短日植物のフロリゲンの合成について見ていきましょう。

短日植物のフロリゲンの合成には、植物に含まれるフィトクロムという光受容体が関与しています。
フィトクロムには、Pr型とPfr型という2つの型がありました。
Pr型のrはredの略、Pfr型のfrはfar redの略です。
Pr型は赤色光を吸収し、Pfr型は遠赤色光を吸収します。

フィトクロムはどのようにフロリゲンを合成するのでしょうか。
次の図を見てください。

Pr型のフィトクロムは、赤色光が当たるとPfr型になります。
赤色光は、太陽光や蛍光灯の光に含まれています。
そのため植物は、昼間は赤色光が当たっている状態です。
すると、植物体に含まれるPr型のフィトクロムは次々とPfr型になります。

植物に溜まったPfr型のフィトクロムは、夜間はどうなるのでしょうか？
Pfr型は遠赤色光を吸収してPr型になる性質がありましたが、夜間は植物に遠赤色光が当たることは基本的にありません。
実は、赤色光が当たらない夜間には、Pfr型がゆっくりとPr型に戻る性質があるのです。

夜間には、植物体に少しずつPr型のフィトクロムが蓄積されていきます。
そして、Pr型が13時間分蓄積するとフロリゲンを合成するのです。

単に植物体に含まれるPr型のフィトクロムがフロリゲンを合成するのではありません。
一度Pfr型になったフィトクロムが夜間にPr型に戻り、13時間蓄積されることでフロリゲンが合成されるのです。

13時間という時間はとても重要です。
短日植物の限界暗期は約13時間でしたね。
つまり、暗期が約13時間以上になると花芽が形成されるということです。

仮に暗期が12時間だった場合を考えてみましょう。
夜間に合成されたPr型のフィトクロムは、朝を迎えた瞬間に日を浴びて次々とPfr型になってしまいますね。
すると、フロリゲンの合成ができないのです。

約13時間という限界暗期は、Pr型のフィトクロムが13時間分蓄積されることでフロリゲンが合成されることを意味しているということですね。
フロリゲンの合成のプロセスをおさえておきましょう。