Apa itu Asam Giberelat?

Asam giberelat (GA) adalah sejenis hormon yang penting untuk pertumbuhan tanaman. “Revolusi hijau” pertanian terjadi sebagian besar karena penerapan asam giberelat pada tanaman. Para ilmuwan sedang menemukan banyak cara di mana giberelin membantu perkembangan tanaman, sambil membedakan metode di mana mereka diangkut dan disintesis dalam tanaman.

Asam giberelat (GA) adalah hormon yang ditemukan pada tanaman yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Biasanya digunakan dalam pertanian untuk meningkatkan hasil panen.

Asam giberelat, atau GA, adalah hormon yang ditemukan pada tumbuhan. Asam giberelat dapat ditemukan di jaringan tanaman yang sedang tumbuh seperti pucuk, daun muda dan bunga. Ini asam lemah. Nama lain asam giberelat adalah giberelin. Asam giberelat dapat memasuki membran sel melalui difusi sederhana. Asam juga dapat dibantu oleh transporter masuk, yang merupakan protein yang dapat memindahkan GA melintasi membran sel. Salah satu jenis influx transporter adalah nitrat transporter 1/peptide transporter (NPF). Pengangkut lainnya termasuk SWEET13 dan SWEET14, yang tampaknya mengangkut sukrosa ke floem tanaman. Bagian dalam sel memiliki keasaman yang lebih rendah (pH yang lebih tinggi), sehingga GA menjadi bermuatan negatif. Setelah titik itu, giberelin tidak dapat keluar dari sel tanpa bergabung dengan komponen lain. Para ilmuwan berasumsi bahwa pasti ada transporter yang dapat memindahkan giberelin keluar dari sitoplasma lagi, tetapi sejauh ini “transporter penghabisan” ini belum ditemukan.

Lebih dari 130 jenis asam giberelat telah ditemukan sejauh ini. Beberapa di antaranya tidak aktif secara biologis (bioaktif), sehingga berfungsi sebagai prekursor untuk GA bioaktif seperti GA1, GA3, GA4 dan GA7. Biosintesis GA aktif ini tidak dipahami dengan baik, tetapi para ilmuwan membuat keuntungan di bidang ini. Sementara GA nonbioaktif tampaknya bergerak jarak jauh pada tumbuhan, GA bioaktif cenderung tidak melakukan hal ini. Jelas bahwa GA dapat berpindah ke getah floem tanaman, dan membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman, serta pembungaannya. Rupanya GA dapat bergerak melintasi jarak pendek juga. Dalam kasus GA9, giberelin ini dibuat di ovarium tanaman dan dipindahkan ke kelopak dan sepal. Dari situ mengalami perubahan menjadi GA4. Hormon bioaktif ini pada gilirannya mempengaruhi pertumbuhan organ tanaman. Para ilmuwan terus mencari jawaban tentang bagaimana asam giberelat bergerak dalam tanaman.

Hormon pertumbuhan GA3 adalah sejenis giberelin yang bersifat bioaktif. Seorang ilmuwan Jepang menemukan AC3 pada 1950-an. Saat itu, jamur menyerang tanaman padi sehingga menyebabkan tanaman tumbuh tinggi dan menghentikan produksi benih. Tanaman kurus dan tidak subur ini bahkan tidak bisa menopang berat badan mereka. Ketika para ilmuwan mempelajari jamur ini, mereka menemukan bahwa jamur itu mengandung senyawa yang dapat mendorong pertumbuhan tanaman. Jamur itu disebut Gibberella fujikuroi, yang berasal dari nama giberelin. Salah satu senyawa ini, sekarang disebut GA3, adalah asam giberelat yang paling banyak diproduksi untuk keperluan industri. Hormon pertumbuhan GA3 penting untuk pertanian, ilmu pengetahuan dan hortikultura. GA3 merangsang terjadinya organ jantan pada spesies tertentu.

Penemuan asam giberelat menyebabkan perkembangan besar di bidang pertanian. Petani menemukan bahwa mereka dapat meningkatkan hasil gabah mereka dengan menggunakan GA. Hal ini menyebabkan apa yang disebut "revolusi hijau" di bidang pertanian. Petani dapat menambahkan lebih banyak pupuk nitrogen ke tanaman tanpa khawatir terlalu banyak pemanjangan batang. Peningkatan gandum dan beras yang dihasilkan benar-benar mengubah pertanian di seluruh dunia, membuktikan pentingnya asam giberelat dalam pertanian modern.

Sampai hari ini, asam giberelat digunakan untuk merawat tanaman yang memiliki fenotipe kerdil. Giberelin merangsang pertumbuhan tanaman di dalam tanaman kerdil ini. Asam giberelat juga dapat digunakan untuk mengurangi pembungaan di kebun buah-buahan muda. Dengan cara ini, pohon buah-buahan memiliki lebih banyak waktu untuk tumbuh. Ini juga membantu sebagai tindakan pencegahan terhadap virus tanaman di pohon muda yang ditularkan oleh serbuk sari. Petani memutuskan berapa banyak asam giberelat yang akan digunakan pada tanaman mereka dengan menentukan apa tujuan produksi mereka. Jika mereka perlu mengurangi buah, mereka dapat menggunakan asam giberelat dalam jumlah tinggi. Di sisi lain, jika mereka menggunakan lebih sedikit GA, maka buah-buahan atau sayuran dapat menghasilkan lebih banyak. Kebun yang menghasilkan banyak buah tidak membutuhkan banyak aplikasi GA. Umumnya, GAs hanya boleh diterapkan dalam cuaca hangat, atau mereka tidak akan bekerja untuk merangsang pertumbuhan juga.

Asam giberelat juga dapat membantu buah-buahan seperti jeruk. Aplikasi asam giberelat pada jeruk dapat mencegah kerusakan albedo, yaitu kerutan dan keretakan pada kulit jeruk. Menerapkan asam giberelat juga dapat mengurangi bintik-bintik watermark pada buah jeruk. Oleh karena itu, asam giberelat meningkatkan kualitas kulit jeruk. Penerapan GA menghasilkan buah dengan kualitas lebih tinggi yang lebih tahan terhadap cuaca buruk dan jalan potensial pembusukan dan cedera lainnya. Perhatian yang cermat terhadap aplikasi pada tanaman yang sehat dalam kondisi yang tepat dapat sangat meningkatkan hasil panen jeruk. Biasanya hasil terbaik dari aplikasi GA terjadi ketika tidak digunakan sendiri, melainkan dalam campuran dengan senyawa lain. Jelas bahwa peningkatan hasil panen dan kualitas buah menjadikan asam giberelat sebagai alat penting dalam pertanian. Peran dalam GA untuk meningkatkan dan meningkatkan pasokan makanan sangat mengesankan, dan tampaknya akan tetap untuk beberapa waktu.

Giberelin berfungsi sebagai pengontrol pertumbuhan pada tanaman. Mereka bekerja untuk memulai perkecambahan biji, membantu pertumbuhan tunas dan pematangan daun, dan mempengaruhi pembungaan.

Dengan perkecambahan biji, biji tetap tidak aktif sampai dipicu untuk berkecambah. Ketika giberelin dilepaskan, mereka memulai proses pelemahan kulit biji dengan memulai ekspresi gen. Ini mengarah pada perluasan sel.

GAs adalah faktor yang berkontribusi terhadap perkembangan bunga. Dalam dua tahunan, mereka akan merangsang perkembangan bunga. Menariknya, pada tanaman keras, giberelin menghambat pembungaan. Selain itu, asam giberelat sangat penting untuk pemanjangan ruas. Sekali lagi, hasilnya adalah perluasan sel dan pembelahan sel. Ini terjadi sebagai respons terhadap siklus terang dan gelap.

Pada tanaman mutan yang kerdil atau berbunga terlambat, kandungan asam giberelatnya lebih sedikit. Pada tanaman ini, aplikasi GA lebih banyak diperlukan untuk mengembalikan tanaman ke pola pertumbuhan yang lebih normal. Oleh karena itu giberelin berfungsi sebagai semacam reset untuk tanaman.

Fungsi giberelin lainnya adalah untuk membantu perkecambahan serbuk sari. Selama pertumbuhan tabung polen, jumlah giberelin telah terbukti meningkat. Giberelin juga mempengaruhi kesuburan pria dan wanita pada tanaman. Asam giberelat berperan dalam menekan pembentukan bunga betina.

Benang sari adalah situs utama untuk membuat asam giberelat.

Penemuan terbaru dalam botani telah menyebabkan pemahaman yang lebih besar tentang jalur sinyal untuk asam giberelat. Umumnya, jalur ini memerlukan reseptor GA, represor pertumbuhan yang disebut DELLA, dan berbagai jenis protein. Protein DELLA menghambat pertumbuhan tanaman, sedangkan sinyal GA membantu pertumbuhan. Untuk melampaui penghambatan ini, asam giberelat membentuk kompleks yang mengarah pada pemecahan penekan pertumbuhan DELLA.

Para ilmuwan masih berusaha memahami proses bagaimana GA membuat semua hal ini terjadi. Secara teoritis, giberelin harus mengangkut jarak jauh di dalam tanaman. Mekanisme untuk ini belum jelas.

Karena tumbuhan tidak dapat bergerak, pentingnya molekul pemberi sinyal dan hormon menjadi sangat penting. Lebih lanjut tentang mekanisme transportasi mendasar asam giberelat, selain jalur pensinyalan hormon, akan mengarah pada pemahaman yang lebih besar tentang tanaman. Ini, pada gilirannya, akan membantu pertanian karena manusia menghadapi kebutuhan akan hasil panen yang sangat efisien.