fotoperiodismo_floracao

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Marcelo Francisco Pompelli
Doutor em Fisiologia Vegetal
FotoperFotoperííodoodo e e FloraFloraççãoão
Universidade Federal de Pernambuco
Curso de Ciências Biológicas
Outono, dia e noite 
de igual duração
Inverno, nos 
tropicos os dias são 
mais curtos
Primavera, dia e noite 
de igual duração
Verão, nos trópicos 
as noites são mais 
curtas
Mês do ano
H
o
r
a
s
 
d
e
 
l
u
z
Pernambuco fica 
entre 7 e 9º
Fitocromo
„„ A A germinagerminaççãoão e o e o florescimentoflorescimento ocorremocorrem em em respostaresposta a a luzluz
vermelhavermelha e a e a luzluz vermelhovermelho--distantedistante
‹‹ osos efeitosefeitos de de ambasambas as as luzesluzes sãosão reversreversííveisveis;;
‹‹ a a luzluz vermelhavermelha (660 nm) (660 nm) ativaativa PPrr levandolevando--oo a forma a forma PPfrfr;;
‹‹ a a luzluz vermelhovermelho--distantedistante (730 nm) (730 nm) desativadesativa PPfrfr, , levandolevando--oo a a 
forma forma PPrr
„„ O O fitocromofitocromo existeexiste em em doisdois estestáádiosdios
fotoreversfotoreversííveisveis
‹‹ a a conversãoconversão de Pde Prr a a PPfrfr ativaativa muitasmuitas respostasrespostas
celularescelulares
Síntese
Luz
vermelho-
distante
Luz vermelha
Conversão lenta
no escuro
(algumas plantas)
Respostas:
germinação de 
sementes, controle do
florescimento, etc.
Inativação
enzimática
PfrPr
Fitocromo e Florescimento
„„ Durante o Durante o diadia, boa parte do , boa parte do fitocromofitocromo se se apresentaapresenta nana
forma forma PPfrfr
„„ PPfrfr
‹‹ inibeinibe o o florescimentoflorescimento nasnas plantasplantas de de diasdias curtoscurtos
‹‹ promovepromove o o florescimentoflorescimento em em plantasplantas de de diasdias longoslongos
„„ Durante a Durante a noitenoite, , PPfrfr se se converteconverte em Pem Prr ouou éé decompostodecomposto
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Fotoperiodismo
„„ ÉÉ a forma de a forma de comocomo umauma plantaplanta responderesponde
(ex. (ex. aoao florescimentoflorescimento) em ) em relarelaççãoão a a 
quantidadequantidade de de luzluz dispondisponíívelvel no no ambienteambiente
((fotoperfotoperííodoodo))
„„ Na Na realidaderealidade, as , as plantasplantas estãoestão
respondendorespondendo a a quantidadequantidade de de 
noitenoite. . 
Fotoperiodismo: Tipos de plantas
„„ 3 3 diferentesdiferentes tipostipos de de plantasplantas::
‹‹ ““de Dias de Dias CurtosCurtos”” ÆÆ florescemflorescem quandoquando
osos diasdias sãosão curtoscurtos e as e as noitesnoites longaslongas
(Ex. (Ex. copocopo--dede--leiteleite, , crisântemoscrisântemos))
‹‹ ““de Dias de Dias LongosLongos””ÆÆ florescemflorescem
quandoquando osos diasdias sãosão longoslongos e as e as noitesnoites
curtascurtas (Ex. (Ex. espinafreespinafre, , rabaneterabanete))
‹‹ ““de Dias de Dias NeutrosNeutros””ÆÆ florescemflorescem
independentementeindependentemente do do comprimentocomprimento do do 
diadia (Ex. (Ex. tomatetomate))
Plantas de dias longos
espinafre
alface
Beterraba açucareira
Tabaco crisântemo
Crotalaria
Plantas de dias
curtos
Plantas de dias
neutros Milho
Abóbora
Plantas de dias longos e de dias curtos
podem florescer ao mesmo tempo
Plantas de dias curtos Plantas de dias longos
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Classes de Plantas quanto ao
fotoperiodismo
„„ ObrigatObrigatóóriasrias –– plantasplantas queque absolutamenteabsolutamente
necessitamnecessitam do do comprimentocomprimento do do diadia parapara
florescerflorescer
„„ FacultativasFacultativas –– plantasplantas queque podempodem florescerflorescer
sob sob muitosmuitos fotoperfotoperííodosodos masmas podempodem
florescerflorescer maismais rapidamenterapidamente quandoquando um um 
fotoperfotoperííodoodo adequadoadequado éé fornecidofornecido
Plantas de dias longos e plantas de dias curtos
„„ PlantasPlantas de de diasdias curtoscurtos
‹‹ sãosão plantasplantas de de noitesnoites longaslongas;;
‹‹ florescemflorescem quandoquando a a duraduraççãoão dada noitenoite excedeexcede um um perperííodoodo crcrííticotico
de de escuroescuro;;
‹‹ a a interrupinterrupççãoão do do perperííodoodo de de escuroescuro com um com um brevebreve ““flashflash”” de de luzluz
evitaevita o o florescimentoflorescimento dessasdessas plantasplantas
„„ PlantasPlantas de de diasdias longoslongos
‹‹ sãosão plantasplantas de de noitesnoites curtascurtas
‹‹ ssóó florescemflorescem se a se a duraduraççãoão dada noitenoite for for menormenor do do queque um um perperííodoodo
crcrííticotico
‹‹ nestasnestas plantasplantas o o encurtamentoencurtamento dada noitenoite, com , com umauma quebraquebra dada
noitenoite, , tambtambéémm induzinduz florescimentoflorescimento
Florescimento: Plantas de dias curtos
„„ Dias Dias curtoscurtos = = noitesnoites longaslongas
‹‹ Ex.: Ex.: Crotalaria, crisântemo, tabaco, soja
„„ O O FitocromoFitocromo se se encontraencontra principalmenteprincipalmente nana forma forma 
PPrr sob sob diasdias curtoscurtos, , noitesnoites longaslongas
„„ O O PPfrfr retardaretarda o o florescimentoflorescimento em em plantasplantas de de diasdias
curtoscurtos
„„ Para Para plantasplantas de de diasdias curtoscurtos, , noitesnoites longaslongas promovempromovem
o o crescimentocrescimento vegetativovegetativo em em prolprol do do reprodutivoreprodutivo
Florescimento: plantas de dias longos
„„ Dias Dias longoslongos = = noitesnoites curtascurtas
‹‹ alhoalho, , cebolacebola, , alfacealface, , beterrababeterraba, , espinafreespinafre
„„ O O fitocromofitocromo se se encontraencontra principalmenteprincipalmente nana forma forma 
PPfrfr em em condicondiççõesões de de noitesnoites curtascurtas, , diasdias longoslongos
„„ PPfrfr promovepromove o o florescimentoflorescimento em em plantasplantas de de diasdias
longoslongos
„„ Para Para plantasplantas de de diasdias longoslongos, , noitesnoites curtascurtas
promovempromovem o o crescimentocrescimento vegetativovegetativo
Florescimento
Plantas de dias longos (noites curtas)
Plantas de dias curtos (noites longas)
D
uração crítica da noite
Vegetativa
Vegetativa
Vegetativa
Vegetativa
Luz Escuro PDC PDL
Tratamento de luz Resposta de Florescimento
24 h
Plantas de dias longos e de dias curtos
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Obtenção de competência e determinação Hormônio do Florescimento
„„ HHáá fortes fortes evidênciasevidências queque
nosnos levamlevam a a crercrer nana
existênciaexistência de de umauma
substânciasubstância, de , de naturezanatureza
protprotééicaica ouou glicglicíídicadica possapossa
promoverpromover o o florescimentoflorescimento
–– florfloríígenogeno –– em em plantasplantas
queque o o recebemrecebem, , mesmomesmo
semsem estaresestares aptasaptas a a 
florescerflorescer
Hormônio do Florescimento
„„ EstudosEstudos indicamindicam queque o o ““florfloríígenogeno”” éé translocado translocado juntamentejuntamente com com 
fotoassimiladosfotoassimilados do do floemafloema
„„ A A induinduççãoão de de folhasfolhas jovensjovens pelopelo florfloríígenogeno podepode servirservir comocomo fontesfontes
de de estestíímulomulo parapara outrasoutras plantasplantas nãonão induzidasinduzidas
„„ IstoIsto sugeresugere queque o o estadoestado induzidoinduzido se se propagapropaga pelapela plantaplanta
„„ Em Em XanthiumXanthium sp. a sp. a remoremoççãoão de de todastodas as as gemasgemas dada parte parte aaéérearea
bloqueiabloqueia a a induinduççãoão indiretaindireta, , indicandoindicando queque o o tecidotecido meristemmeristemááticotico, , 
ouou talveztalvez auxinaauxina, , sejaseja necessnecessááriorio parapara a a propagapropagaççãoão do do estadoestado
induzidoinduzido
„„ HHáá muitomuito o o queque se se estudarestudar, , masmas éé provprováávelvel queque a a naturezanatureza do do taltal
““florfloríígenogeno”” sejaseja umauma molmolééculaculade RNA de RNA ouou de de umauma proteproteíínana (Hd3A) (Hd3A) 
queque éé translocadatranslocada dada folhafolha aoao meristemameristema apical via apical via floemafloema (Tamaki et (Tamaki et 
al., 2007; Science 316: 1033al., 2007; Science 316: 1033--1036)1036)
FormasFormas de de possibilitarpossibilitar o o 
florescimentoflorescimento de de plantasplantas
forafora do do seuseu fotoperfotoperííodoodo
especespecííficofico
Questão rápida…
„„ O O copocopo--dede--leiteleite éé umauma plantaplanta de de diasdias curtoscurtos
–– comocomo produtoresprodutores podempodem ajustarajustar o o 
florescimentoflorescimento destasdestas plantasplantas nasnas
proximidadesproximidades do Natal?do Natal?
‹‹ controlandocontrolando a a quantidadequantidade de de 
luzluz queque as as plantasplantas recebemrecebem
porpor meiomeio de de lonaslonas pretaspretas
Remoção dos objetos que fazem sombra
„„ AdequadoAdequado espaespaççamentoamento entre entre 
plantasplantas
‹‹ redureduççãoão dada sombrasombra
‹‹ nãonão abusarabusar dada redureduççãoão do do 
tamanhotamanho do do vasovaso
„„ ObjetosObjetos pertospertos dada casa de casa de 
vegetavegetaççãoão ((áárvoresrvores, , prpréédiosdios, , 
etc)etc)
‹‹ a a distânciadistância entre entre eleseles devedeve ser ser 
de 2 x a de 2 x a alturaaltura do do objetoobjeto
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O sombreamento da casa de 
vegetação pode ser um problema
sério
Redução da Intensidade de luz
„„ PorPor queque a a sombrasombra??
‹‹ plantasplantas queque crescemcrescem com com poucapouca luzluz, em , em geralgeral, , nãonão
gostamgostam de de muitamuita luzluz
‹‹ reduzreduz a a temperaturatemperatura
„„ MMéétodostodos de de sombreamentosombreamento
‹‹ sombritesombrite
‹‹ plantioplantio de de áárvoresrvores prpróóximasximas a casa de a casa de vegetavegetaççãoão
Manipulação do Fotoperíodo
„„ ControlaControla o o estestáádiodio de de florescimentoflorescimento
„„ ControlaControla o o perperííodoodo vegetativovegetativo e o e o reprodutivoreprodutivo
‹‹ diasdias curtoscurtos artificiaisartificiais
 sombritesombrite pretospretos ouou lonalona plpláásticastica
‹‹ diasdias longoslongos artificiaisartificiais
 extensãoextensão do do comprimentocomprimento do do diadia
 quebraquebra dada noitenoite
Dias curtos artificiais
„„ ColocaColocaççãoão de material de material 
escuroescuro opacoopaco
‹‹ o material o material opacoopaco bloqueiabloqueia
a a luzluz;;
‹‹ plantasplantas de de diasdias curtoscurtos sãosão
induzidasinduzidas a a florescerflorescer
‹‹ podepode ser ser automatizadoautomatizado
‹‹ podepode aumentaraumentar o o bloqueiobloqueio
ttéérmicormico especialmenteespecialmente em em 
noitesnoites friasfrias
Dias longos artificiais
„„ ExtensãoExtensão do do comprimentocomprimento do do diadia
‹‹ induinduççãoão de de florescimentoflorescimento em em plantasplantas de de diasdias longoslongos
‹‹ luzluz ((contendocontendo Pr) Pr) porpor 33--6 6 horashoras no final do no final do diadia
‹‹ usarusar luzluz de de baixabaixa intensidadeintensidade (1(1--3 3 µµmolmol mm--2 2 ss-1)
„„ QuebraQuebra dada noitenoite
‹‹ previneprevine o o florescimentoflorescimento das das plantasplantas de de diasdias curtoscurtos
‹‹ 22--4 4 horashoras de de luzluz de de baixabaixa intensidadeintensidade durantedurante o o perperííodoodo de de 
escuroescuro
Outras alternativas
„„ FiltrosFiltros espectraisespectrais
‹‹ pigmentospigmentos nosnos filmesfilmes plpláásticossticos queque absorvemabsorvem Pr (Pr (muitomuito
comumcomum em em diasdias curtoscurtos) ) elevandoelevando a a razãorazão V:VDV:VD
„„ BiotecnologiaBiotecnologia
‹‹ promopromoççãoão dada ssííntesentese de de fotocromosfotocromos parapara captaremcaptarem maismais
luzluz vermelhavermelha
‹‹ plantasplantas compactascompactas, , verdeverde--escurasescuras, , maismais ramificadasramificadas
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„„ O O fitocromofitocromo éé um um fotoreceptorfotoreceptor responsresponsáávelvel pelospelos
efeitosefeitos àà luzluz vermelhavermelha e e vermelhovermelho--distantedistante
Um fitocromo consiste de duas proteínas idênticas unidas
para formar uma única molécula funcional. 
Cromóforo
Atividade fotoreceptora. Um domínio,
que funciona como um fotoreceptor,
é covalentemente ligado a um pigmento
não-protéico, um cromóforo.
Atividade quinase. O outro domínio
tem atividade de uma proteína quinase. 
O domínio fotoreceptor interage com o 
domínio quinase ao dirigir as respostas
celulares ativadas pela luz.