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Photoperiodismus Dieser Artikel behandelt den von Pflanzen zur photoperiodischen Vorgängen bei Tieren siehe Chronobiolog

Photoperiodismus

Photoperiodismus bezeichnet die Abhängigkeit von Wachstum, Entwicklung und Verhalten bei Pflanzen von der Tageslänge (Photoperiode). Die minimale Leistungsdichte beträgt hierbei etwa 10−2 bis hinunter zu 10−3 W/m², daher kann bereits Vollmondlicht mit ≈ 5 · 10−3 W/m² wirksam sein.

Kurztagpflanze (KTP) oder Langtagpflanze (LTP) Bearbeiten

Pflanzen unterscheiden sich in der Weise, wie ihre Entwicklungsprozesse von der Taglänge abhängen, genauer: von der Länge des lichten Tages im Unterschied zur Dauer der Nacht beim periodischen Wechsel heller und dunkler Phasen. Die Dauer der Dunkel- bzw. Nachtphasen ist insbesondere bei der Bildung von Blüten (Blüteninduktion) entscheidend für das Verhalten der Pflanze. Der Photoperiodismus ist genetisch bedingt, wobei sich grob drei Typen unterscheiden lassen: Kurztagpflanzen (KTP), Langtagpflanzen (LTP) und tagneutrale Pflanzen. Kurztagpflanzen warten mit dem Beginn oder der Intensivierung eines Prozesses, meist der Blütenbildung, bis die tägliche Beleuchtungsspanne eine bestimmte Dauer unterschreitet. Vereinfacht werden als Kurztagpflanzen jene Pflanzen bezeichnet, die bei einer täglichen Beleuchtungsdauer von weniger als zwölf Stunden blühen, und als Langtagpflanzen solche, die bei mehr als zwölfstündiger Beleuchtung blühen. Langtagpflanzen warten mit Beginn oder Intensivierung von Prozessen wie der Blütenbildung, bis die Taglänge eine bestimmte Dauer überschreitet.

In der Wirkung handelt es sich nicht um ein Alles-oder-Nichts-Ereignis; vielmehr ist diese Reaktion bei unterschiedlichen Spezies verschieden stark ausgeprägt. So reicht bei manchen Arten wie der Prunkwinde Ipomoea nil ein einziger Induktionszyklus, während andere wie der Spitzwegerich Plantago lanceolata bis zu 25 Zyklen benötigen. Des Weiteren wird zwischen qualitativen (absoluten) und quantitativen Kurz- bzw. Langtagpflanzen unterschieden. Als vermittelndes Glied zwischen den photoperiodischen und den tagneutralen können hierbei jene Pflanzen angesehen werden, bei denen die Beleuchtungsdauer insofern keinen Einfluss auf die Blütenbildung hat, als sie sowohl in Dauerdunkelheit als auch in Dauerlicht blühen, doch eine Verlängerung (LTP) beziehungsweise Verkürzung (KTP) der Photoperiode die Blühinduktion stark fördert. Darüber hinaus gibt es auch Kurzlangtagpflanzen (KLTP) und auch Langkurztagpflanzen (LKTP), die jeweils zwei verschieden lange aufeinanderfolgende Photoperioden benötigen, womit zwischen kurzen Tagen im Frühling und kurzen Tagen im Herbst unterschieden werden kann.

Erkennung der Tageslänge Bearbeiten

Erkannt wird die Tageslänge nicht über die Länge der Photoperiode, sondern über die der Dunkelperiode, was auch erklärt, wieso eine helle Vollmondnacht bereits reicht, um die Blühinduktion von besonders lichtempfindlichen Pflanzen hinauszuzögern. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Kurz- bzw. Langnachtpflanzen. Bei manchen KTP reicht bereits Störlicht ab nur einer Minute, um die Blüte zu unterbinden, wohingegen Störlicht bei LTP über mehrere Stunden gegeben werden muss, um eine Blühinduktion zu unterbinden.

Weiterhin ist die Fläche, die dem Licht ausgesetzt ist, nahezu völlig irrelevant für den Effekt, da bereits einzelne richtig belichtete Teile eines Blattes genügen. Mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 4 mm/h wird diese Information mittels des FT(Flowering Locus T)-Proteins, welches auch als Florigen bezeichnet wird, zu den Spross-Meristemen transportiert.

Durch Versuche mit Aufpfropfungen wurde allerdings festgestellt, dass diese Systeme in vielen Pflanzen sehr ähnlich oder gleich sind, da mit aufgepfropften KTP-Blättern LTP mit kurzen Tageslängen zum Blühen gebracht werden konnten und umgekehrt.

Funktion Bearbeiten

Der Sinn dieses Systems wird im Verbreitungsgebiet verschiedener Pflanzen vermutet. So finden sich am Äquator vorwiegend KTP und tagneutrale und in hohen Breitengraden eher LTP, da es hier auf die Nutzung der kurzen Vegetationszeitfenster im Sommer ankommt. Auch in Gebieten, in denen es zu saisonalen Dürreperioden oder anderen ungünstigen Klimaereignissen kommt, ermöglicht die Erkennung der Tageslänge den Pflanzen die Nutzung der günstigen Zeiträume zur Fortpflanzung.

Beispiele Bearbeiten

Qualitative Langtagpflanzen

Quantitative Langtagpflanzen

Tagneutrale Pflanzen

Qualitative Kurztagpflanzen

Quantitative Kurztagpflanzen

Langkurztagpflanzen

Kurzlangtagpflanzen

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Photoperiodismus. In: Lexikon der Biologie. Spektrum der Wissenschaft (spektrum.de [abgerufen am 15. Juni 2014]).
  2. Christel Kasselmann: Aquarienpflanzen. Ulmer Verlag, Stuttgart 1995; 2., überarbeitete und erweiterte Auflage 1999, ISBN 3-8001-7454-5, S. 480.
  3. L. Corbesier, G. Coupland: The quest for florigen: a review of recent progress. In: Journal of Experimental Botany. Band 57, Nr. 13, 2006, S. 3395–3403, doi:10.1093/jxb/erl095.

Weblinks Bearbeiten

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Dieser Artikel behandelt den Photoperiodismus von Pflanzen zur photoperiodischen Vorgangen bei Tieren siehe Chronobiologie Photoperiodismus bezeichnet die Abhangigkeit von Wachstum Entwicklung und Verhalten bei Pflanzen von der Tageslange Photoperiode 1 Die minimale Leistungsdichte betragt hierbei etwa 10 2 bis hinunter zu 10 3 W m daher kann bereits Vollmondlicht mit 5 10 3 W m wirksam sein Inhaltsverzeichnis 1 Kurztagpflanze KTP oder Langtagpflanze LTP 2 Erkennung der Tageslange 3 Funktion 4 Beispiele 5 Siehe auch 6 Literatur 7 Einzelnachweise 8 WeblinksKurztagpflanze KTP oder Langtagpflanze LTP BearbeitenPflanzen unterscheiden sich in der Weise wie ihre Entwicklungsprozesse von der Taglange abhangen genauer von der Lange des lichten Tages im Unterschied zur Dauer der Nacht beim periodischen Wechsel heller und dunkler Phasen Die Dauer der Dunkel bzw Nachtphasen ist insbesondere bei der Bildung von Bluten Bluteninduktion entscheidend fur das Verhalten der Pflanze Der Photoperiodismus ist genetisch bedingt wobei sich grob drei Typen unterscheiden lassen Kurztagpflanzen KTP Langtagpflanzen LTP und tagneutrale Pflanzen Kurztagpflanzen warten mit dem Beginn oder der Intensivierung eines Prozesses meist der Blutenbildung bis die tagliche Beleuchtungsspanne eine bestimmte Dauer unterschreitet Vereinfacht werden als Kurztagpflanzen jene Pflanzen bezeichnet die bei einer taglichen Beleuchtungsdauer von weniger als zwolf Stunden bluhen und als Langtagpflanzen solche die bei mehr als zwolfstundiger Beleuchtung bluhen 2 Langtagpflanzen warten mit Beginn oder Intensivierung von Prozessen wie der Blutenbildung bis die Taglange eine bestimmte Dauer uberschreitet In der Wirkung handelt es sich nicht um ein Alles oder Nichts Ereignis vielmehr ist diese Reaktion bei unterschiedlichen Spezies verschieden stark ausgepragt So reicht bei manchen Arten wie der Prunkwinde Ipomoea nil ein einziger Induktionszyklus wahrend andere wie der Spitzwegerich Plantago lanceolata bis zu 25 Zyklen benotigen Des Weiteren wird zwischen qualitativen absoluten und quantitativen Kurz bzw Langtagpflanzen unterschieden Als vermittelndes Glied zwischen den photoperiodischen und den tagneutralen konnen hierbei jene Pflanzen angesehen werden bei denen die Beleuchtungsdauer insofern keinen Einfluss auf die Blutenbildung hat als sie sowohl in Dauerdunkelheit als auch in Dauerlicht bluhen doch eine Verlangerung LTP beziehungsweise Verkurzung KTP der Photoperiode die Bluhinduktion stark fordert Daruber hinaus gibt es auch Kurzlangtagpflanzen KLTP und auch Langkurztagpflanzen LKTP die jeweils zwei verschieden lange aufeinanderfolgende Photoperioden benotigen womit zwischen kurzen Tagen im Fruhling und kurzen Tagen im Herbst unterschieden werden kann Erkennung der Tageslange BearbeitenErkannt wird die Tageslange nicht uber die Lange der Photoperiode sondern uber die der Dunkelperiode was auch erklart wieso eine helle Vollmondnacht bereits reicht um die Bluhinduktion von besonders lichtempfindlichen Pflanzen hinauszuzogern Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Kurz bzw Langnachtpflanzen Bei manchen KTP reicht bereits Storlicht ab nur einer Minute um die Blute zu unterbinden wohingegen Storlicht bei LTP uber mehrere Stunden gegeben werden muss um eine Bluhinduktion zu unterbinden Weiterhin ist die Flache die dem Licht ausgesetzt ist nahezu vollig irrelevant fur den Effekt da bereits einzelne richtig belichtete Teile eines Blattes genugen Mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 4 mm h wird diese Information mittels des FT Flowering Locus T Proteins welches auch als Florigen bezeichnet wird zu den Spross Meristemen transportiert 3 Durch Versuche mit Aufpfropfungen wurde allerdings festgestellt dass diese Systeme in vielen Pflanzen sehr ahnlich oder gleich sind da mit aufgepfropften KTP Blattern LTP mit kurzen Tageslangen zum Bluhen gebracht werden konnten und umgekehrt Funktion BearbeitenDer Sinn dieses Systems wird im Verbreitungsgebiet verschiedener Pflanzen vermutet So finden sich am Aquator vorwiegend KTP und tagneutrale und in hohen Breitengraden eher LTP da es hier auf die Nutzung der kurzen Vegetationszeitfenster im Sommer ankommt Auch in Gebieten in denen es zu saisonalen Durreperioden oder anderen ungunstigen Klimaereignissen kommt ermoglicht die Erkennung der Tageslange den Pflanzen die Nutzung der gunstigen Zeitraume zur Fortpflanzung Beispiele BearbeitenQualitative Langtagpflanzen Roggen Secale cereale Schwarzes Bilsenkraut Hyoscyamus niger Weichweizen Triticum aestivum Wiesen Lieschgras Phleum pratense Quantitative Langtagpflanzen Acker Schmalwand Arabidopsis thaliana Kartoffel Solanum tuberosum Tagneutrale Pflanzen Acker Hellerkraut Thlaspi arvense Einjahriges Rispengras Poa annua Gewohnliches Greiskraut Senecio vulgaris Topinambur Helianthus tuberosus Qualitative Kurztagpflanzen Arabica Kaffee Coffea arabica Garten Fuchsschwanz Amaranthus caudatus Herbst Chrysantheme Chrysanthemum indicum Sojabohne Glycine max Quantitative Kurztagpflanzen Garten Dahlie Dahlia variabilis Hanf Cannabis sativa Zuckerrohr Saccharum officinarum Langkurztagpflanzen Kalanchoe daigremontiana Nachtjasmin Cestrum nocturnum Kurzlangtagpflanzen Kalanchoe blossfeldiana Marien Glockenblume Campanula medium Weiss Klee Trifolium repens Siehe auch BearbeitenVerdunklung Gartenbau Schossen von SalatLiteratur BearbeitenPeter Sitte Elmar Weiler Joachim W Kadereit Andreas Bresinsky Christian Korner Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen Begrundet von Eduard Strasburger 35 Auflage Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2002 ISBN 3 8274 1010 X Einzelnachweise Bearbeiten Photoperiodismus In Lexikon der Biologie Spektrum der Wissenschaft spektrum de abgerufen am 15 Juni 2014 Christel Kasselmann Aquarienpflanzen Ulmer Verlag Stuttgart 1995 2 uberarbeitete und erweiterte Auflage 1999 ISBN 3 8001 7454 5 S 480 L Corbesier G Coupland The quest for florigen a review of recent progress In Journal of Experimental Botany Band 57 Nr 13 2006 S 3395 3403 doi 10 1093 jxb erl095 Weblinks BearbeitenPhotoperiodismus und Bluhinduktion Uni Hamburg Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Photoperiodismus amp oldid 237904702