AUKSIN

Auksin

Gambar: Struktur IAA

Sumber:www.plant-hormones.info

Alamiah auksin

Istilah auksin (gambar 1) berasal dari bahasa latin dari kata “auxein” yang artinya tumbuh. Senyawa yang pada umumnya dianggap auksin jika memiliki karakter kemampuan dalam menginduksi perpanjangan sel pada batang dan tersusun dari asam indolasetat (auksin pertama yang diisolasi) dalam aktivitas fisiologisnya. Auksin biasanya dapat mempengaruhi proses lainnya selain perpanjangan sel. Oleh karena itu dianggap semua auksin berperanan kritis dan membantu mendifinisikan hormon (Arteca, 1996; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury and Ross, 1992).

Sejarah auksin dan penelitian terdahulu

Auksin merupakan hormon tanaman yang pertama kali ditemukan. Charles Darwin merupakan diantara ilmuwan pertama yang meneliti tentang hormon tanaman. Pada bukunya “Kekuatan gerak tanaman” yang ditampilkan pada tahun 1880. Dia merupakan orang yang pertama mendiskripsikan pengaruh cahaya pada pergerakan coleoptile rumput kanari (Phalaris canariesnsis). Koleoptil daun terspesialisasi yang berasal dari nodus pertama dimana merupakan pembungkus epikotil tanaman pada tahap perkecambahan untuk proteksi sampai muncul dari tanah. Ketika cahaya diarahkan pada koleoptil, maka akan membungkuk sesuai dengan arah datangnya cahaya. Ketika ujung koleoptil ditutupi dengan alumunium foil, maka tidak akan terjadi pembungkukan menuju arah cahaya. Namun, jika ujung koleoptil dibiarkan terbuka tetapi sebagian tepat dibawah ujung tetap tertutup, maka paparan dari cahaya menghasilkan kelengkungan tanaman menuju cahaya. Eksperimen Darwin ini membuktikan bahwa ujung koleoptil terdapat jaringan yang bertanggung jawab untuk menerima cahaya dan memproduksi beberapa signal diamana akan dikirimkan pada bagian bawahnya koleoptil dimana respon fisiologis pembungkukan terjadi. Dia kemudian memotong ujung dari koleoptil dan menyinari sisa koleoptil dengan cahaya untuk melihat terjadinya proses pelengkungan. Kelengkungan tanaman tidak terjadi sehingga melaporkan hasil dari eksperimen pertama Darwin ini (Darwin, 1880).

Pada tahun 1885, Salkowski menemukan Indole-3-acetic acid (IAA) pada media fermentasi (Salkowski, 1885). Isolasi produk serupa dari jaringan tanaman tidak dapat ditemukan pada jaringan tanamn hampir selama 50 tahun. IAA merupakan auksin utama yang terlibat dalam banyak proses fisiologis pada tanaman (Arteca, 1996). Pada tahun 1907, kajian Fitting tentang pengaruh sayatan pada sisi terkena cahaya dan tidak terkena cahay pada tanaman. Hasilnya telah membantu dalam memahami jika proses translokasi signla benar-benar terjadi pada sisi khusus tanaman tetapi hasil ini kurang menyakinkan karena signal ini mampu melintasi atau menhilang dari sekitar sayatan ( Fitting, 1907). Pada tahun 1913, Boysen-jensen memodifikasi eksperimen Fitting melalui penyisipan potongan mika untuk memblok jalannya signal dan menujukan bahwa transport auksin menuju dasar telah terjadi pada sisi gelap tanaman berkebalikan dengan dengan sisi yang terekspos cahaya searah (Boysen-Jensen, 1913). Pada tahun 1918, Paal menegaskan hasil Boysen-Jansen melalui pemotongan ujung koleoptil pada kondisi gelap, menyinari hanya bagian ujung dengan cahaya, menggantikan ujung koleoptil pada tanaman tetapi bagian pangkal dipusatkan ke salah satu sisi atau lainnya. Hasilnya menunjukkan, bagian mana saja pada koleoptil yang terpapar cahaya, kelengkungan terjadi menuju pada sisi lainnya (Paal, 1918). Soding merupakan ilmuwan berikutnya yang memeusatkan perhatian terhadap penelitian auksin berdasarkan ide dari Paal. Dia menunjukan jika ujung dari koleoptil dipotong akan menghasilkan reduksi dari pertumbuhan tetapi jika dipotong dan kemudian pertumbuhan tetap berlanjut berganti pada tempat lainnya (Soding, 1925).

Gambar: Percobaan Went

Sumber: http://www.plant-hormones.info

Pada tahun 1926, seorang mahasiwa pascasarjana dari Belanda yang bernama Fritz Went mempublikasikan laporannya yang mendiskripsikan bagaimana dia mengisolasi substansi pertumbuhan tanaman melalui cara menempatkan agar blok dibawah ujung koleoptil selama waktu tertentu kemudian dilepaskan dan menempatkannya pada batang Avena yang dipotong (Went, 1926). Setelah penempatan agar tersebut, batang itu memulai pertumbuhan kembali (Lihat Gambar 2). Pada tahun 1928, Went mengembangkan metode untuk perhitungan substansi pertumbuhan tanaman. Hasilnya menyatakan bahwa kelengkungan pada batang proposional dengan jumlah substansi pertumbuhan pada agar (Went, 1928). Uji ini disebut tes kelengkungan avena ( Lihat Gambar 3).

Gambar: Percobaan Went

Sumber: http://www.plant-hormones.info

Sebagian besar pengetahuan tentang auksin saat ini diperoleh dari aplikasi ini. Pekerjaan Went memberikan pengaruh besar terhadap penelitian tentang substansi pertumbuhan tanaman. Dia sering sikaitakn dengan istilah auksin tetapi pada kenyataannya Kogl dan Haagen-smitlah yang pertama memurnikan senyawa auxientriolic acid (auxin A) dari urin manusia pada tahun 1931 (Kogl dan Haagen-Smit, 1931). Sealnjutnya Kogl mengisolasi senyawa lainnya dari urin dimana mirip dengan struktur dan fungsi auksin A, salah satunnya adalah Indole-3 acetic acid (IAA) yang pada mulanya ditemukan oleh Salkowski pada tahun 1985. Pada tahun 1954, komite ahli fisiologi tanaman merangkai karakter kelompok dari auksin. Istilah auksin berasal dari bahasa yunani yang berarti “to grow”. Senyawa yang dapat diaanggap sebagai auksin jika disintesis oleh tanaman dan substansi dimana memilki aktivitas serupa dengan IAA (uksin pertama yang diisolasi dari tanaman) (Arteca, 1996; Davies, 1995).

Biosintesis dan metabolisme auksin

IAA secara kemikal mirip dengan asam amino triptofan diamana dianggap sebagai asal dari bentuk molekul IAA. Tiga mekanisme yang dapat menjelaskan perubahan ini:

  • Triptofan diubah menjadi asam indolpiruvat melalui reaksi transmisi.
  • Asam indolepiruvat kemudian diubah menjadi indoleasetaldehid melalui reaksi dekarboksilasi.
  • Tahap akhir merupakan oksidasi indoleasetaldehid menghasilkan asam indoleasetat.

Triptofan mengalami dekarboksilasi menjadi triptamin.Triptamin kemudian dioksidasi dan deaminisassi untuk menghasilkan indolasetaldehid. Molekul ini akan mengalami oksidasi lebih lanjut untuk menghasilkan asam indoleasetat. Pada tahun 1991, mekanisme ketiga telah terlibat. IAA dapat dihasilkan melalui cara bebas triptofan mekanisme. Mekanisme ini sangat kurang diketahui, tetapi memerlukan suatu trp(-) mutan. Eksperimen lainnya telah menunjukan bahwa pada beberapa tanaman mekanisme ini merupakan proses bioseintesis IAA.

Enzim yang berperan dalam biosintesis IAA merupakan yang paling aktif pada jaringan muda seperti pada ujung maristem apikal dan daun yang sedang tumbuh serta buah. Jaringan serupa dimana ditemukan konsentrasi tinggi IAA. Salah cara tumbuhan mengontrol jumlah IAA yang ada pada jaringan pada waktu tertentu adalah melalui pengontrolan hormon biosintesis. Mekanisme kontrol lainnya melibatkan produksi secara konjugasi dimana molekul sederhana dirangkai menjadi hormon tetapi belum aktif. Pembentukkan konjugasi mungkin merupakan mekanisme penyimpanan dan penyaluran hormon hormon aktif. Konjugasi dapat dibentuk dari IAA melalui enzim hidrolase. Konjugasi dapat cepat teraktivasi ketika signal stimulus lingkungan mempercepat respon secara hormonal. Degradasi auksin merupakan akhir dari metode pengontrolan level auksin. Dua mekanisme proses ini seperti dibawah:

Oksidasi IAA oleh oksigen menghasilkan hilangnya kelompok karboksil dan 3-metilenoksindole sebagai produk utama pemecahan. IAA oksidase merupakan enzim dimana mengkatalisis proses ini. Konjugasi IAA dan auksin sintetik seperti 2,4-D tidak dapat dihancurkan melalui proses ini. C-2 dari cicin heterosiklik dioksidasi menghasilkan oxindole-3-acetic acid. C-3 kemudia dioksidasi dengan penambahan C-2 sehingga menghasilkan Dioxindole-3 acetic acid.
Mekanisme biosintesis dan degradasi dari molekul auksin sangat penting untuk aplikasi agrikultur dimasa depan. Informasi mengenai metabolisme auksin memicu manipulasi genetik dan kemia dari level hormon endogen sehingga menghasilkan pertumbuhan yang diinginkan dan deferensiasi pada spesies tumbuhan penting. Pada akhirnya, ada kemungkina untuk meregulasi pertumbuhan tumbuhan tanpa penggunaan herbisida dan pupuk yang berbahaya (Davies, 1995; Salisbury and Ross, 1992).

Fungsi Auksin

Berikut ini merupakan beberapa respon auksin yang diketahui (Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury and Ross, 1992).

1. Menstimulasi pemanjangan sel
2. Menstimulasi pembelahan sel pada kambium dan kombinasi dengan sitokinin pada jaringan
3. Menstimulasi deferensiasi floem dan xilem
4. Menstimulasi inisiasi akar pada pemtongan batang dan perkembangan akar lateral pada kultur jaringan
5. Memediasi respon tropistik pembungkukkan dalam menanggapi garvitasi dan cahaya
6. Auksin yang disuplai dari tunas apikal menekan pertumbuhan tunas lateral
7. Menunda penguguran daun
8. Dapat menghambat atau mempromosi pengguguran (melalui stimulasi etilen) daun dan buah
9. Dapat menginduksi pengaturan perbuahan dan pertumbuhan pada beberapa tanaman
10. Melibatkan pergerakkan asimilasi auksin akibat pengaruh transport floem
11. Menunda kematangan buah
12. Memicu perbungggan pad Bromeliad
13. Menstimulasi pertumbuhan pada bagian bunga
14. Memicu pengurangan sifat betina pada bunga deoecidous
15. Menstimulasi produksi etilen pada konsentrasi tinggi

Diatas telah menggambarkan pengaruh auksin pada perkembangan strawberry. Achenes telah memproduksi auksin. Ketika dilepaskan, strawberry tidak dapat berkembang (Raven, 1992).

wahju hidayat/Departement of Biology-UNS

2 Comments to “AUKSIN”

  1. keren bangets dech…membantu dalam menjawab soal biologi saya..
    diperbanyak lagi yak😀

  2. saya juga sangat menyukai biologi🙂

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: