L’orologio circadiano, o biologico, è un meccanismo molecolare intrinseco, cronometrato reperitore, che consente alle piante di coordinare le attività fisiologiche su cicli di 24 ore chiamati ritmi circadiani. Il fotoperiodismo è un termine collettivo per le risposte biologiche delle piante alle variazioni nelle lunghezze relative dei periodi buio e chiaro. Il periodo di esposizione alla luce è chiamato fotoperiodo.
Un esempio di fotoperiodismo nelle piante è la fioritura stagionale. Gli scienziati ritengono che le piante siano cued per fiorire dalla corrispondenza dei loro orologi circadiani ai cambiamenti nel fotoperiodo. Rilevano questi cambiamenti utilizzando sistemi fotorecettori sensibili alla luce.
I fitocromi sono un gruppo di fotorecettori coinvolti nella fioritura e in altri processi mediati dalla luce. Il sistema fitocromatico consente alle piante di confrontare la durata dei periodi bui per diversi giorni.
Le piante “SHORT-DAY” (a breve-giorno) (lunga notte) fioriscono dopo un numero minimo di lunghe notti consecutive. Le piante !long-day (lungo giorno) (a breve notte), invece, iniziano la fioritura dopo un numero minimo di notti brevi consecutive.
I fitocromi esistono come due forme interconvertibili: Pr e Pfr Pr vengono convertiti in Pfr durante il giorno, quindi Pfr è più abbondante nelle ore diurne. Pfr viene convertito in Pr di notte, quindi c’è più Pr di notte. Pertanto, le piante possono determinare la lunghezza del ciclo giorno-notte misurando il rapporto Pr/Pfr all’alba. Le lunghe notti invernali riducono i livelli di Pfr all’alba, mentre le notti più brevi di primavera si traducono in livelli di Pfr più alti all’alba.
