· naslag · fytochroom · hormonen · spectrum · bloei
Licht als signaal: hoe kleur de vorm van een plant stuurt
Een plant meet de verhouding tussen rood en verrood licht om te weten of hij in de schaduw staat, en reageert daarop met strekken. Blauw licht houdt hem juist compact. De kleur van een groeilamp is daarom ook een knop voor de vorm van de plant.
(afbeelding op volle grootte, opent in een nieuw tabblad)Schaduw herkennen aan verrood
Bladeren absorberen licht tussen 400 en 700 nm, maar laten verrood grotendeels door. Onder een bladerdak, in een dicht gewas of tussen buurplanten daalt daardoor de verhouding tussen rood (rond 660 nm) en verrood (rond 730 nm), de R:FR (Zhen en Bugbee, 2020 (opent in een nieuw tabblad)).
De sensor daarvoor is fytochroom B. Rood licht zet het in de actieve vorm, verrood terug in de inactieve. Bij een lage R:FR wordt fytochroom B inactief. Dan komen eiwitten vrij (PIF4, PIF5 en PIF7) die de aanmaak van het groeihormoon auxine opvoeren, en ook gibberelline neemt toe. Het resultaat: langere stengels en bladstelen, de plant probeert boven zijn buren uit te groeien (Küpers, Oskam en Pierik, 2020 (opent in een nieuw tabblad)).
Blauw: compact en naar het licht
Blauw licht werkt via twee families fotoreceptoren:
- Cryptochromen remmen de strekking. Ze binden dezelfde PIF-eiwitten en houden de plant compact.
- Fototropinen laten de plant naar het licht buigen, door auxine naar de schaduwkant van de stengel te verplaatsen.
Beide staan beschreven in hetzelfde overzichtsartikel van Küpers, Oskam en Pierik (opent in een nieuw tabblad).
De klok bepaalt wanneer
Hoe sterk een plant op auxine reageert, hangt af van het tijdstip. In proeven met Arabidopsis was de reactie het sterkst bij behandeling laat in de nacht (Covington en Harmer, 2007 (opent in een nieuw tabblad)). De interne klok bepaalt dus mee wanneer een lichtsignaal het meeste effect heeft.
Bloei volgt de nachtlengte
Of een plant gaat bloeien, hangt bij veel soorten af van de daglengte, of preciezer: van de lengte van de nacht. Ook die meet de plant met fytochroom. Bij kortedagplanten remde al 2 µmol/m²/s rood en verrood midden in de nacht de bloei; zwak blauw of verrood alleen deed dat niet (Meng en Runkle, 2014 (opent in een nieuw tabblad)). Licht dat 's nachts de kweekruimte in lekt, kan dus meetellen.
De knoppen van een groeilamp
| Knop | Effect |
|---|---|
| Meer verrood ten opzichte van rood | Strekking, grotere bladeren |
| Meer blauw | Compactere plant |
| Lengte van de nacht | Bloei bij daglengtegevoelige soorten |
Met losse LED-kleuren (450, 660 en 730 nm) en een instelbaar dag- en nachtritme kun je in BioLights aan elk van die knoppen draaien. Hoe groot het effect is, verschilt per soort; daar beloven we geen percentages bij.
Bronnen
- Küpers, Oskam en Pierik (2020), Photoreceptors regulate plant developmental plasticity through auxin, Plants (opent in een nieuw tabblad)
- Zhen en Bugbee (2020), Substituting far-red for traditionally defined photosynthetic photons, Frontiers in Plant Science (opent in een nieuw tabblad)
- Covington en Harmer (2007), The circadian clock regulates auxin signaling and responses in Arabidopsis, PLoS Biology (opent in een nieuw tabblad)
- Meng en Runkle (2014), Mixing blue, red, and far-red light for night-interruption lighting of short-day plants, ASHS (opent in een nieuw tabblad)