elongación celular interfiriendo con las giberelinas. En tallos expuestos a luz solar predominará la Pfr y los entrenudos tenderán a ser cortos. En tallos de zonas sombrías habrá más Pr que hará que la Pfr no pueda actuar, inhibiendo la elongación celular y los entrenudos serán más largos.

La radiación lumínica tiene bastantes efectos sobre el desarrollo de las plantas aparte de la fotosíntesis. Fotomorfogénesis es como se denomina a este conjunto de respuestas no fotosintéticas de las plantas a la luz. Y es que existen diversidad

de moléculas fotorreceptoras especializadas en medir los horarios, intensidad y composición del estímulo luminoso. Estas moléculas (por ejemplo el fitocromo) se

sirven de la luz para variar su estado y comportamiento químico, desencadenando una serie de procesos bioquímicos que se reflejarán en una respuesta fisiológica de la planta.

El fototropismo (del griego tropos, girar) es el crecimiento de los órganos vegetales hacia la luz (positivo) o en su contra (negativo) debido a la implicación de varias moléculas fotorreceptoras. No es lo mismo que el geotropismo, que son los movimientos de tallos y raíces influidos por la gravedad.

Los tallos por ejemplo tienen fototropismo positivo y está comprobado que la luz azul es la que determina el crecimiento del tallo hacia la luz. Así en el lado menos iluminado del tallo se promueve la acumulación de auxinas que estimularán su crecimiento, haciendo que crezca más que en la zona iluminada, provocando una curvatura del tallo hacia la luz. Las hojas también se mueven hacia la luz, disponiéndose en ángulos que les sean favorables para interceptar la radiación. Muchos de los procesos fisiológicos, en los que interviene la luz, están mediados por una proteína de elevado peso molecular llamada fitocromo. Ésta es una molécula que está presente en todos los grupos del reino vegetal y que se encuentra princi-

palmente en los tejidos meristemáticos. Entre otras cosas controla la floración, la síntesis de pigmentos (clorofila) o la elongación de los entrenudos. También influye en la germinación de ciertas semillas, aunque no es nuestro caso.

El fitocromo regula la elongación de entrenudos y la floración

La parte del tallo menos iluminada crece más inclinando el tallo hacia la luz

Fitocromo

El fitocromo podemos encontrarlo en dos formas químicas que son interconvertibles y que denominamos Pfr (phytochrome far red) y Pr (phytochrome red). Cada una de estas formas presenta un máximo de absorción a distintas longitudes de onda de la luz. En concreto λ=660 nm para el Pr (corresponde a la longitud de onda de luz roja) y λ=730 nm (corresponde al rojo lejano) para el Pfr. La absorción de luz de la longitud de onda adecuada determina que una forma se transforme en otra.

Así pues la forma de fitocromo Pr, con su máximo de absorción en el espectro rojo, si absorbe suficiente luz roja se convertirá en fitocromo Pfr. Por el contrario si la forma Pfr absorbe luz roja lejana suficiente se transformara en Pr. Por lo general bastan periodos cortos de irradiación de luz para transformar una forma en la otra. Durante la oscuridad la Pfr se transforma lentamente a Pr. La convertibilidad de las formas puede repetirse todas las veces que sea. El ultimo estímulo recibido será el que determina el efecto observable en la planta.

De ambas formas la más estable será Pr, pero la que iniciará las reacciones bioquímicas será Pfr (menos estable). Siempre habrá ambas formas coexistiendo en los tejidos, siendo su suma el fitocromo total. La respuesta por lo tanto se irá dando según vaya cambiando por efectos de la radiación la relación existente entre Pfr y Pr, es decir, el valor Pfr/Pr será Cogollo principal de una critical que no flora bien por una farola

Fotoperiodo y floración

La duración del periodo luminoso diario es lo que llamamos fotoperiodo. Éste, como sabéis, varía poco a poco a lo largo del año haciéndose más largos los días hacia el verano y cortos hacia el invierno. En muchas especies vegetales la floración aparece como respuesta a los cambios en este fotoperiodo. Realmente es una adaptación para que haya flores cuando las condiciones ambientales son mejores para reproducirse. Podemos clasificar las plantas según sea su reacción ante el fotoperiodo. Por plantas de día largo entendemos aquellas que florecen cuando el fotoperiodo es superior a cierto numero de horas, florecen cuando las noches se van haciendo más cortas. Son las plantas en que el Pfr promueve la floración. Por

plantas de día corto entendemos las que comienzan a florar con un fotoperiodo inferior a ciertas horas(fotoperiodo crítico). Plantas como el cannabis, que floran cuando empieza a haber más horas de oscuridad. En éstas el Pfr inhibe la floración. Existen también plantas que son indiferentes a las horas de luz.

El cannabis por lo tanto florece cuando la forma Pfr empiece a estar menos presente. Será ahí cuando se desaten los procesos bioquímicos que darán como resultado flores aromáticas y resinosas, deseosas de ser polinizadas para la perpetuación de la especie. La llave habrá sido el fitocromo, pero a partir de aquí numerosas proteínas y sus interacciones seguirán con el proceso. La luz y las temperaturas jugarán un papel esencial en la síntesis y vida de esas proteínas.

Dada la fácil transformación de las formas de fitocromo, y su relación con ciertos tipos de luz y con la oscuridad, es posible en teoría “jugar” con el fitocromo de nuestras plantas, usando una luz de espectro “rojo lejano”, aunque no os voy a mentir, nunca lo he hecho. Realizaré el experimento próximamente para compartirlo con vosotros y veremos problemas relacionados con la luz para acabar de desarrollar este interesante tema.