Sejarah Penemuan Hormon Giberilin dan Pengaruhnya Terhadap Tumbuhan

Struktur Kimia GA₃

Sejarah Penemuan Hormon Giberilin

Ilmuan Jepang, F. Kurusawa (tahun 1926) menemukan suatu zat yang memiliki kemiripan dengan hormon auksin. Zat tersebut ditemukan dari sejenis jamur yang hidup sebagai parasit pada tanaman padi.

Zat tersebut dikenal dengan Gibberella fujikuroi. Gejala khas dari penyakit ini ialah apabila tanaman padi terserang, maka tanaman tersebut memperlihatkan batang dan daun yang memanjang secara tidak normal. 

Setelah Kurosawa berhasil mengisolasi Gibberella Fujikuroi, beliau melakukan percobaan dengan menginfeksikan Gibberella fujikuroi kepada tanaman yang sehat. Percobaan infeksi tersebut berakibat  tanaman yang terinfeksi memperlihatkan gejala seperti  batang dan daun yang memanjang secara tidak normal. Sumber dari Zainal Abidin 1982 dari bukunya Dasar-Dasar Pengetahuan tentang Zat Pengatur Tumbuh.

Selanjunya, pada tahun 1930 Yabuta dan Hayashi berhasil mengisolasi suatu senyawa aktif dari jamur Gibberella Fujikuroi yang dinamakan giberelin. Pada tahun 1951, Stodola dkk melakukan penelitian terhadap substansi dari jamur Gibberella Fujikuroi, dan menghasilkan “Giberelin A”. 

Pada mulanya, penelitian ini tidak banyak menarik perhatian para ahli di luar Jepang. Sampai pada akhir Perang Dunia II beberapa team ahli dari Inggris dan Amerika Serikat mengunjungi Jepang dan menyadari akan penelitian-penelitian mengenai giberelin ini. 

Setelah dilakukan studi lebih dalam, diketahui bahwa giberelin A terdiri dari sekurang-kurangnya jenis giberelin yang disebut dan disingkat penamaannya menjadi GAn, dimana n merupaka kode dari jenis A yg ditemukan. 

Disimpulkan dan disepakati, nama keenam jenis giberelin tersebut menjadi GA1, GA2, GA3, GA4, GA7, dan GA9. Menurut Loveless A. R. (1991: 369) giberelin alami terdapat lebih dari 30 macam, semuanya memiliki konfigurasi kimia yang khusus (suatu rangka giban), tetapi yang paling sering dideteksi ialah asam giberelat (GA3) dan banyak efek fisiologis yang dianggap berasal dari GA3.

PENGARUH GIBERELIN PADA TUMBUHAN

Salah satu pengaruh giberelin pada tumbuhan adalah merangsang pertumbuhan batang. Peran giberelin dalam pemanjangan batang merupakan hasil dari 3 proses yaitu :

Proses pertama, Pembelahan di daerah ujung batang. 

Penelitian Lui dan Loy (1976) menunjukkan pembelahan sel diakibatkan oleh stimulus giberelin terhadap sel yang berada pada fase G1 dengan cepat berubah memasuki fase S dan memperpendek fase S. 

Fase G dan fase S merupakan tahapan pembelahan sel tanaman. Terdapat dua fase pada kegiatan siklus pembelahan sel pada tanaman, yaitu pembelahan sel (M) dan interfase. Fase Pembelahan sel meliputi dua tahapan yaitu: kariokinesis/ mitosis dan sitokinesis, sedangkan interfase mencakup tiga buah tahapan yaitu : G1, S, dan G2. Pada G1 sel anakan tumbuh menjadi dewasa, pada S terjadi replikasi dan transkripsi DNA sedangkan pada G2, sel mempersiapkan diri untuk membelah.

Proses kedua, memacu pertumbuhan sel 

Peran giberelin dalam memacu pertumbuhan sel dengan cara meningkatkan hidrolilis amilum (pati), fruktan dan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa sehingga dapat digunakan untuk respirasi yang menghasilkan energi. Energi tersebut kemudian digunakan untuk pembentukan dinding sel dan komponen-komponen sel lain sehingga proses pembentukan sel dapat berlangsung dengan cepat. Giberelin juga berpengaruh terhadap penurunan potensial air sehingga air dapat masuk ke dalam sel dengan lebih cepat dan terjadi pembentangan sel.

Amilum (pati) merupakan karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Hidrolisis pati merupakan proses pemecahan molekul menjadi bagian-bagian penyusunnya yang lebih sederhana seperti dekstrin, isomaltosa, maltosa dan glukosa

Proses ketiga, meningkatkan plastisitas dinding sel 

Sel-sel individu tumbuhan dapat meningkatkan ukuran dengan sangat cepat dengan meningkatkan plastisitas (pelonggaran) dinding sel.  Proses plastisitas dinding sel disebabkan oleh peran utama auksin yang melakukan pemompaan proton pada membran plasma.

Pada daerah perpanjangan sel, auksin meningkatkan pompa proton sehingga dalam beberapa menit meningkatkan potensial membran dan pH dalam dinding menurun. Kondisi asam akibat penurunan PH tersebut menyebabkan aktivasi enzim ekspansin yang melepaskan ikatan hidrogen antara ikatan mikrofibril selulosa dan melonggarkan struktur dinding sel.

Peran hormon giberelin pada proses ketiga yaitu, pengaruhnya terhadap konsentrasi kadar auksin melalui pembentukan enzim proteolitik yang akan melepaskan asam amino triptofan (pembentuk auksin) sehingga akan meningkatkan kadar auksin pada tumbuhan. Giberelin juga merangsang pembentukan polihidroksi asam sinamat, yang mampu menghambat kerja enzim IAA oksidase dimana enzim ini merupakan enzim perusak auksin

Penelitian-penelitian berikutnya, banyak diuraikan tentang giberelin dalam hubungannya dengan partenokarpi. Hasil penelitian Barker dan Collin (1965) menunjukkan bahwa GA3 lebih efektif dalam terjadinya partenokarpi dibanding hormon lain.

Partenokar berdasarkan wikipedia secara harfiah bermakna "buah perawan", yang merupakan gejala terbentuknya buah tanpa melalui proses pembuahan inti generatif terhadap sel telur. Gejala ini menunjukkan bahwa pembuahan merupakan salah satu, namun bukanlah satu-satunya, pemicu pembentukan buah. Bunga akan secara alami memproduksi hormon tumbuhan, yang diperlukan untuk mengawali proses pembentukan buah.

Secara umum disimpulkan Fungsi Hormon Giberilin adalah sbb:

1. Merangsang pertumbuhan antar buku sehingga tanaman yang kerdil dapat menjadi normal
2. Membantu percepatan tumbuhnya bunga
3. Mempercepat pertumbuhan biji, tunas serta tumbuhan utuh.
4. Membantu proses perkecambahan biji karena tersedianya energi bagi perkembangan embrio.
5. Merangsang inisiasi pembungaan dan pembesaran buah. Hal ini dapat terlihat pada buah anggur yang diberikan GA akan berukuran lebih besar.
6. Dapat meningkatkan laju fotosintesis apabila diberikan di bawah tajuk tumbuhan.
7. Pada beberapa kasus, pemberian hormon pada tumbuhan satu ini dapat berpengaruh terhadap proses patenokarpi, yaitu proses pembentutkan buah tanpa adanya pembuahan.

Saya rasa untuk pembahasan tentang Sejarah Penemuan Hormon Giberilin dan Pengaruhnya Terhadap Tanaman cukup sampai disini, pembahasan lebih lanjut akan kita jabarkan pada postingan berikutnya.