A virgzs fiziolgija A virgzst elidz faktorok tmenet

A virágzás fiziológiája

A virágzást előidéző faktorok • Átmenet a vegetatív és generatív fázisok között: belső és külső faktorok • A növény kora: juvenilis állapot – maturitás • Autonóm virágzás indukció –környezeti faktor szükségessége • Az apex megváltozása • Szénhidrátok, hormonhatás • Virágzási készség a korral nő

Fotoperiodizmus • A nappal/éjszaka hosszúságának mérése • A nap idejének detektálása • A cirkadián ritmus: endogén időmérő, endogén oszcillátor • A ciklikus jelenség jellemzői: periódus, amplitúdó, fázispontok • Időjelző „zeitgeber”: fény/sötét • Szabadon futó ritmus

Fotoperiodizmus A bab leveleinek napi mozgása Nappali állás Éjszakai állás 24 óra idő

Gonyaulax kétbarázdás moszat biolumineszcenciája állandó gyenge fényben A biolumineszcencia hátterében a luciferin nevű fluoreszkáló vegyület van, amely a luciferáz enzim működése révén keletkezik a sötét napszakban

A cirkadián ritmus jellemzői amplitúdó periódus fázispontok 24 h 2 4 h fény 26 h Szabadon futó ritmus A felfüggesztett ritmus újraindul fáziseltolódás

Fázis sietés (h) Fázis késés (h) Fáziseltolódás a cirkadián ritmusban -12 A ritmus késik -8 -4 Sziromlevél mozgás kontroll 0 Fotoperiodikus időzítés +4 +8 A ritmus siet +12 0 12 24 Sötétben töltött idő a fényperiódus kezdetéig Szubjektív éjszaka Szubjektív nappal

A PEP-karboxiláz (PEPC), a malát enzim (ME) aktivitásának és az almasav mennyiségének periódikus változása a Crassulaceae levelekeben PEPC ME almasav 18 9 napszak 18 9 h

A cirkadián rendszer elemei Bevitel - input oszcillátor PHY fény CRY Kivitel -output

A virágzás fotoperiódizmusa • Rövidnappalos (RN) növények (kvalitatív és kvantitatív RN) • Hosszúnappalos (HN) (kvalitatív és kvantitatív HN) • Intermedier (12 -14 -óra), ambifotoperiódusos (…csak ne 12 -14 -óra), neutrális növények

Hosszúnappalos (HN) és rövidnappalos (RN) növények fotoperiódusos reakciói Virágzás %-ban 100 HN növények 50 RN növények 0 nappalhossz éjszaka hossza 6 10 18 14 14 10 18 6 22 2

fény 24 óra A virágzás fotoperiódusos szabályozása kritikus s. pótfény sötét Rövidnappalos növények Hosszúnappalos növények

A sötétperiódus hosszának jelentősége a virágzás indukciójában kezelés fény 24 h sötét reakció HN RN Virágzás vegetatív Vegetatív virágzás Virágzás vegetatív

A sötétperiódus megszakításának időpontja determinálja a virágzási reakciót Virágzás %-ban 100 50 RN Xanthium 1 perc vörösfény 0 8 órás fényperiódus Sötétperiódus (óra) HN Fuchsia 1 órás vörös fény

A sötétperiódus különböző időpontokban való megszakítása Virágzás %-ban 100 50 0 Fény- 0 periódus 8 24 40 56 2 Sötét 4 periódus (óra) Zavarófény hossza: 4 óra 72

Bünning elmélete: FOTOFIL ÉS SZKOTOFIL FÁZISOK HN RN Fotofil fázis Szkotofil fázis RN növények ritmusa HN növények ritmusa

A fitokróm részvételének bizonyítása a virágzás indukciójában RN (hosszú éjszakás) növény 24 16 12 8 4 0 R FR R HN (rövid éjszakás) növény R FR R Éjszaka kritikus hossza 24 óra 20

A virágzás akcióspektruma, zavarófényt alkalmazva a sötétperiódusban A fény relatív hatékonysága Virágzásgátlás zavarófénnyel 100 Xanthium Zavarófény-gátlás megszüntetése Pharbitis Xanthium 50 0 500 600 700 Hullámhossz (nm) 800

A fotoreceptorok szerepe a virágzásindukció szabályozásában (Arabidopsis) phy. A távoli vörös virágzásindukció phy. B (phy. D, E) kék cry 2 cry 1/cry 2

A fotoreceptorok jelátvitelének szabályozása a cirkadián óra által A jel csak a periódus maximum pontjánál továbbítódhat, a minimum pontnál kioltódik A jel közvetlenül a cirkadián órán keresztül befolyásolhatja a virágzás indukcióját

A virágzást a levél fotoperiódusos indukciója idézi elő P, levél primordium L, fiatal levél L P AM, apikális merisztéma AM P L Fotoperiódusos jelek

A virág morfogenezise A virágzás genetikai (kémiai) kontrollja

A virág morfogenezise A virágzás genetikai (kémiai) kontrollja • Virágzás determináció: az apexnek a virágzás irányába történő végleges elkötelezettsége – Fotoperiodikus módszer, transzplantáció Virág primordium specifikáció Arabidopsisban Virág merisztéma azonossági gének: LFY (leafy): a primordiumban korán expresszálódik, regulátor AP 1/CAL (apetala 1/cauliflower): korán expresszálódik TFL (terminal flower): gátolja az előzőek expresszióját, indeterminált növekedést indukál.

A virág morfogenezise A virágzás genetikai (kémiai) kontrollja LFY TFL LFY+ AP 1/CAL TFL LFY AP 1/CAL

A virág morfogenezise A virágmerisztéma és a virág kifejlődésének kontrollja • Három génosztály – A, B, C gének (homeotikus gének, MADS-boksz gének, pl. DEFICIENS, APETALA 1 -3, PISTILLATA, AGAMOUS) • 4 VIRÁGKÖR: 1) csészelevél (sepalum) 2) sziromlevél (petalum) 3) porzólevél (stamen) 4) termőlevél (carpellum)

A virág morfogenezise A virágmerisztéma és a virág kifejlődésének kontrollja • Szervazonosság biztosítása az ABC gének kombinációjával • • A funkció: csészelevél kör A+B funkció: sziromlevél kör B+C funkció: porzólevél kör C funkció: termőlevél kör • Szabályok: - az A és C funkciók kölcsönösen kizárják egymást; - a C funkció virágmerisztéma azonosságot is biztosít.

A virág morfogenezise Az ABC modell és a hiánymutánsok I.

A virág morfogenezise Az ABC modell és a hiánymutánsok II.

Szármegnyúlás időpontja (nap) Vernalizáció 0 10 10 C 20 30 40 Hyoscyamus niger 3 C 50 0 14 28 42 A hidegkezelés tartama, napok 56

A RN-os Campanula medium virágzásának szabályozása HN RN HN Hideg HN HN+GS

VÉGE