キクは秋に、アブラナは春に花をさかせます。花をさかせる時期は、昼と夜の長さの変化に合わせて決まっています。
夜が長くなると花芽をつくる植物を短日植物、夜が短くなると花芽をつくる植物を長日植物といいます。キクやアサガオ、イネは短日植物、アブラナやホウレンソウ、コムギは長日植物です。
昼と夜の長さの変化に応じて起こる反応を、光周性といいます。トマトやキュウリなど、夜の長さに関係なく花をさかせる植物は、中性植物とよばれます。
キクを、夜の長さだけを少しずつ変えた条件で育てると、夜がある長さより長いときにだけ花芽をつくります。
花芽をつくるかどうかの境目になる夜の長さを、限界暗期といいます。短日植物は限界暗期より夜が長いとき、長日植物は夜が短いときに花芽をつくります。
限界暗期の長さは、植物の種類によってちがいます。植物は、くり返す昼と夜の中で、続けて暗い時間の長さをはかっています。
長い夜の夜中に、短い時間だけ光を当てることを、光中断といいます。光中断をすると、昼の長さは変わらないのに、続けて暗い時間は短くなります。
光中断をしたキクは花芽をつくらず、アブラナは花芽をつくります。どちらも、夜が短いときと同じ結果になります。
このことから、植物が感じているのは昼の長さではなく、続けて暗い時間の長さだとわかります。夜中の光は、葉のフィトクロムというタンパク質が受けとります。
短日植物の葉を 1 枚だけ袋でおおって長い夜にすると、ほかの部分が短い夜のままでも、茎の先に花芽ができます。
夜の長さを感じるのは葉で、花芽ができるのは茎の先です。葉では、夜が長くなるとフロリゲンというタンパク質がつくられます。
フロリゲンは師管を通って茎の先まで運ばれ、そこで花芽をつくるはたらきをします。イネのフロリゲンは、2007 年に日本の研究者たちが突き止めました。
キクは、夜が長くなる秋に花をさかせます。そこで、夜中に電灯をつけて光中断をすると、花芽ができるのを遅らせることができます。
電灯を止めると、長い夜になって花芽ができ、やがて花がさきます。電灯をつける期間を変えれば、花をさかせる時期を選べます。
こうして育てたキクを電照菊といい、花が少なくなる冬から春にかけても出荷されています。