Fungsi hormon sitokinin, asam absisat dan gas etilen

Remaja bukan satu-satunya makhluk dingan hormon yang berlimpah. Tanaman juga penuh dengan hormon, tapi beruntung bagi mereka karena tumbuhan tidak mendapatkan jerawat.
Advertisement

Pada tumbuhan, ada banyak hormon yang bertanggung jawab untuk segala macam hal, seperti membantu tanaman merasakan cahaya, membentuk akar lateral, dan memicu perkembangan bunga dan perkecambahan, adalah hanya untuk beberapa nama. Tumbuhan bergantung pada hormon untuk menjadi utusan mereka. Hormon adalah sinyal molekul yang diproduksi dalam jumlah kecil dan dikirim ke bagian lain tubuh tanaman, seperti utusan kecil yang berlarian.

Mengapa orang harus peduli pada hormon tanaman? Hormon tanaman yang benar-benar penting dalam menciptakan dunia yang hijau di sekitar kita, dan memberikan buah-buahan yang kita makan dan produk tanaman lainnya yang kita nikmati setiap hari. Banyak hal tentang hormon tanaman masih belum diketahui, sehingga adalah bidang yang besar untuk seorang ahli biologi tanaman tunas.

Fungsi Hormon Sitokinin

Pada 1940, ahli botani Johannes van Overbeek melakukan penelitian yang menyimpulkan bahwa embrio tanaman tumbuh lebih cepat jika ditambahkan air buah kelapa. Air buah kelapa tersebut merupakan cairan endospermae buah kelapa yang banyak mengandung asam nukleat. Kemudian pada 1950, Folke Skoog dan siswanya, Carlos Miller mencampurkan DNA sperma ikan hering pada kultur jaringan tembakau. Sel-sel kultur jaringan tersebut mulai membelah diri.

Advertisement

Setelah sekian lama melakukan percobaan, Skoog dan Miller berhasil mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel. Zat ini dinamai kinetin. Adapun kelompok zat kinetin ini disebut sitokinin karena zat tersebut merangsang pembelahan sel (sitokinesis). Selain kinetin, ditemukan juga sitokinin lain, seperti zeatin (dari jagung), zeatin ribosida, dan BAP (6-benzilaminopurin). Sitokinin diisolasi dari tumbuhan angiospermae, gymnospermae, lumut, dan tumbuhan paku. Pada angiospermae, sitokinin banyak terdapat pada biji, buah, dan daun muda. Sitokinin ditransportasikan melalui xilem, floem, dan sel parenkim.

Terdapat dua tipe sitokinin: tipe adenin dan tipe fenilurea. Tipe adenin diwakili oleh kinetin, zeatin, dan BA. Tipe fenilurea, misalnya adalah difenilurea dan tidiazuron (TDZ), tidak dibentuk oleh tumbuhan. Hampir semua sitokinin tipe adenin dibentuk di bagian perakaran. Jaringan kambium dan bagian-bagian yang sel-selnya masih aktif membelah juga membentuk sitokinin.

Sitokinin,  adalah hormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem. Aplikasi Untuk merangsang tumbuhnya tunas pada kultur jaringan atau pada tanaman induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman dewasa. sitokinin memiliki struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan sel dan memiliki fungsi yang sama lain untuk kinetin. Kinetin adalah sitokinin pertama kali ditemukan dan dinamakan demikian karena kemampuan senyawa untuk mempromosikan sitokinesis (pembelahan sel). Meskipun itu adalah senyawa alami, Hal ini tidak dibuat di tanaman, dan karena itu biasanya dianggap sebagai “sintetik” sitokinin (berarti bahwa hormon disintesis di tempat lain selain di pabrik).

Sitokinin telah ditemukan di hampir semua tumbuhan yang lebih tinggi serta lumut, jamur, bakteri, dan juga di banyak tRNA dari prokariota dan eukariota. Saat ini ada lebih dari 200 sitokinin alami dan sintetis serta kombinasinya. Konsentrasi sitokinin yang tertinggi di daerah meristematik dan daerah potensi pertumbuhan berkelanjutan seperti akar, daun muda, pengembangan buah-buahan, dan biji-bijian. Sitokinin pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Amerika bernama Folke Skoog pada tahun 1954.

Sitokinin umumnya ditemukan dalam konsentrasi yang lebih tinggi di daerah meristematik dan jaringan yang berkembang. Mereka diyakini disintesis dalam akar dan translokasi melalui xilem ke tunas. biosintesis sitokinin terjadi melalui modifikasi biokimia adenin. Proses dimana mereka disintesis adalah sebagai berikut :

Sebuah produk jalur mevalonate disebut pirofosfat isopentil adalah isomer, isomer ini kemudian dapat bereaksi dengan adenosine monophosphate dengan bantuan sebuah enzim yang disebut isopentenyl AMP synthase, hasilnya adalah isopentenyl adenosin-5-fosfat (AMP isopentenyl).

Produk ini kemudian dapat dikonversi menjadi adenosin oleh isopentenyl pemindahan fosfat oleh fosfatase dan selanjutnya dikonversikan ke isopentenyl adenin dengan menghilangkan kelompok ribosa. Isopentenyl adenin dapat dikonversi ke tiga bentuk utama sitokinin alami. Degradasi sitokinin sebagian besar terjadi karena enzim oksidase sitokinin. Enzim ini menghapus rantai samping dan rilis adenin. Derivitives juga dapat dibuat tetapi jalur yang lebih kompleks dan kurang dipahami. Ada beberapa macam sitokinin yang telah diketahui, diantaranya kinetin, zeatin (pada jagung), Benziladenin (BA), Thidiazuron (TDZ), dan Benzyl Adenine atau Benzil Amino Purin (BAP). Sitokinin ditemukan hampir di semua jaringan meristem.

Ada dua jenis hormon sitokinin, yaitu zeatin (merupakan sitokinin alami yang terdapat pada biji jagung) dan kinetin yang merupakan sitokinin buatan. Efek dari sitokinin berlawanan dengan auksin pada tumbuhan. Contoh jika sitokinin banyak diberikan pada tumbuhan maka akan banyak tumbuh tunas, tetapi jika sedikit diberikan pada tumbuhan maka akan terbentuk banyak akar. Hal ini terjadi karena sitokinin dapat menghentikan dominasi pertumbuhan kuncup atas (apikal) dan merangsang pertumbuhan kuncup samping (lateral).

Fungsi sitokinin antara lain:

  1. bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman
  2. merangsang morfogenesis ( inisiasi / pembentukan tunas) pada kultur jaringan.
  3. merangsang pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.
  4. merangsang perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau merangsang pemanjangan titik tumbuh daun dan merangsang pembentukan akar cabang
  5. meningkatkan membuka stomata pada beberapa spesies.
  6. mendukung konversi etioplasts ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil.
  7. menghambat proses penuaan (senescence) daun
  8. mematahkan dormansi biji

Fungsi Asam Absisat

Penemuan berbagai hormon tumbuhan memberikan jalan baru untuk menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan. Para ilmuwan menduga bahwa ada zat atau hormon tumbuhan lain yang tidak hanya merangsang, tetapi menghambat pertumbuhan dan perkembangan. Pada sekitar 1940-an Torsten Hemberg dari Swedia melaporkan adanya zat inhibitor (penghambat) yang mencegah efek IAA terhadap dormansi tunas kentang. Hemberg memberi nama zat penghambat ini dormin, karena pengaruhnya terhadap dormansi tunas.

Pada awal 1960, Philip Woreing meneliti temuan Hemberg. Ia melaporkan bahwa pemberian dormin dapat menginduksi dormansi. Pada waktu yang sama, F.T. Addicott menemukan zat yang merangsang absisi buah tanaman kapas. Ia memberi nama zat ini abscisin. Para ahli botani terkejut mengetahui bahwa dormin dan abscisin adalah zat yang sama. Zat ini kemudian diberi nama asam absisat atau ABA. Asam absisat terdapat pada angiospermae, gymnospermae, dan lumut tetapi tidak pada lumut hati. asam absisat bergerak ke seluruh bagian tumbuhan melalui xilem, floem, dan parenkim. Tidak terdapat asam absisat sintetik.

Asam absisat merupakan hormon yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman (inhibitor) yaitu bekerja berlawanan dengan hormon auksin dan giberelin dengan jalan mengurangi atau memperlambat kecepatan pembelahan dan pembesaran sel. Asam absisat akan aktif pada saat tumbuhan berada pada kondisi yang kurang baik, seperti pada musim dingin, musim kering, dan musim gugur. Mengapa asam absisat justru berperan pada saat tanaman berada dalam kondisi yang kurang baik? Pada saat tumbuhan mengalami kondisi yang kurang baik, misalnya ketika kekurangan air di musim kering, maka tumbuhan tersebut mengalami dormansi yaitu daun-daunnya akan digugurkan dan yang tertinggal adalah tunas-tunasnya. Dalam keadaan demikian asam absisat terkumpul/terakumulasi pada tunas yang terletak pada sel penutup stomata, hal ini menyebabkan stomata menutup, sehingga penguapan air berkurang dan keseimbangan air di dalam tubuh tumbuhan terpelihara sehingga pertumbuhan tunasnya terhambat yang disebabkan melambatnya kecepatan pembelahan dan pembesaran sel-sel tunasnya. Fungsi asam absisat yaitu dapat mengurangi kecepatan pertumbuhan dan pemanjangan sel pada daerah titik tumbuh, macam pengguguran daun dan mendorong dormansi biji agar tidak berkecambah.

Asam absisat memiliki beberapa pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan, di antaranya sebagai berikut.

1) Mengatur dormansi tunas dan biji

2) asam absisat memiliki pengaruh yang berlawanan dengan hormon tumbuhan lain. Misalnya, asam absisat menghambat produksi amilase pada biji yang diberi giberelin. asam absisat juga menghambat pemanjangan dan pertumbuhan sel yang dirangsang oleh IAA.

3) Menyebabkan penutupan stomata

4) Meskipun asam absisat menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat racun terhadap tumbuhan.

Fungsi Gas etilen

Etilen disebut juga ethene, Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas, sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak berwarna dan mudah menguap. Gas etilen adalah suatu gas yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua sehingga buah menjadi matang. Jika buah tua yang masih berwarna hijau disimpan dalam tempat tertutup dan dibiarkan beberapa hari, akhirnya menjadi matang dan berwarna kuning sampai merah. Dalam hal ini terjadi perubahan warna dari hijau menjadi kuning sampai merah pada buah karena keluarnya gas etilen dari buah tersebut. Salah satu cara mencegah terjadinya pembusukan atau kerusakan pada saat pemeraman buah adalah pada saat buah tua dipetik/dipanen masih berwarna hijau, kemudian dikemas atau disimpan pada tempat yang berventilasi untuk mencegah buah tidak cepat masak/matang, sehingga sesampainya di tempat tujuan buah tersebut baru matang dan tidak rusak atau busuk.

Etilen merupakan senyawa berbentuk gas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Etilen dihasilkan oleh tumbuhan untuk proses senesens (penuaan) tumbuhan. Senesens merupakan proses penuaan yang tidak dapat balik (irreversible), yang akhinya menuju pada kematian. Peran etilen dalam proses senesens terutama pematangan buah dan pengguguran daun (absis). Fungsi etilen adalah menyebabkan buah menjadi masak, menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dan tebal, dapat memacu pembungaan, yang bekerja bersamaan dengan auksin dan bersama giberelin dapat mengatur perbandingan bunga betina dan jantan pada tumbuhan berumah satu.

Fungsi lain etilen secara khusus adalah:

  • Mengakhiri masa dormansi
  • Merangsang pertumbuhan akar dan batang
  • Pembentukan akar adventif
  • Merangsang absisi buah dan daun
  • Merangsang induksi bunga Bromiliad
  • Induksi sel kelamin betina pada bunga
  • Merangsang pemekaran bunga

Biosintesis dan Metabolisme

Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan. Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses:

  • ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat metionin kehilangan 3 gugus fosfat.
  • Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
  • Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.

Dewasa ini dilakukan penelitian yang berfokus pada efek pematangan buah. ACC sintase pada tomat menjadi enzim yang dimanipulasi melalui bioteknologi untuk memperlambat pematangan buah sehingga rasa tetap terjaga.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *