Fitohormon: jenis dan karakteristiknya

phytohormones atau hormon tanaman, adalah zat organik yang dihasilkan oleh sel-sel tanaman dari tanaman . Disintesis di situs tertentu, mereka dapat bertindak untuk mengatur metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Keanekaragaman hayati ditandai dengan adanya individu dengan morfologi yang berbeda, disesuaikan dengan habitat tertentu dan bentuk reproduksi. Namun, pada tingkat fisiologis mereka hanya membutuhkan zat tertentu yang terkait dengan ekspresi morfogenik selama proses pertumbuhan dan perkembangan.

Kegunaan hormon tanaman. Sumber: pixabay.com

Dalam hal ini, hormon vegetatif adalah senyawa alami yang memiliki sifat mengatur proses fisiologis dalam konsentrasi minimal (<1 ppm). Mereka berasal dari satu tempat dan dipindahkan ke tempat lain di mana mereka mengatur proses fisiologis yang ditentukan: stimulasi, penghambatan atau modifikasi perkembangan.

Indeks artikel

Xilem dan floem

Memang, fitohormon beredar melalui tanaman melalui jaringan pembuluh darah: xilem dan floem . Bertanggung jawab atas berbagai mekanisme, seperti pembungaan, pematangan buah, gugurnya daun atau pertumbuhan akar dan batang.

Dalam beberapa proses, satu fitohormon berpartisipasi, meskipun terkadang sinergisme terjadi, melalui intervensi beberapa zat. Demikian juga, antagonisme dapat terjadi, tergantung pada konsentrasi dalam jaringan tanaman dan proses fisiologis tertentu.

Penemuan

Penemuan hormon tumbuhan atau fitohormon relatif baru. Stimulasi pembelahan sel dan pembentukan tunas radikal merupakan salah satu aplikasi eksperimental pertama dari zat ini.

Fitohormon pertama yang disintesis dan digunakan secara komersial adalah auksin, kemudian ditemukan sitokinin dan giberelin. Zat lain yang berperan sebagai pengatur adalah asam absisat (ABA), etilen, dan brassinosteroid.

Proses seperti pemanjangan, diferensiasi sel, dan proliferasi pucuk apikal dan akar adalah beberapa fungsinya. Demikian juga, mereka merangsang perkecambahan biji, pembungaan, pembuahan dan pematangan buah.

Dalam konteks ini, fitohormon merupakan pelengkap pekerjaan pertanian. Penggunaannya memungkinkan untuk memperoleh tanaman dengan sistem akar yang kuat, permukaan daun yang konsisten, periode berbunga dan berbuah yang spesifik, dan pematangan yang seragam.

Karakteristik

Fitohormon, terkait dengan berbagai mekanisme fisiologis selama diferensiasi sel dan pertumbuhan tanaman, hanya sedikit di alam. Meskipun jumlahnya sedikit, mereka diberdayakan untuk mengatur respons pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Memang, zat ini ditemukan di semua tanaman darat dan air, di berbagai ekosistem dan bentuk kehidupan. Kehadirannya alami di semua spesies tanaman, berada di spesies komersial di mana potensinya telah diapresiasi.

Mereka umumnya molekul dengan struktur kimia sederhana, tanpa kelompok protein terkait. Faktanya, salah satu hormon tanaman ini, etilen, bersifat gas.

Efeknya tidak tepat, tergantung konsentrasinya di lingkungan, selain kondisi fisik dan lingkungan tanaman. Demikian pula fungsinya dapat dilakukan di tempat yang sama, atau dapat ditranslokasikan ke struktur tumbuhan yang lain.

Pada beberapa kesempatan, kehadiran dua hormon tanaman dapat menginduksi atau membatasi mekanisme fisiologis tertentu. Kadar dua hormon yang teratur dapat menyebabkan proliferasi tunas dan diferensiasi morfologi selanjutnya.

Fitur

  • Pembelahan dan pemanjangan sel.
  • Pembedaan sel.
  • Generasi tunas radikal, lateral dan apikal.
  • Mereka mempromosikan generasi akar adventif.
  • Mereka menginduksi perkecambahan atau dormansi benih.
  • Mereka menunda penuaan daun.
  • Mereka menginduksi pembungaan dan pembuahan.
  • Mereka mempromosikan pematangan buah.
  • Merangsang tanaman untuk mentolerir kondisi stres.

Mekanisme aksi

Fitohormon bekerja dalam jaringan tanaman mengikuti mekanisme yang berbeda. Di antara yang utama kita dapat menyebutkan:

  • Sinergisme: respons yang diamati dengan adanya fitohormon dalam jaringan tertentu dan pada konsentrasi tertentu, meningkat dengan adanya fitohormon lain.
  • Antagonisme: konsentrasi satu fitohormon mencegah ekspresi hormon tanaman lainnya.
  • Penghambatan: konsentrasi hasil fitohormon sebagai zat pengatur yang memperlambat atau menurunkan fungsi hormonal.
  • Kofaktor: fitohormon bertindak sebagai zat pengatur, mengerahkan tindakan katalitik.

Jenis

Saat ini, ada lima jenis zat yang, disintesis secara alami di dalam tanaman, disebut fitohormon. Setiap molekul memiliki struktur spesifik dan menunjukkan sifat pengaturan berdasarkan konsentrasi dan tempat kerjanya.

Fitohormon utama adalah auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat. Juga, brassinosteroid, salisilat, dan jasmonat dapat disebut sebagai zat dengan sifat yang mirip dengan fitohormon.

Auksin

Mereka adalah hormon yang mengatur pertumbuhan tanaman, merangsang pembelahan sel, pemanjangan, dan orientasi batang dan akar. Mereka mempromosikan perkembangan sel tanaman dengan mengumpulkan air, dan merangsang pembungaan dan pembuahan.

Hal ini umumnya ditemukan pada tanaman dalam bentuk asam indoleacetic (IAA), dalam konsentrasi yang sangat rendah. Bentuk alami lainnya adalah asam 4-kloro-indoleasetat (4-Cl-IAA), asam fenilasetat (PAA), asam indole butirat (IBA), dan asam indole propionat (IPA).

Auksin (Asam Indoacetic – IAA) Sumber: wikipedia.org

Mereka disintesis di meristem puncak batang dan daun, pindah ke area lain dari tanaman melalui translokasi. Pergerakan dilakukan melalui parenkim berkas pembuluh, terutama menuju daerah basal dan akar.

Auksin campur tangan dalam proses pertumbuhan dan pergerakan nutrisi dalam tanaman, ketidakhadiran mereka menyebabkan efek buruk. Tanaman dapat menghentikan pertumbuhannya, tidak membuka produksi kuncup, dan bunga serta buah akan jatuh mentah.

Saat tanaman tumbuh, jaringan baru menghasilkan auksin, mendorong perkembangan tunas lateral, pembungaan dan pembuahan. Setelah tanaman mencapai perkembangan fisiologis maksimum, auksin turun ke akar, menghambat perkembangan tunas radikal.

Akhirnya, tanaman berhenti membentuk akar adventif dan proses penuaan dimulai. Dengan cara ini, konsentrasi auksin meningkat di daerah pembungaan, mendorong pembuahan dan pematangan selanjutnya.

Sitokinin

Sitokinin adalah fitohormon yang bekerja dalam pembelahan sel jaringan non-meristematik, diproduksi di meristem akar. Sitokinin alami yang paling terkenal adalah Zeatin ; demikian pula, kinetin dan 6-benziladenin memiliki aktivitas sitokinin.

Hormon-hormon ini bertindak dalam proses diferensiasi sel dan dalam pengaturan mekanisme fisiologis tanaman. Selain itu, mereka campur tangan dalam regulasi pertumbuhan, penuaan daun dan transportasi nutrisi di tingkat floem.

Sitokinin (Zatin) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

Ada interaksi terus menerus antara sitokinin dan auksin dalam berbagai proses fisiologis tanaman. Adanya sitokinin merangsang pembentukan cabang dan daun, yang menghasilkan auksin yang ditranslokasikan ke akar.

Selanjutnya, akumulasi auksin di akar mendorong perkembangan rambut akar baru yang akan menghasilkan sitokinin. Hubungan ini diterjemahkan menjadi:

  • Konsentrasi Auksin yang lebih tinggi = pertumbuhan akar yang lebih besar
  • Konsentrasi Sitokinin yang lebih tinggi = pertumbuhan daun dan daun yang lebih besar.

Umumnya, persentase auksin yang tinggi dan sitokinin yang rendah mendukung pembentukan akar adventif. Sebaliknya, ketika persentase auksin rendah dan persentase sitokinin tinggi, pembentukan tunas lebih disukai.

Pada tingkat komersial, fitohormon ini digunakan bersama dengan auksin, dalam perbanyakan aseksual tanaman hias dan buah-buahan. Berkat kemampuan mereka untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi, mereka memungkinkan memperoleh bahan klon kualitas yang sangat baik.

Demikian juga, karena kemampuannya untuk menunda penuaan tanaman, itu banyak digunakan dalam florikultura. Kegunaan pada tanaman bunga, memungkinkan batang untuk mempertahankan daun hijau lebih lama selama pasca panen dan komersialisasi.

Giberelin

Giberelin merupakan fitohormon pertumbuhan yang berperan dalam berbagai proses pemanjangan sel dan perkembangan tanaman. Penemuannya berasal dari studi yang dilakukan di perkebunan padi yang menghasilkan batang dengan pertumbuhan tak tentu dan produksi biji-bijian rendah.

Fitohormon ini bertindak dalam induksi pertumbuhan batang dan perkembangan perbungaan dan pembungaan. Demikian juga, ini mendorong perkecambahan biji, memfasilitasi akumulasi cadangan dalam biji-bijian dan mendorong perkembangan buah-buahan.

Giberelin (Ac. Giberelik A3) Oleh Calvero. (Dibuat sendiri dengan ChemDraw.) [Domain publik], melalui Wikimedia Commons

Sintesis giberelin terjadi di dalam sel, dan mendorong asimilasi dan pergerakan nutrisi ke arahnya. Nutrisi ini menyediakan energi dan unsur untuk pertumbuhan dan pemanjangan sel.

Giberelin disimpan dalam nodus batang, mendukung ukuran sel dan merangsang perkembangan tunas lateral. Ini sangat berguna untuk tanaman yang membutuhkan produksi cabang dan dedaunan yang tinggi untuk meningkatkan produktivitasnya.

Penggunaan praktis giberelin dikaitkan dengan auksin. Faktanya, auksin mendorong pertumbuhan memanjang, dan giberelin mendorong pertumbuhan lateral.

Dianjurkan untuk memberi dosis kedua fitohormon, agar tanaman berkembang secara seragam. Dengan cara ini, pembentukan batang yang lemah dan pendek, yang dapat menyebabkan “penginapan” karena pengaruh angin, dapat dihindari.

Umumnya, giberelin digunakan untuk menghentikan masa dormansi benih, seperti umbi kentang. Mereka juga merangsang pengaturan benih seperti persik, persik atau prem.

Etilen

Etilen adalah zat gas yang bertindak sebagai hormon tanaman. Pergerakannya di dalam tumbuhan dilakukan dengan difusi melalui jaringan, dan diperlukan dalam jumlah minimal untuk mendorong perubahan fisiologis.

Fungsi utama etilen adalah mengatur pergerakan hormon. Dalam hal ini, sintesisnya tergantung pada kondisi fisiologis, atau situasi stres tanaman.

Etilen Sumber: wikipedia.org

Pada tingkat fisiologis, etilen disintesis untuk mengontrol pergerakan auksin. Jika tidak, nutrisi akan diarahkan hanya ke jaringan meristem sehingga merugikan akar, bunga dan buah.

Demikian juga, ia mengontrol kematangan reproduksi tanaman dengan mempromosikan proses pembungaan dan pembuahan. Selain itu, seiring bertambahnya usia tanaman, produksinya meningkat untuk mendukung pematangan buah.

Dalam kondisi stres, ini mendorong sintesis protein yang memungkinkan untuk mengatasi kondisi buruk. Jumlah yang berlebihan meningkatkan penuaan dan kematian sel.

Secara umum, etilen bekerja pada penghentian daun, bunga dan buah, pematangan buah dan penuaan tanaman. Selain itu, ia mengintervensi respons tanaman yang berbeda terhadap kondisi yang merugikan, seperti luka, cekaman air, atau serangan patogen.

Asam absisat

Asam absisat (ABA) adalah hormon tanaman yang berpartisipasi dalam proses absisi berbagai organ tanaman. Dalam hal ini, ia mendukung jatuhnya daun dan buah, mempromosikan klorosis jaringan fotosintesis.

Studi terbaru telah memungkinkan untuk menentukan bahwa ABA mendorong penutupan stomata di bawah kondisi suhu tinggi. Dengan cara ini, kehilangan air melalui daun dicegah, sehingga mengurangi permintaan akan cairan vital.

Asam Absisat. Sumber: wikipedia.org

Mekanisme lain yang dikontrol ABA termasuk sintesis protein dan lipid dalam biji. Selain itu, memberikan toleransi terhadap pengeringan benih, dan memfasilitasi proses transisi antara perkecambahan dan pertumbuhan.

ABA mempromosikan toleransi terhadap berbagai kondisi stres lingkungan, seperti salinitas tinggi, suhu rendah, dan kelangkaan air. ABA mempercepat masuknya ion K+ ke dalam sel akar, mendukung masuknya dan retensi air dalam jaringan.

Dengan cara yang sama, ia bertindak dalam penghambatan pertumbuhan tanaman, terutama batang, menghasilkan tanaman dengan penampilan “kerdil”. Studi terbaru tanaman diperlakukan dengan ABA telah berhasil menentukan bahwa fitohormon ini mempromosikan dormansi tunas vegetatif.

Brassinosteroids

Brassinosteroids adalah sekelompok zat yang bekerja pada perubahan struktural pada tanaman pada konsentrasi yang sangat rendah. Penggunaan dan penerapannya masih sangat baru, sehingga penggunaannya di bidang pertanian belum meluas.

Penemuannya dibuat dengan mensintesis senyawa yang disebut Brasinólida dari serbuk sari lobak. Zat dengan struktur steroid ini, digunakan dalam konsentrasi yang sangat rendah, berhasil menghasilkan perubahan struktural pada tingkat jaringan meristematik.

Hasil terbaik saat menerapkan hormon ini diperoleh ketika Anda ingin mendapatkan respons yang produktif dari tanaman. Dalam hal ini, Brasinólida mengintervensi proses pembelahan sel, pemanjangan dan diferensiasi, penerapannya berguna dalam pembungaan dan pembuahan.

Referensi

  1. Azcon-Bieto, J. (2008) Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. McGraw-Hill. Interamerika Spanyol. 655 hal.
  2. Fitohormon: pengatur tumbuh dan biostimulan (2007) Dari semantik hingga agronomi. Nutrisi. Dipulihkan di: redagricola.com
  3. Gómez Cadenas Aurelio dan García Agustín Pilar (2006) Fitohormon: metabolisme dan cara kerja. Castelló de la Plana: Publikasi dari Universitat Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
  4. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormon dan pengatur tumbuh: auksin, giberelin dan sitokinin. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (eds.). Fisiologi Tumbuhan, 1-28.
  5. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormon dan zat pengatur tumbuh: etilen, asam absisat, brassinosteroid, poliamina, asam salisilat, dan asam jasmonat. Fisiologi Tumbuhan, 1-28.