¿Por qué las manzanas no se dan en el trópico ni las piñas o mangos en las zonas templadas? Parece que todo tiene que ver con el número de horas de radiación solar de las que se dispone. Esto es importante, porque al cultivar nuestras hortalizas debemos conocer cuáles son los requerimientos de luz de cada planta y así decidir cuál o cuáles son las más idóneas de acuerdo con la latitud en la que nos encontremos.
La luz juega un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Además de la fotosíntesis, hay importantes procesos que afectan al crecimiento y desarrollo vegetal que dependen de la luz, uno de ellos es el denominado fotoperíodo o fotoperiodismo, el efecto que las variaciones estacionales en la duración del día ejercen sobre la floración.
Las plantas que florecen solamente bajo ciertas condiciones de luminosidad dependientes de cuánto dura el día se denominan fotoperiódicas. El fotoperíodo es consecuencia de la absorción de luz por un pigmento que se encuentra en las plantas, el fitocromo, el cual absorbe fundamentalmente luz roja y roja lejana.
El fotoperiodismo es la respuesta biológica a un cambio en las proporciones de luz y oscuridad que tiene lugar en un ciclo diario de 24 horas (circadiano). La longitud del día es el principal factor de control de la floración. En este sentido podemos decir que hay plantas de día corto (PDC), plantas de día largo (PDL) y plantas de día neutro (PDN). Una PDC es una planta que responde a una longitud del día menor que un valor crítico, mientras que una PDL es una planta que responde a una longitud del día superior a un valor crítico. El tiempo absoluto de iluminación no es lo importante. Algunos investigadores han propuesto un cuarto grupo de plantas, las plantas de día intermedio (PDI). Estas plantas, sólo florecen si se exponen a períodos de luz de longitud intermedia. Si el período es mayor o menor que ese rango intermedio, la planta no florece. Por ejemplo, las semillas de lechuga germinan solamente si se han expuesto a la luz, pero tiene que ser luz roja ya que la luz de una longitud de onda ligeramente superior inhibe su germinación aún de forma más efectiva que la ausencia total de iluminación. Muchas semillas pequeñas tienen este requerimiento, ya que necesitan germinar en un suelo seco y cerca de la superficie para que las plántulas aseguren su emergencia.
El fitocromo. Las plantas contienen un pigmento que se encuentra en dos formas diferentes e interconvertibles: Pr (la forma que absorbe luz roja, “red”) y Pfr (la forma que absorbe luz roja lejana, “far red”). Por ejemplo, cuando una molécula de Pr absorbe un fotón de luz de una longitud de onda de 660 nm, se convierte en Pfr en cuestión de segundos; cuando una molécula de Pfr absorbe un fotón de luz roja lejana de una longitud de onda de 730 nm, se convierte rápidamente en la forma Pr en unos 20 a 30 milisegundos. Estas reacciones reciben el nombre de reacciones de fotoconversión. La forma Pfr es biológicamente activa (esto es, desencadenará una respuesta, por ejemplo, de germinación), mientras que la forma Pr es inactiva. De esta forma, la molécula de pigmento puede actuar como un interruptor biológico, conectando o desconectando las respuestas según la forma en que se encuentre.
¿A qué se debe que las plantas florezcan conforme a los ciclos naturales de día y noche? Puesto que la luz blanca contiene tanto longitudes de onda de rojo como de rojo lejano, las dos formas de pigmento están expuestas simultáneamente a los fotones que conducen a la fotoconversión a la forma opuesta. Por lo tanto, después de recibir unos pocos minutos de luz, se establece un fotoequilibrio en el que la reacción directa (Pr → Pfr) y la reacción inversa (Pfr → Pr) se equilibran. En estas condiciones siempre hay una proporción constante de cada forma en la población de fitocromo y esta proporción se mantiene mientras haya luz. Cuando al final del periodo luminoso las plantas se encuentran en la oscuridad, el nivel de Pfr declina regularmente durante un periodo de algunas horas. Las PDC finalmente florecerán (de “noche larga”) y las PDL (de “noche corta) no lo harán.
Vernalización. Es un hecho comprobado que no todas las plantas florecen cuando se las somete al fotoperiodo adecuado. En muchas especies vegetales la temperatura influye de manera decisiva sobre la iniciación y desarrollo de los órganos reproductores. La necesidad que presentan ciertas plantas de pasar por un periodo de frío para poder florecer se denomina vernalización: es la adquisición de la capacidad de florecer o su aceleración, mediante la utilización de un tratamiento frío. Es la promoción específica de la iniciación de la floración por un tratamiento frío previo durante la fase de semilla hidratada o de planta joven. Son muchas las plantas que precisan vernalización para poder florecer. Entre ellas se incluyen los cereales de invierno (si no sufren el periodo frío invernal, no espigan o su floración es escasa), la mayoría de las plantas bienales (permanecen en estado vegetativo durante años cuando se las protege del frío invernal) y un elevado número de plantas perennes (las que precisan vernalización deben pasar por un periodo frío cada invierno para poder florecer todos los años).
La duración del periodo de vernalización es muy variable ya que depende básicamente de la especie, e incluso, de la variedad. Se suele medir en “días de frío” a los cuales tiene que estar sometida una planta para que pueda florecer. La respuesta de floración ante la vernalización depende de la temperatura usada y de la duración del período de vernalización. La combinación de temperaturas y tiempos de exposición que resulta más eficaz para conseguir una respuesta máxima debe determinarse para cada especie vegetal.
El contenido de esta entrada ha sido extraído en su totalidad al igual que los diagramas del programa de la cátedra de Botánica de la Universidad Politécnica de Valencia, España, escrito por el profesor Francisco José García Breijo.
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