AUKSIN: FUNGSI, JENIS, EFEK PADA TUMBUHAN, APLIKASI - BIOLOGI - 2025

The auksin adalah kelompok hormon tanaman yang bertindak sebagai regulator pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fungsinya berkaitan dengan faktor-faktor yang merangsang pertumbuhan tanaman, khususnya pembelahan sel dan pemanjangan.

Fitohormon ini ditemukan di seluruh kerajaan tumbuhan, dari bakteri, alga, dan jamur, hingga tumbuhan tingkat tinggi. Dari auksin alami, asam indoleasetat (IAA) adalah yang paling umum dan diturunkan dari asam amino L-triptofan.

Pertumbuhan tanaman dipromosikan oleh auksin Sumber: pixabay.com

Kehadiran zat pengatur tumbuh ditemukan pada awal abad ke-20 oleh FW Went. Melalui tes dengan bibit oat, ia menemukan kemungkinan adanya zat pengatur tumbuh pada tanaman.

Meskipun mereka terletak di sebagian besar jaringan tanaman, konsentrasi tertinggi terbatas pada jaringan yang tumbuh secara aktif. Sintesis auksin umumnya terjadi pada meristem apikal, daun empuk, dan buah yang sedang berkembang.

Meristem apikal batang adalah area tempat IAA disintesis, menyebar secara berbeda ke pangkal batang. Pada daun, jumlah auksin bergantung pada umur jaringan, konsentrasinya menurun seiring dengan kematangan daun.

Sebagai pengatur tumbuh, mereka banyak digunakan oleh petani untuk mempercepat pertumbuhan atau mendorong perakaran. Saat ini terdapat berbagai produk komersil dengan fungsi spesifik tergantung dari kebutuhan fisiologis dan morfologi setiap tanaman.

Struktur

Auksin terdiri dari cincin indol yang berasal dari fenol, dan cincin aromatik dengan ikatan terkonjugasi ganda. Faktanya, mereka memiliki struktur bisiklik yang terdiri dari pirol 5 karbon dan benzena 6 karbon.

Indolacetic acid (IAA) Sumber: Die Autorenschaft wurde nicht dalam einer maschinell lesbaren Form angegeben. Ini adalah wird Ayacop als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). , melalui Wikimedia Commons

Senyawa organik indol merupakan molekul aromatik dengan tingkat volatilitas yang tinggi. Karakteristik ini membuat konsentrasi auksin pada tanaman bergantung pada residu yang berpasangan dengan cincin ganda.

Fungsi

Pada dasarnya, auksin merangsang pembelahan dan perpanjangan sel, dan akibatnya pertumbuhan jaringan. Faktanya, fitohormon ini mengintervensi berbagai proses perkembangan tanaman, berinteraksi berkali-kali dengan hormon lain.

• Mereka menginduksi pemanjangan sel dengan meningkatkan plastisitas dinding sel.
• Mereka menyebabkan pertumbuhan apeks meristematik, coleoptiles dan batang.
• Mereka membatasi pertumbuhan akar utama atau akar tunggang, merangsang pembentukan akar sekunder dan adventif.
• Mereka mempromosikan diferensiasi vaskular.
• Mereka memotivasi dominasi apikal.
• Peraturan geotropisme: fototropisme, gravitropisme, dan tigmotropisme melalui redistribusi lateral auksin.
• Mereka menunda absisi organ tumbuhan seperti daun, bunga dan buah.
• Mereka memotivasi perkembangan bunga.
• Mereka menyukai regulasi perkembangan buah.

Mekanisme aksi

Auksin memiliki sifat meningkatkan plastisitas dinding sel untuk memulai proses pemanjangan. Ketika dinding sel melunak, sel membengkak dan mengembang karena tekanan turgor.

Kotiledon. Sumber: pixabay.com

Dalam hal ini, sel meristematik menyerap air dalam jumlah besar, yang memengaruhi pertumbuhan jaringan apikal. Proses ini ditentukan oleh fenomena yang disebut "pertumbuhan dalam medium asam", yang menjelaskan aktivitas auksin.

Fenomena ini terjadi ketika polisakarida dan pektin yang menyusun dinding sel melunak karena pengasaman medium. Selulosa, hemiselulosa dan pektin kehilangan kekakuannya yang memfasilitasi masuknya air ke dalam sel.

Peran auksin dalam proses ini adalah untuk menginduksi pertukaran ion hidrogen (H ⁺ ) menuju dinding sel. Mekanisme yang mengintervensi proses ini adalah aktivasi pompa H-ATPase dan sintesis H-ATPase baru.

• Aktivasi pompa H-ATPase: Auksin terlibat langsung dalam pemompaan proton dari enzim, dengan intervensi ATP.
• Sintesis H-ATPase baru: Auksin memiliki kemampuan untuk mensintesis pompa proton di dinding sel, mempromosikan mRNA yang bekerja pada retikulum endoplasma dan badan Golgi untuk meningkatkan aktivitas protonasi di dinding sel.

Saat ion hidrogen (H ⁺ ) meningkat, dinding sel menjadi asam, mengaktifkan protein "ekspansin" yang terlibat dalam pertumbuhan sel. Ekspansin bekerja secara efisien dalam rentang pH antara 4,5 dan 5,5.

Memang, polisakarida dan mikrofibril selulosa kehilangan kekakuannya karena putusnya ikatan hidrogen yang memadukannya. Akibatnya, sel menyerap air dan mengembang ukurannya, mewujudkan fenomena "pertumbuhan dalam medium asam".

Jenis

• IAA atau Asam Indoleasetat: fitohormon yang berasal dari alam, ini adalah hormon yang ditemukan dalam jumlah yang lebih besar di jaringan tanaman. Ini disintesis di tingkat jaringan muda, di daun, meristem dan tunas terminal.
• IBA atau Indole Butyric Acid: spektrum luas phytohormone alami. Ini berkontribusi pada perkembangan akar pada sayuran dan tanaman hias, demikian pula penggunaannya memungkinkan untuk mendapatkan buah yang lebih besar.
• ANA atau Naphthalenacetic Acid: fitohormon sintetis yang banyak digunakan dalam pertanian. Ini digunakan untuk mendorong pertumbuhan akar adventif dalam stek, mengurangi penurunan buah dan merangsang pembungaan.
• 2,4-D atau Asam Dichlorophenoxyacetic: produk yang berasal dari hormonal sintetis yang digunakan sebagai herbisida sistemik. Ini digunakan terutama untuk mengendalikan gulma berdaun lebar.
• 2,4,5-T atau 2, 4, 5- Asam Trichlorophenoxyacetic: fitohormon yang berasal dari sintetik digunakan sebagai pestisida. Saat ini penggunaannya dibatasi karena efek mematikannya pada lingkungan, tumbuhan, hewan dan manusia.

Efek pada tanaman

Auksin menyebabkan perubahan morfologis dan fisiologis yang berbeda, terutama pemanjangan sel yang mendukung pemanjangan batang dan akar. Demikian juga, ia mengintervensi dominasi apikal, tropisme, absisi dan penuaan daun dan bunga, perkembangan buah dan diferensiasi sel.

Perpanjangan sel

Tanaman tumbuh melalui dua proses berturut-turut, pembelahan sel dan pemanjangan. Pembelahan sel memungkinkan peningkatan jumlah sel, dan melalui pemanjangan sel tanaman tumbuh dalam ukuran.

Perpanjangan sel. Sumber: pixabay.com

Auksin terlibat dalam pengasaman dinding sel melalui aktivasi ATPase. Dengan cara ini penyerapan air dan zat terlarut meningkat, ekspansi diaktifkan dan pemanjangan sel terjadi.

Dominasi apikal

Dominasi apikal adalah fenomena korelasi di mana tunas utama tumbuh sehingga merugikan tunas lateral. Aktivitas auksin pada pertumbuhan apikal harus dibarengi dengan keberadaan sitokin fitohormon.

Memang, di puncak vegetatif terjadi sintesis auksin yang kemudian menarik sitokin yang disintesis di akar menuju puncak. Ketika konsentrasi auksin / sitokin optimal tercapai, pembelahan dan diferensiasi sel terjadi, dan pemanjangan selanjutnya dari meristem apikal.

Efek fisiologis

Tropisme

Tropisme adalah pertumbuhan terarah batang, cabang, dan akar sebagai respons terhadap rangsangan dari lingkungan. Faktanya, rangsangan ini terkait dengan cahaya, gravitasi, kelembaban, angin, kontak eksternal, atau respons kimiawi.

Fototropisme dimoderasi oleh auksin, karena cahaya menghambat sintesisnya di tingkat sel. Dengan cara ini sisi batang yang teduh tumbuh lebih banyak dan area yang diterangi membatasi pertumbuhannya dengan melengkung ke arah cahaya.

Abscision dan senescence

Abscisi adalah rontoknya daun, bunga dan buah karena faktor luar yang menyebabkan penuaan organ. Proses ini dipercepat oleh akumulasi etilen antara batang dan tangkai daun, membentuk zona absisi yang menyebabkan pelepasan.

Pergerakan auksin yang terus menerus mencegah absisi organ, menunda jatuhnya daun, bunga dan buah yang belum matang. Efeknya ditujukan untuk mengendalikan aksi etilen, yang merupakan promotor utama zona absisi.

Perkembangan buah

Auksin disintesis dalam serbuk sari, endosperm, dan embrio biji. Setelah penyerbukan, pembentukan bakal biji dan kumpulan buah berikutnya terjadi, di mana auksin mengintervensi sebagai elemen promotor.

Buah tomat. Sumber: pixabay.com

Selama perkembangan buah, endosperma menyediakan auksin yang diperlukan untuk tahap pertama pertumbuhan. Selanjutnya, embrio menyediakan auksin yang dibutuhkan untuk tahap pertumbuhan buah selanjutnya.

Pembelahan dan diferensiasi sel

Bukti ilmiah telah membuktikan bahwa auksin mengatur pembelahan sel di kambium tempat terjadi diferensiasi jaringan pembuluh darah.

Memang, pengujian menunjukkan bahwa semakin tinggi jumlah auksin (IAA), semakin banyak jaringan konduktif yang terbentuk, terutama xilem.

Aplikasi

Di tingkat komersial, auksin digunakan sebagai pengatur tumbuh, baik di lapangan maupun dalam uji bioteknologi. Digunakan dalam konsentrasi rendah, mereka memodifikasi perkembangan normal tanaman, meningkatkan produktivitas, kualitas tanaman dan panen.

Penerapan auksin. Sumber: pixabay.com

Aplikasi terkontrol saat membangun kultur mendukung pertumbuhan sel dan proliferasi akar utama dan adventif. Selain itu, mereka bermanfaat bagi pembungaan dan perkembangan buah, mencegah jatuhnya daun, bunga dan buah.

Pada tingkat percobaan, auksin digunakan untuk menghasilkan buah dalam biji, menahan buah hingga matang, atau sebagai herbisida. Pada tingkat biomedis, mereka telah digunakan dalam pemrograman ulang sel somatik menjadi sel induk.

Referensi

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER, & Gutiérrez, C. (2014). Homeostasis Auksin dan Pentingnya dalam Perkembangan Arabidopsis Thaliana. Jurnal Pendidikan Biokimia, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio dan García Agustín Pilar (2006) Phytohormones: metabolisme dan cara kerja. Castelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormon dan pengatur tumbuh: auksin, giberelin dan sitokinin. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (eds.). Fisiologi Tumbuhan, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) Hormon Sayuran. Hypertexts dari Area Biologi. Tersedia di: biologia.edu.ar
5. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fisiologi Tumbuhan (Vol.10). Universitas Jaume I.