Fotoperiodismo y tiempo de floración

Muchas plantas florecen en respuesta a la duración del día, utilizando fotorreceptores y un reloj interno para interpretar las estaciones y programar la reproducción, en uno de los problemas clásicos de la fisiología vegetal que ahora se comprende a nivel molecular.

Definition

El fotoperiodismo es la respuesta de las plantas a la duración relativa del día y la noche, y el control del tiempo de floración es la integración de estas y otras señales en la decisión de cambiar del crecimiento vegetativo a la floración.

Scope

Este tema abarca el fotoperiodismo y la clasificación de las plantas como de día largo, de día corto o de día neutro, los fotorreceptores y el reloj circadiano que miden la duración del día, la señal de florígeno y el papel de la vernalización en el control genético del tiempo de floración.

Core questions

• ¿Cómo miden las plantas la duración del día para programar la floración?
• ¿Cuál es la naturaleza de la señal móvil que induce la floración?
• ¿Cómo se combinan el fotoperíodo, la vernalización y las señales internas para controlar el tiempo de floración?

Key theories

Modelo de coincidencia del fotoperiodismo

La duración del día se detecta cuando la luz coincide con una ventana de sensibilidad regulada por el reloj, de modo que los fotorreceptores y el reloj circadiano determinan conjuntamente si una planta percibe días largos o cortos.

El florígeno como señal móvil de floración

Las hojas que perciben el fotoperíodo inductivo producen una señal móvil, identificada como la proteína FT, que viaja al ápice del brote y desencadena la transición a la floración.

Mechanisms

Los fotorreceptores —fitocromos y criptocromos— introducen información lumínica en el reloj circadiano, que regula la expresión de reguladores como CONSTANS para que los genes promotores de la floración se activen solo cuando la luz cae dentro de una ventana definida por el reloj, distinguiendo las condiciones de día largo de las de día corto. Las hojas inducidas producen la proteína FT, el tan buscado florígeno, que se mueve a través del floema hacia el ápice del brote y, con proteínas asociadas, activa los genes de identidad floral. En muchas especies, una vía separada de frío prolongado, la vernalización, elimina la represión epigenética de la floración, alineando la reproducción con la primavera.

Clinical relevance

El control del tiempo de floración es fundamental para la agricultura y la horticultura, ya que determina la adaptación geográfica de los cultivos, la programación de la producción en invernadero y la mejora de variedades adaptadas a duraciones específicas del día y temporadas de crecimiento.

History

Garner y Allard describieron el fotoperiodismo en 1920, y Chailakhyan propuso el concepto de florígeno en la década de 1930; la genética molecular en plantas modelo identificó posteriormente los fotorreceptores, los componentes del reloj y la proteína FT que encarna la señal de florígeno.

Key figures

• Wightman Garner
• Harry Allard
• Mikhail Chailakhyan

Seminal works

• taiz2015
• buchanan2015

Frequently asked questions

¿Qué es una planta de día corto?

Una planta de día corto florece cuando la duración de la noche excede un valor crítico —es decir, cuando los días son cortos—, aunque en realidad es la duración de la oscuridad ininterrumpida lo que mide la planta; ejemplos incluyen los crisantemos y muchas especies que florecen en otoño.

¿Qué es el florígeno?

El florígeno es la señal móvil de floración producida en las hojas bajo una duración de día inductiva; largamente buscado, fue identificado como la proteína FT, que viaja a la punta del brote para activar la floración.