Fotoperiodismo e Época de Floração

Muitas plantas florescem em resposta à duração do dia, utilizando receptores de luz e um relógio interno para interpretar as estações e programar a reprodução, em um dos problemas clássicos da fisiologia vegetal agora compreendido em nível molecular.

Definition

Fotoperiodismo é a resposta das plantas à duração relativa do dia e da noite, e o controle da época de floração é a integração desses e de outros sinais na decisão de mudar do crescimento vegetativo para a floração.

Scope

Este tópico aborda o fotoperiodismo e a classificação de plantas como de dia longo, dia curto ou neutras ao dia, os fotorreceptores e o relógio circadiano que medem a duração do dia, o sinal de florígeno e o papel da vernalização no controle genético da época de floração.

Core questions

• Como as plantas medem a duração do dia para programar a floração?
• Qual é a natureza do sinal móvel que induz a floração?
• Como o fotoperíodo, a vernalização e os sinais internos se combinam para controlar a época de floração?

Key theories

Modelo de coincidência do fotoperiodismo

A duração do dia é percebida quando a luz coincide com uma janela de sensibilidade regulada pelo relógio, de modo que os fotorreceptores e o relógio circadiano juntos determinam se uma planta percebe dias longos ou curtos.

Florígeno como um sinal móvel de floração

As folhas que percebem o fotoperíodo indutivo produzem um sinal móvel, identificado como a proteína FT, que viaja para o ápice do caule e desencadeia a transição para a floração.

Mechanisms

Fotorreceptores — fitocromos e criptocromos — fornecem informações luminosas ao relógio circadiano, que regula a expressão de reguladores como CONSTANS para que os genes promotores da floração sejam ativados apenas quando a luz incide dentro de uma janela definida pelo relógio, distinguindo condições de dia longo de dia curto. Folhas induzidas produzem a proteína FT, o tão procurado florígeno, que se move através do floema para o ápice do caule e, com proteínas parceiras, ativa genes de identidade floral. Em muitas espécies, uma via separada de frio prolongado, a vernalização, remove a repressão epigenética da floração, alinhando a reprodução com a primavera.

Clinical relevance

O controle da época de floração é central para a agricultura e horticultura, determinando a adaptação geográfica das culturas, o agendamento da produção em estufas e o melhoramento de variedades adaptadas a durações de dia e estações de crescimento específicas.

History

Garner e Allard descreveram o fotoperiodismo em 1920, e Chailakhyan propôs o conceito de florígeno na década de 1930; a genética molecular em plantas modelo identificou posteriormente os fotorreceptores, os componentes do relógio e a proteína FT que incorpora o sinal de florígeno.

Key figures

• Wightman Garner
• Harry Allard
• Mikhail Chailakhyan

Seminal works

• taiz2015
• buchanan2015

Frequently asked questions

O que é uma planta de dia curto?

Uma planta de dia curto floresce quando a duração da noite excede um valor crítico — ou seja, quando os dias são curtos — embora seja na verdade a duração da escuridão ininterrupta que a planta mede; exemplos incluem crisântemos e muitas espécies que florescem no outono.

O que é florígeno?

Florígeno é o sinal móvel de floração produzido nas folhas sob duração de dia indutiva; muito procurado, foi identificado como a proteína FT, que viaja para a ponta do caule para iniciar a floração.