Tumbuhan, seperti halnya makhluk hidup lainnya, mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang dikendalikan oleh berbagai hormon. Dua hormon utama yang berperan dalam mengatur pertumbuhan tumbuhan adalah auksin dan giberelin.
Meskipun sama-sama berfungsi sebagai hormon pertumbuhan, auksin dan giberelin memiliki mekanisme kerja yang berbeda. Auksin lebih berperan dalam pemanjangan sel dan dominansi apikal, sementara giberelin lebih banyak memengaruhi pertumbuhan batang, perkecambahan, dan pemanjangan antar ruas batang.
Artikel ini akan membahas secara mendalam perbedaan antara auksin dan giberelin, bagaimana keduanya bekerja dalam sistem fisiologi tumbuhan, serta peran mereka dalam pertanian dan bioteknologi.
1. Pengertian dan Fungsi Auksin serta Giberelin
Auksin: Hormon yang Mengatur Pemanjangan Sel dan Dominansi Apikal
Auksin adalah hormon pertumbuhan utama dalam tumbuhan yang berperan dalam pemanjangan sel, dominansi apikal, dan pembentukan akar adventif. Hormon ini pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Belanda, Fritz Went, yang meneliti bagaimana tumbuhan membengkok ke arah cahaya.
Fungsi utama auksin:
- Merangsang pemanjangan sel, terutama pada bagian meristem ujung batang.
- Mengontrol dominansi apikal, yaitu mencegah pertumbuhan tunas samping agar batang utama lebih dominan.
- Mendorong pembentukan akar adventif, yang berguna dalam perbanyakan vegetatif tumbuhan.
- Menghambat absisi daun dan buah, sehingga membantu mempertahankan daun dan buah tetap menempel lebih lama.
Ilustrasi: Auksin seperti “pemandu arah” yang memastikan batang tumbuh ke atas dan mencegah tunas samping tumbuh terlalu cepat.
Giberelin: Hormon yang Mengatur Pemanjangan Batang dan Perkecambahan
Giberelin adalah hormon pertumbuhan yang ditemukan dalam jamur Gibberella fujikuroi dan memiliki peran penting dalam pemanjangan batang, perkecambahan, dan pembentukan buah tanpa biji.
Fungsi utama giberelin:
- Memacu pemanjangan ruas batang, membuat tumbuhan menjadi lebih tinggi.
- Merangsang perkecambahan biji, dengan cara memecah dormansi dan mengaktifkan enzim untuk pertumbuhan.
- Mempromosikan pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi), seperti pada anggur tanpa biji.
- Menginduksi pembungaan pada tanaman tertentu, terutama pada tanaman yang membutuhkan perlakuan khusus untuk berbunga.
Ilustrasi: Giberelin seperti “mesin percepatan” yang memperpanjang batang dan membantu tumbuhan berkecambah lebih cepat.
2. Mekanisme Kerja Auksin dan Giberelin dalam Tumbuhan
Mekanisme Kerja Auksin: Transportasi Polar dan Aktivasi Pertumbuhan Sel
Auksin bekerja dengan cara mengaktifkan pompa proton (H⁺) di dinding sel, yang menyebabkan dinding sel menjadi lebih fleksibel dan memungkinkan sel memanjang.
Langkah-langkah kerja auksin:
- Auksin diproduksi di ujung batang dan didistribusikan ke bagian bawah tumbuhan melalui transportasi polar.
- Auksin mengaktifkan pompa proton (H⁺-ATPase) di membran sel.
- Ion hidrogen menyebabkan pelunakan dinding sel, sehingga memungkinkan sel untuk memanjang.
- Tumbuhan tumbuh ke atas, menjauhi gravitasi dan mendekati cahaya (fototropisme dan geotropisme).
Ilustrasi: Auksin seperti “tukang pijat” yang melenturkan dinding sel agar tumbuhan bisa memanjang lebih cepat.
Mekanisme Kerja Giberelin: Aktivasi Enzim dan Regulasi Gen
Giberelin bekerja dengan cara mengaktifkan enzim yang memecah cadangan makanan dalam biji, sehingga memungkinkan biji berkecambah dan tumbuh lebih cepat.
Langkah-langkah kerja giberelin:
- Giberelin merangsang aktivasi enzim α-amilase dalam biji yang dorman.
- Enzim ini memecah pati menjadi gula, yang menjadi sumber energi untuk perkecambahan.
- Sel-sel di batang memanjang lebih cepat, menyebabkan tumbuhan tumbuh lebih tinggi.
- Pada beberapa tumbuhan, giberelin juga membantu pembentukan bunga dan buah tanpa biji.
Ilustrasi: Giberelin seperti “starter mesin” yang mengaktifkan enzim dalam biji agar bisa tumbuh lebih cepat.
3. Peran Auksin dan Giberelin dalam Pertumbuhan Tumbuhan
Auksin: Mengatur Arah dan Struktur Pertumbuhan
- Membantu batang tumbuh ke atas, menghindari gravitasi (geotropisme negatif).
- Membantu akar tumbuh ke bawah, mengikuti gravitasi (geotropisme positif).
- Mencegah pertumbuhan tunas samping, sehingga tumbuhan memiliki batang utama yang dominan.
- Memfasilitasi perakaran dalam stek batang, berguna dalam perbanyakan tanaman secara vegetatif.
Ilustrasi: Auksin seperti “pemimpin” yang menentukan arah pertumbuhan tumbuhan.
Giberelin: Mempercepat Pertumbuhan dan Reproduksi
- Memanjangkan ruas batang, membuat tanaman tumbuh lebih tinggi.
- Mempercepat perkecambahan biji, dengan cara memecah dormansi.
- Menginduksi pembungaan, terutama pada tanaman yang membutuhkan syarat lingkungan khusus.
- Menghasilkan buah tanpa biji, yang berguna dalam produksi buah komersial.
Ilustrasi: Giberelin seperti “bahan bakar turbo” yang mempercepat pertumbuhan tumbuhan.
4. Aplikasi Auksin dan Giberelin dalam Pertanian dan Bioteknologi
Penggunaan Auksin dalam Pertanian
- Digunakan dalam perbanyakan tanaman vegetatif, seperti stek batang yang direndam dalam larutan auksin untuk mempercepat pertumbuhan akar.
- Mencegah gugurnya buah, dengan cara menyemprotkan auksin ke tanaman buah.
- Menghambat pertumbuhan tunas samping, sehingga tanaman memiliki batang utama yang lebih kokoh.
Ilustrasi: Auksin seperti “perekat buah,” yang membantu menjaga buah tetap menempel pada pohon lebih lama.
Penggunaan Giberelin dalam Pertanian
- Mempercepat pertumbuhan tanaman, terutama pada tanaman yang tumbuh lambat.
- Meningkatkan ukuran buah dan batang, seperti pada anggur dan tebu.
- Merangsang perkecambahan biji dalam kondisi tidak optimal, seperti pada tanaman padi dan gandum.
- Membantu pembentukan buah tanpa biji, seperti pada semangka dan jeruk tanpa biji.
Ilustrasi: Giberelin seperti “pupuk ajaib” yang membantu tanaman tumbuh lebih besar dan lebih cepat.
Kesimpulan
Auksin dan giberelin adalah dua hormon penting dalam pertumbuhan tumbuhan yang memiliki fungsi, mekanisme kerja, dan aplikasi yang berbeda:
- Auksin berperan dalam pemanjangan sel, dominansi apikal, dan pertumbuhan akar.
- Giberelin berperan dalam pemanjangan batang, perkecambahan, dan pembentukan buah tanpa biji.
Kedua hormon ini bekerja saling melengkapi, memastikan bahwa tumbuhan dapat tumbuh dengan baik, beradaptasi dengan lingkungannya, dan menghasilkan hasil panen yang lebih baik dalam pertanian. Memahami perbedaannya membantu dalam penggunaan hormon ini secara efektif dalam pengelolaan pertumbuhan tanaman dan produksi pertanian.