У растений длина дня регулирует: Какую роль в сезонных изменениях играет длина светового дня

Содержание

Что такое фотопериодизм и какова его роль в жизнедеятельности растений и животных?

5 класс

Что такое фотопериодизм и какова его роль в жизнедеятельности растений и животных?

Фотопериодизм – ритмические изменения морфологических, биохимических и физиологических свойств и функций под влиянием чередования и длительности световых и темновых интервалов.

Под действием реакции фотопериодизма растения переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации растений к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. Помимо реакции на свет, известна также реакция на температурные воздействия — яровизация растений.

За восприятие фотопериодических условий у растений отвечают особые рецепторы листьев. Растения делят на длиннодневные и короткодневные, есть и нейтральные — у них длина дня не оказывает влияния на цветение. В умеренных широтах короткие дни весной, а длинные — в середине лета. Поэтому короткодневные цветут весной и осенью, а длиннодневные — летом.

Фотопериодизм известен также у животных — насекомых, рыб, птиц, млекопитающих. Реакция на длину светового дня регулирует начало брачного периода, линьки, зимней спячки.

5 класс
Биология
Простая
12663

Ещё по теме

Назовите среды жизни, где обитают живые организмы?

5 класс
Биология
Простая
5197

Сообщение про использование биологических знаний в повседневной жизни человека.

5 класс
Биология
Простая
16042

Из каких частей состоит тело бактерии?

5 класс
Биология
Простая
2110

Дайте характеристику условий жизни в водной среде. Проанализируйте внешний облик разных животных, обитающих в водной среде. Что у них общего?

5 класс
Биология
Простая
5775

Какие вещества передвигаются по растительному организму?

5 класс
Биология
Простая
3477

Как по организму животного переносятся питательные вещества и кислород?

5 класс
Биология
Простая
4148

Представьте, что вам предложили выделить из почвы чистую культуру бактерий, которые питаются глюкозой, не боятся пенициллина и нуждаются в витамине С. Прочитайте текст для любознательных и вместе с соседом спланируйте программу работ.

5 класс
Биология
Простая
1255

Что такое рост?

5 класс
Биология
Простая
1724

Какие свойства характерны водной среде обитания?

5 класс
Биология
Простая
7209

О чём свидетельствует сходство химического состава и строения всех клеток?

5 класс
Биология
Простая
7977

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

Свет для растений

Cвет в жизни растений играет определяющую роль. Ведь световая энергия определяет процесс фотосинтеза. Фотосинтез – поглощение света растением через листья.

В листьях содержится пигмент, (пигмент — окрашенное вещество в организме, участвующее в его жизнедеятельности и придающее цвет коже, волосам, чешуе, цветкам, листьям) называемый хлорофиллом, и именно через него растение поглощает световую энергию.

Активный рост растения, увеличение листьев происходит путем питания растения углеводородами — обычными органическими соединениями. Их вырабатывает растение в процессе фотосинтеза. Углеводороды – результат реакции воды и двуокиси углерода. Однако продуктом, который вырабатывается в завершении фотосинтеза, является кислород – соединение, без которого не могут существовать живые организмы.

Существует ряд факторов, напрямую влияющих на процесс фотосинтеза растений. Прежде всего, интенсивность процесса напрямую зависит от

— содержания двуокиси углерода,

— температуры окружающего воздуха,

— достаточного обеспечения растения водой

— интенсивности света.

Однако для того, чтобы растение развивалось оптимально, важно не только наличие световой энергии, но и спектр света, а также длительность светового периода, когда растение бодрствует, и темного периода, когда оно отдыхает.

Если правильно регулировать длительность светового дня, то стадиями роста растения можно управлять. Так, у растений длинного дня можно регулировать их вегетативную стадию, а также время цветения. В свою очередь, для растений короткого дня световой период должен оставаться на определенном уровне, ведь слишком длительный период света может существенно нарушить время его цветения. Существует и категория растений, которые растут в зависимости от наличия света, но при этом продолжительность темного и светлого периода суток на них не влияет.

Таким образом, правильно регулируя свет, можно достичь качественных результатов в процессе выращивания разных видов растений.

Что же такое спектр света, и как он влияет на развитие растений?

Солнечный свет не является однородным, если рассматривать его спектральный состав. Свет солнца – это лучи, которые имеют разную длину волны. Таким образом, свет – это частица спектра электромагнитных волн, которую человек может видеть. При этом различать человеческие глаза способны область электромагнитного спектра, которая пребывает в промежутке примерно от 400 до 700 нанометров. В нанометрах измеряется длина, и именно эту единицу наиболее часто используют для измерения малых длин.

Но в жизни растений наиболее важное значение имеет физиологически активная и фотосинтетическая активная радиация.

Самые важные лучи для растений – оранжевые (620-595 нм) и красные (720-600 нм). Эти лучи поставляют энергию для процесса фотосинтеза, а также «отвечают» за процессы, влияющие на скорость развития растения. Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра.

Так, к примеру, слишком большое количество красных и оранжевых лучей могут задержать цветение растения.

Также в фотосинтезе непосредственное участие принимают и синие, а также фиолетовые лучи (490-380нм). Кроме того, в их функции входит стимулирование образования белков и регулирование скорости роста растения. Те растения, которые растут в природных условиях короткого дня, быстрее зацветают именно под воздействием этих лучей.

Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света, например, под лампой накаливания, более высокие — они тянутся вверх, чтобы получить побольше «синего света». Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.

Лучи, которые имеют длинную волну (315-380 нм), не позволяют растению чрезмерно «вытягиваться» и отвечают за синтез ряда витаминов. В то же время ультрафиолетовые лучи, которые имеют длину волны 280-315 нм, могут повышать холодостойкость растений.

Таким образом, жизненно важными для развития растений не являются только желтые и зеленые лучи (565-490 нм).

Следовательно, при организации искусственного осветления растений необходимо в первую очередь учитывать их потребность в особенном спектре света.

Данный спектр, нужный растению выдаю специльно разработанные лампы для досветки растений, которые вы можете приобрести в нашем магазине в разделе освещения.

Если рассматривать растения с точки зрения их «отношения» к свету, то их принято делить на три категории:

— светолюбивые

— теневыносливые

— тенеиндифферентные.

В нашем магазине всегда в наличие готовые гроу боксы для растений.

Это в генах: исследования показывают, как растения узнают, когда зацветать

Окружающая среда | Пресс-релизы | Исследование

25 мая 2012 г.

Ученые считают, что они точно определили последний важный фрагмент 80-летней головоломки о том, как растения «знают», когда цвести.

Определение надлежащего времени для цветения, важного для успешного размножения растения, включает в себя последовательность молекулярных событий, циркадные часы растения и солнечный свет.

Понимание того, как работает цветение у простого растения, используемого в этом исследовании, арабидопсиса, должно привести к лучшему пониманию того, как те же гены работают в более сложных растениях, выращиваемых в качестве сельскохозяйственных культур, таких как рис, пшеница и ячмень, по словам Такато Имаидзуми, Доцент кафедры биологии Вашингтонского университета и автор статьи, опубликованной в номере журнала Science от 25 мая.

«Если мы сможем регулировать время цветения, мы сможем повысить урожайность, ускорив или отсрочив его. Знание механизма дает нам инструменты для манипулирования этим», — сказал Имаидзуми. Наряду с продовольственными культурами эта работа может также привести к повышению урожайности растений, выращиваемых для производства биотоплива.

В определенное время года цветущие растения производят в своих листьях белок, известный как место цветения T, который вызывает цветение. Как только этот белок произведен, он перемещается от листьев к верхушке побега, части растения, где клетки недифференцированы, а это означает, что они могут стать либо листьями, либо цветами. На верхушке побега этот белок запускает молекулярные изменения, которые направляют клетки на путь превращения в цветы.

Изменение продолжительности дня говорит многим организмам, что времена года меняются. Давно известно, что растения используют внутренний механизм хронометража, известный как циркадные часы, для измерения изменений продолжительности дня. Циркадные часы синхронизируют биологические процессы в течение суток у людей, животных, насекомых, растений и других организмов.

Имаидзуми и соавторы статьи исследовали так называемый белок FKF1, который, как они подозревали, играет ключевую роль в механизме, с помощью которого растения распознают сезонные изменения и знают, когда цвести. Белок FKF1 является фоторецептором, то есть активируется солнечным светом.

Такато Имаидзуми и Янг Хун Сонг в лаборатории растений Такато в Вашингтонском университете. Вашингтонский университет

«Фоторецепторный белок FKF1, над которым мы работали, экспрессируется каждый день ближе к вечеру и очень жестко регулируется циркадные часы растения, — сказал Имаидзуми. «Когда этот белок экспрессируется в короткие дни, этот белок не может быть активирован, так как ближе к вечеру нет дневного света. Когда этот белок экспрессируется в течение более длительного дня, этот фоторецептор использует свет и активирует механизмы цветения с участием локуса цветения T. Циркадные часы регулируют синхронизацию специфического фоторецептора для цветения. Именно так растения чувствуют разницу в длине дня».

Эта система удерживает растения от цветения в плохие времена для размножения, например, в разгар зимы, когда дни короткие, а ночи длинные.

Новые результаты получены в результате работы с растением арабидопсис, небольшим растением семейства горчичных, которое часто используется в генетических исследованиях. Они подтверждают предсказания математической модели механизма цветения арабидопсиса, разработанной Эндрю Милларом, профессором биологии Эдинбургского университета и соавтором статьи.

«Наша математическая модель помогла нам понять принципы работы датчика длины дня растений, — сказал Миллар. «Эти принципы будут справедливы и для других растений, таких как рис, где реакция культуры на длину дня является одним из факторов, ограничивающих возможности получения фермерами хороших урожаев. Это та же самая реакция на длину дня, которая требует контролируемого освещения для цыплят-несушек и рыбных ферм, поэтому так же важно понимать эту реакцию у животных.

«Белки, задействованные в животных, еще не так хорошо изучены, как в растениях, но мы ожидаем, что будут применяться те же принципы, которые мы узнали из этих исследований».

Первым автором статьи является Янг Хун Сонг, научный сотрудник лаборатории Имаидзуми UW. Другими соавторами являются Бенджамин То, который был студентом бакалавриата Вашингтонского университета, когда велась эта работа, и Роберт Смит, аспирант Эдинбургского университета. Работа финансировалась Национальным институтом здравоохранения и Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам Соединенного Королевства.

###

Для получения дополнительной информации:
Имаидзуми, 206-543-8709, [email protected]

CONSTANS выступает посредником между суточными часами и контролем за цветением арабидопсиса

. 2001 г., 26 апреля; 410(6832):1116-20.

дои: 10.1038/35074138.

П Суарес-Лопес ¹ , К. Уитли, Ф. Робсон, Х. Онучи, Ф. Вальверде, Дж. Коупленд

принадлежность

¹ Центр Джона Иннеса, Нориджский исследовательский парк, Колни-лейн, Норидж NR4 7UH, Великобритания.

PMID:
11323677
DOI:
10. 1038/35074138

P Suárez-López et al.

Природа.

2001 .

. 2001 г., 26 апреля; 410(6832):1116-20.

дои: 10.1038/35074138.

Авторы

П Суарес-Лопес ¹ , К. Уитли, Ф. Робсон, Х. Онучи, Ф. Вальверде, Дж. Коупленд

принадлежность

¹ Центр Джона Иннеса, Нориджский исследовательский парк, Колни-лейн, Норидж NR4 7UH, Великобритания.

PMID:
11323677
DOI:
10. 1038/35074138

Абстрактный

Цветение часто вызывается воздействием на растения соответствующей длины дня. Этот ответ требует эндогенного таймера, называемого циркадными часами, для измерения продолжительности дня или ночи. Этот таймер также контролирует ежедневные ритмы экспрессии генов и модели поведения, такие как движение листьев. Некоторые мутации арабидопсиса влияют как на циркадные процессы, так и на время цветения; но как влияние этих мутаций на циркадные часы связано с их влиянием на цветение, остается неизвестным. Здесь мы показываем, что экспрессия CONSTANS (CO), гена, который ускоряет цветение в ответ на длинный день, модулируется циркадными часами и длиной дня. Экспрессия целевого гена CO, называемого FLOWERING LOCUS T (FT), ограничена тем же временем суток, что и экспрессия CO. Три мутации, которые влияют на циркадные ритмы и время цветения, изменяют экспрессию CO и FT способами, которые согласуются с их эффектами. на цветении. Кроме того, фенотип позднего цветения таких мутантов корректируется сверхэкспрессией CO. Таким образом, CO действует между суточными часами и контролем цветения, указывая на механизмы, с помощью которых продолжительность дня регулирует время цветения.

Цитируется

Секвенирование транскриптома и анализ ДЭГ на разных стадиях развития цветочных почек, индуцированных хлоратом калия у Dimocarpus longan .
Хуан С. , Цяо И., Ур. X, Ли Дж., Хань Д., Го Д.
Хуанг С. и др.
Завод Биотехнолог (Токио). 2022 г., 25 сентября; 39 (3): 259–272. doi: 10.5511/plantbiotechnology.22.0526a.
Завод Биотехнолог (Токио). 2022.
PMID: 36349234
Бесплатная статья ЧВК.
Фенотип раннего цветения мутанта Arabidopsis с измененной программой меристемы1 зависит от T-опосредованного пути FLOWERING LOCUS.
Нобусава Т., Яматани Х., Кусаба М.
Нобусава Т. и др.
Завод Биотехнолог (Токио). 2022 г., 25 сентября; 39(3):317-321. doi: 10.5511/plantbiotechnology.22.0515a.
Завод Биотехнолог (Токио). 2022.
PMID: 36349233
Бесплатная статья ЧВК.
Полногеномная идентификация семейства манго CONSTANS ( CO ) и функциональный анализ двух генов MiCOL9 в трансгенном Arabidopsis .
Лю Ю, Луо С, Лян Р, Лан М, Ю Х, Го Ю, Чен С, Лу Т, Мо Х, Хе Х.
Лю Ю и др.
Фронт завод науч. 2022 17 октября; 13:1028987. doi: 10.3389/fpls.2022.1028987. Электронная коллекция 2022.
Фронт завод науч. 2022.
PMID: 36325546
Бесплатная статья ЧВК.
Расширение понимания фенологии овса для адаптации сельскохозяйственных культур.
Треваскис Б., Харрис Ф.А.Дж., Бовилл В.Д., Ратти А.Р., Ху К.Х.П., Боден С.А., Хайлз Дж.
Треваскис Б. и др.
Фронт завод науч. 2022 14 октября; 13:955623. doi: 10.3389/fpls.2022.955623. Электронная коллекция 2022.
Фронт завод науч. 2022.
PMID: 36311119
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор.
Транскриптомный анализ развития цветочных почек и анализ функций нового гена CO у Paeonia × lemoinei ‘High Noon’.

Что такое фотопериодизм и какова его роль в жизнедеятельности растений и животных?

Ещё по теме

Свет для растений

Это в генах: исследования показывают, как растения узнают, когда зацветать

CONSTANS выступает посредником между суточными часами и контролем за цветением арабидопсиса

принадлежность

Авторы

принадлежность

Абстрактный

Похожие статьи

Цитируется