Apa fungsi giberelin pada tanaman?
Giberelin merupakan kelompok senyawa dengan inti gibban. Giberelin yang berperan penting dalam pertumbuhan tumbuhan adalah GA1, sedang asam giberelat (GA3) yang banyak digunakan dalam penelitian dihasilkan oleh jamur.
Giberelin disintesis dari asam mevalonat di jaringan muda di bagian pucuk (tepatnya tidak diketahui) dan di biji yang sedang tumbuh. Belum diketahui apakah akar mampu mensintesis giberelin. Giberelin ditransport melalui floem dan xilem.
Proses fisiologi yang dipengaruhi giberelin antara lain:
- Memacu pemanjangan batang dengan meningkatkan pembelahan dan pemanjangan sel.
- Menginduksi perkecambahan biji
- Menginduksi sintesis enzim selama perkecambahan biji
- Terbentuknya buah dan pertumbuhannya
- Menginduksi terbentuknya bungajantan pada tumbuhan berumah dua
Pada tahun 1926, ilmuwan Jepang (Eiichi Kurosawa) menemukan bahwa cendawan Gibberella fujikuroi mengeluarkan senyawa kimia yang menjadi penyebab penyakit tersebut. Senyawa kimia tersebut dinamakan Giberelin. Belakangan ini, para peneliti menemukan bahwa giberelin dihasilkan secara alami oleh tanaman yang memiliki fungsi sebagai ZPT.
Penyakit rebah kecambah ini akan muncul pada saat tanaman padi terinfeksi oleh cendawan Gibberella fujikuroi yang menghasilkan senyawa giberelin dalam jumlah berlebihan.
Pada saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin yang biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang terdapat padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda dan cendawan. Sebagian besar GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam bentuk inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif. Pada spesies tumbuhan dijumpai kurang lebih 15 macam GA.
Disamping terdapat pada tumbuhan ditemukan juga pada alga, lumut dan paku, tetapi tidak pernah dijumpai pada bakteri. GA ditransportasikan melalui xilem dan floem, tidak seperti auksin pergerakannya bersifat tidak polar.
Asetil koA, yang berperan penting pada proses respirasi berfungsi sebagai prekursor pada sintesis GA. Kemampuannya untuk meningkatkan pertumbuhan pada tanaman lebih kuat dibandingkan dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh auksin apabila diberikan secara tunggal. Namun demikian auksin dalam jumlah yang sangat sedikit tetap dibutuhkan agar GA dapat memberikan efek yang maksimal.
Sebagian besar tumbuhan dikotil dan sebagian kecil tumbuhan monokotil akan tumbuh cepat jika diberi GA, tetapi tidak demikian halnya pada tumbuhan konifer misalnya pinus. Jika GA diberikan pada tanaman kubis tinggi tanamannya bisa mencapai 2 m.Banyak tanaman yang secara genetik kerdil akan tumbuh normal setelah diberi GA. Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti halnya auksin. Pada beberapa tanaman pemberian GA bisa memacu pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji.
Gambar Penyakit Kecambah Abnormal pada Padi
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812
Keterangan Gambar Penyakit Kecambah Abnormal pada Padi :
Tanaman padi yang tinggi lurus di sebelah kanan diinfeksi dengan jamur Gibberella. Patogen tersebut mengeluarkan gibberellin, suatu stimulus pertumbuhan. Tanaman yang tidak diinfeksi, di sebelah kiri menghasilkan gibberellin dalam jumlah yang lebih sedikit.
Peranan Giberellin
1. Perpanjangan Batang
Akar dan daun muda, adalah tempat utama yang memproduksi gibberellin. Gibberellin menstimulasi pertumbuhan pada daun maupun pada batang; tetapi efeknya dalam pertumbuhan akar sedikit. Di dalam batang, gibberellin menstimulasi perpanjangan sel dan pembelahan sel.
Seperti halnya auksin, gibberellin menyebabkan pula pengendoran dinding sel, tetapi tidak mengasamkan dinding sel. Satu hipotesis menyatakan bahwa; gibberellin menstimulasi enzim yang mengendorkan dinding sel, yang memfasilitasi penetrasi protein ekspansin ke dalam dinding sel.
Di dalam batang yang sedang tumbuh, auksin, mengasamkan dinding sel dan mengaktifkan ekspansin; sedangkan gibberellin memfasilitasi penetrasi ekspansin ke dalam dinding sel untuk bekerja sama dalam meningkatkan perpanjangan sel.
Efek gibberellin dalam meningkatkan perpanjangan batang, adalah jelas, ketika mutan tumbuhan tertentu yang kerdil, diberi gibberellin. Beberapa kapri yang kerdil (termasuk yang dipelajari oleh Mendel), tumbuh dengan ketinggian normal bila diberi gibberellin. Apabila gibberellin diaplikasikan ke tumbuhan yang ukurannya normal, seringkali tidak memberikan respon. Nampaknya, tumbuhan tersebut sudah memproduksi dosis hormon yang optimal.
Suatu contoh yang paling menonjol, dari perpanjangan batang yang telah diinduksi oleh gibberellin; adalah terjadinya pemanjangan yang tiba-tiba yang disebut bolting, yaitu pertumbuhan tangkai bunga yang cepat.
Gambar Pemberian Hormon Tumbuh pada Perkecambahan Kacang Kapri yang Kerdil (Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812 )
Keterangan Gambar Pemberian Hormon Tumbuh pada Perkecambahan Kacang Kapri yang Kerdil :
Bandingkanlah perkecambahan kacang kapri yang tidak diberi perlakuan di sebelah kiri, dengan perkecambahan kapri kerdil yang diberi perlakuan di sebelah kanan, yang diberi 5 mikro gram gibberellin 5 hari sebelumnya.
Fase vegetatif beberapa tumbuhan, seperti pada kubis, tumbuh dalam bentuk roset; yaitu, tumbuhnya pendek dekat dengan tanah karena ruas-ruas (internodus) yang pendek.
Pada saat tumbuhan berubah ke fase reproduktif, maka terjadi ledakan gibberellin yang menginduksi internodus menjadi memanjang dengan cepat, sehingga kuncup bunga menjadi tinggi dan berkembang pada ujung batang.
2. Pertumbuhan Buah
Pada kebanyakan tumbuhan, auksin maupun gibberellin hendaknya selalu tersedia untuk mengatur pertumbuhan buah. Aplikasi gibberellin secara komersial yaitu dengan menyemprot anggur ‘Thompson’ menjadi tanpa biji (Gambar Efek Pemberian Gibberellin pada Anggur Tanpa Biji) adalah sangat penting.
Hormon, menjadikan buah anggur secara individu tumbuh lebih besar, sesuai dengan ukuran yang diinginkan konsumen; dan juga menjadikan ruas (internodus) lebih panjang, sehingga lebih banyak tempat bagi tiap-tiap buah anggur untuk berkembang.
Penambahan ruang tumbuh ini, akan meningkatkan sirkulasi udara antara buah anggur yang satu dengan yang lainnya; juga menjadikan buah anggur lebih keras, sehingga tahan terhadap jamur serta mikroorganisme lainnya yang akan menginfeksi buah
Gambar Efek Pemberian Gibberellin pada Anggur Tanpa Biji
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 813
Keterangan Gambar Efek Pemberian Gibberellin pada Anggur Tanpa Biji:
Rangkaian tandan anggur di sebelah kiri adalah kontrol, yang tidak diberi perlakuan. Rangkaian tandan di sebelah kanan tumbuh dari tanaman anggur yang disemprot dengan gibberellin selama perkembangan buahnya.
3. Perkecambahan
Embrio biji kaya dengan sumber gibberellin. Setelah air diimbibisi, terjadi pelepasan gibberellin dari embrio, yang mengisyaratkan biji untuk memecahkan dormansi dan segera berkecambah.
Pada beberapa biji yang memerlukan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah, misal keterbukaan terhadap cahaya atau temperatur yang dingin, maka pemberian gibberellin akan memecahkan dormansi. Gibberellin, membantu pertumbuhan pada perkecambahan serialia, dengan menstimulasi sintesis enzim pencerna seperti -amilase, yang memobilisasi cadangan makanan.
Diduga giberelin yang terdapat di dalam biji merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji.
Pada beberapa tanaman, giberelin menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat yang menyebabkan dormansi biji.
Gambar diatas ialah contoh tanaman yang diberikan hormon gliberelin.
Gliberelin
Gliberelin merupakan salah satu hormon tumbuhan. Giberelin termasuk kedalam golongan asam diterpenoid yang memiliki banyak fungsi bagi tumbuhan, diantaranya :
- Mengatur perkecambahan biji,
- Pemanjangan batang,
- Perbanyakan daun,
- Pengatur pertumbuhan bunga dan
- Pengatur pertumbuhan buah (Sun, 2010 dalam Minguet, 2014).
Referensi :
Minguet, E. G., Alabadí, D., & Blázquez, M. A. (2014). Gibberellin implication in plant growth and stress responses. In Phytohormones: A Window to Metabolism, Signaling and Biotechnological Applications (pp. 119-161). Springer, New York, NY.
2 Likes