DETECTIESYSTEMEN IN PLANTEN
INTERACTIE MET DE OMGEVING
LICHT
Tropie en nastie
• Tropie: een beweging van een plant of plantendeel naar (positief) of weg van een
externe stimulus (negatief) die de richting van de beweging bepaalt (niet-
omkeerbaar)
• Nastie: een beweging van een plant of plantendeel als respons op een externe
stimulus waarbij de richting van de beweging niet bepaald wordt door de positie
of oorsprong van de stimulus (omkeerbaar)
Electromagnetisch spectrum
• PAR: licht spectrum waarbij planten aan fotosynthese kunnen doen
• 400-700 nanometer
• Verrood licht (donkerrood/far red) boven 700 nm
> niet voor fotosynthese
Fotomorfogenese
• Ontwikkeling van een plant die gestuurd wordt door rood en donkerrood
licht.
• Richting-onafhankelijk, licht-gestuurde ontwikkeling
• Fotoreceptor van rood en donkerrood licht: fytochroom (PHY)
• Rood- en donkerrood licht veranderen de ‘absorptie-vorm’ van fytochroom
en sturen de fotomorfogenese van planten
• Bloei, kieming, stengelelongatie, detectie van andere planten
Fytochroom basisstructuur
• Bevat 2 proteïnes = dimeer
• Domein 1: fotoreceptor (ontvangt het licht)
> Bevat chromofoor (rood en donkerrood)
• Domein 2: kinase
> Krijgt signaal van fotoreceptor
> Doet fosforylase en er gebeurt signaaltransductie
> Bloei en kieming
Werking van fytochroom
• fytochroom (Pr) wordt omgezet naar Pfr dmv rood licht
> Pfr is actieve vorm die leidt tot bloem- en kiemvorming
> Kan afgebroken worden
> Kan ook door donkerrood licht inactief worden => Pr
• Pr: inactieve vorm na donkerrood die terug actief kan worden na rood licht
, Fytochroom: kieming en plantengroei
• Rood licht: volledige kieming
• Eerst rood, dan donkerrood: geen/amper kieming
• Donkerrood: geen kieming
• Eerst donkerrood, dan rood: kieming
Fytochroom en het effect op stengelelongatie
• Kleine plant wordt bedekt door grote planten
• Grote planten nemen al het rode licht op en kleine plant krijgt stress
• Sterke groei kleine plant na enkel verrood licht te krijgen
=> donkerrood: bevorderend stengelelongatie
• Belangrijke impact op telen van gewassen:
> als compactere planten gewenst: licht aanpassen en lichtrecept ontwikkelen
Fototropie
• Fototrope reactie omvat het afbuigen van groeiende stengels/bladeren naar de
lichtbron toe
• Blauw licht is bepalend voor de richting van
buiging
• Beweging gebeurt in topje => met kapje
geen effect
• Zorgt voor een vertakkingspatroon in de boomkruin om beter
licht te capteren.
• Stengels zijn positief-fototroop, wortels zijn meestal neutraal of
soms negatief-fototroop.
• Bladeren reageren individueel fototroop
Fotoperiode
• Respons bepaald door de lengte van dag en nacht
• Bloeiperiode
> Korte dag (nacht is bepalend): bloeien wanneer de lichtperiode korter is dan
een bepaalde periode. Reageert op lange nachten. Bloeien in herfst of begin
van de lente. (krokusplant)
> Lange dag: bloeien wanneer de lichtperiode langer is dan een bepaalde
periode. Reageert op korte nacht. Bloeien in de zomer.
> Dag-neutrale planten: niet bepaald door fotoperiode maar wanneer plant
volwassen is
• Bloeiregulatie mogelijk (verticale landbouw)
> Lange dag planten kunnen ook tijdens korte dagen => puls van rood licht wordt toegediend
> Kan bloei ook uitstellen door eerst rode impuls, dan verrood licht
=> kost minder energie
• Niet enkel licht is belangrijk, ook temperatuur
> Plant kan pas bloemen vormen als volwassen
INTERACTIE MET DE OMGEVING
LICHT
Tropie en nastie
• Tropie: een beweging van een plant of plantendeel naar (positief) of weg van een
externe stimulus (negatief) die de richting van de beweging bepaalt (niet-
omkeerbaar)
• Nastie: een beweging van een plant of plantendeel als respons op een externe
stimulus waarbij de richting van de beweging niet bepaald wordt door de positie
of oorsprong van de stimulus (omkeerbaar)
Electromagnetisch spectrum
• PAR: licht spectrum waarbij planten aan fotosynthese kunnen doen
• 400-700 nanometer
• Verrood licht (donkerrood/far red) boven 700 nm
> niet voor fotosynthese
Fotomorfogenese
• Ontwikkeling van een plant die gestuurd wordt door rood en donkerrood
licht.
• Richting-onafhankelijk, licht-gestuurde ontwikkeling
• Fotoreceptor van rood en donkerrood licht: fytochroom (PHY)
• Rood- en donkerrood licht veranderen de ‘absorptie-vorm’ van fytochroom
en sturen de fotomorfogenese van planten
• Bloei, kieming, stengelelongatie, detectie van andere planten
Fytochroom basisstructuur
• Bevat 2 proteïnes = dimeer
• Domein 1: fotoreceptor (ontvangt het licht)
> Bevat chromofoor (rood en donkerrood)
• Domein 2: kinase
> Krijgt signaal van fotoreceptor
> Doet fosforylase en er gebeurt signaaltransductie
> Bloei en kieming
Werking van fytochroom
• fytochroom (Pr) wordt omgezet naar Pfr dmv rood licht
> Pfr is actieve vorm die leidt tot bloem- en kiemvorming
> Kan afgebroken worden
> Kan ook door donkerrood licht inactief worden => Pr
• Pr: inactieve vorm na donkerrood die terug actief kan worden na rood licht
, Fytochroom: kieming en plantengroei
• Rood licht: volledige kieming
• Eerst rood, dan donkerrood: geen/amper kieming
• Donkerrood: geen kieming
• Eerst donkerrood, dan rood: kieming
Fytochroom en het effect op stengelelongatie
• Kleine plant wordt bedekt door grote planten
• Grote planten nemen al het rode licht op en kleine plant krijgt stress
• Sterke groei kleine plant na enkel verrood licht te krijgen
=> donkerrood: bevorderend stengelelongatie
• Belangrijke impact op telen van gewassen:
> als compactere planten gewenst: licht aanpassen en lichtrecept ontwikkelen
Fototropie
• Fototrope reactie omvat het afbuigen van groeiende stengels/bladeren naar de
lichtbron toe
• Blauw licht is bepalend voor de richting van
buiging
• Beweging gebeurt in topje => met kapje
geen effect
• Zorgt voor een vertakkingspatroon in de boomkruin om beter
licht te capteren.
• Stengels zijn positief-fototroop, wortels zijn meestal neutraal of
soms negatief-fototroop.
• Bladeren reageren individueel fototroop
Fotoperiode
• Respons bepaald door de lengte van dag en nacht
• Bloeiperiode
> Korte dag (nacht is bepalend): bloeien wanneer de lichtperiode korter is dan
een bepaalde periode. Reageert op lange nachten. Bloeien in herfst of begin
van de lente. (krokusplant)
> Lange dag: bloeien wanneer de lichtperiode langer is dan een bepaalde
periode. Reageert op korte nacht. Bloeien in de zomer.
> Dag-neutrale planten: niet bepaald door fotoperiode maar wanneer plant
volwassen is
• Bloeiregulatie mogelijk (verticale landbouw)
> Lange dag planten kunnen ook tijdens korte dagen => puls van rood licht wordt toegediend
> Kan bloei ook uitstellen door eerst rode impuls, dan verrood licht
=> kost minder energie
• Niet enkel licht is belangrijk, ook temperatuur
> Plant kan pas bloemen vormen als volwassen
