Fungsi Hormon Sitokinin untuk Tanaman Budidaya
ORGANIKILO.COM - Hormon sitokinin adalah zat pengatur tumbuh (ZPT) yang berperan dalam merangsang pertumbuhan sel, pembelahan, dan mengatur perkembangan tanaman. Sitokinin juga berpengaruh pada pembentukan daun, pengaturan buah, dan pembungaan.
Sekilas Tentang Hormon Sitokinin
Senyawa organik sitokinin merupakan salah satu jenis hormon tumbuhan yang berfungsi mengatur pertumbuhan serta perkembangan semua jenis tanaman.
Fungsi utamanya adalah merangsang pembelahan sel, mengatur perkembangan daun, bunga, dan buah, serta mempengaruhi pembentukan akar. Hormon sitokinin sering bekerja bersama dengan hormon auksin untuk mengatur berbagai proses pertumbuhan tanaman.
Sejarah dan Asal usul Nama Hormon Sitokinin
Hormon sitokinin pertama kali diisolasi oleh Folke Skoog dan rekannya pada tahun 1950-an ketika ia mengidentifikasi zat yang merangsang pertumbuhan dalam jaringan/sel tumbuhan.
Nama "sitokinin" berasal dari kata "cytokinesis," yang merujuk pada pembelahan sel dalam proses pertumbuhan. Istilah ini dipilih karena hormon tersebut awalnya ditemukan memengaruhi pembelahan sel dalam jaringan tumbuhan.
Perbedaan Hormon Sitokinin dan Auksin
Auksin dan sitokinin adalah dua hormon tumbuhan yang berperan dalam mengatur pertumbuhan dan perkembangan. Salah satu perbedaan utama antara keduanya adalah dalam pengaruh mereka terhadap pembelahan sel.
Auksin: Hormon auksin merangsang pertumbuhan dan pembelahan sel. Pada konsentrasi rendah, auksin merangsang pertumbuhan, tetapi pada konsentrasi tinggi, auksin dapat menghambat pembelahan sel.
Sitokinin: Sebaliknya, sitokinin merangsang pembelahan sel. Hormon ini bekerja secara sinergis dengan auksin untuk mengatur pembelahan sel dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin memiliki peran dalam merangsang pembelahan sel secara aktif, terutama di ujung tunas dan daun muda.
Dalam kombinasi, auksin dan sitokinin bekerja bersama-sama untuk mengatur proses pertumbuhan, di mana auksin merangsang pemanjangan sel sementara sitokinin merangsang pembelahan sel. Interaksi antara keduanya sering kali menentukan bentuk dan pola pertumbuhan tanaman.
Fungsi Utama dan Peran Hormon Sitokinin
Berikut ini adalah daftar fungsi utama dan peran sitokinin pada tumbuhan dan tanaman budidaya:
Stimulasi Pembelahan Sel: Sitokinin merangsang pembelahan sel, membantu dalam pertumbuhan akar, tunas, dan daun baru.
Penundaan Penuaan: Hormon ini membantu dalam menunda proses penuaan pada daun dan organ tumbuhan lainnya.
Pengaturan Pembungaan: Sitokinin berperan dalam pengaturan pembungaan, pembentukan buah, dan pengembangan biji.
Pengaturan Kultur Jaringan: Digunakan dalam kultur jaringan untuk merangsang pertumbuhan jaringan tanaman dalam kondisi laboratorium.
Interaksi dengan Hormon Lain: Berinteraksi dengan hormon lain seperti auksin untuk mengatur pertumbuhan, pertahanan tanaman, dan respons terhadap stres lingkungan.
Pengaruh dalam Pemeliharaan Ketahanan Tanaman: Sitokinin membantu tanaman dalam menjaga ketahanan terhadap stres, seperti kekeringan, panas, atau serangan penyakit.
Penggunaan dalam Pemuliaan Tanaman: Dalam pemuliaan tanaman, sitokinin digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu, seperti daya tahan terhadap penyakit atau produksi buah yang lebih baik.
Stimulasi Pembelahan Sel
Stimulasi pembelahan sel oleh hormon sitokinin merupakan proses yang mengatur perkembangan dan pertumbuhan tumbuhan. Hormon ini merangsang pembelahan sel dengan cara mempengaruhi aktivitas gen yang mengatur siklus sel, khususnya dengan mengaktifkan enzim yang terlibat dalam proses pembelahan.
Sitokinin bertindak sebagai pendorong utama di dalam pembelahan sel, terutama pada jaringan meristemik di ujung akar dan tunas tumbuhan. Hormon ini menstimulasi pembelahan sel dengan mengatur produksi ribonukleotida yang diperlukan untuk sintesis DNA. Akibatnya, sel-sel dalam jaringan meristemik terus berkembang dan memperbanyak diri, menghasilkan pertumbuhan tambahan pada tanaman.
Proses pembelahan sel yang diinduksi oleh sitokinin terutama terjadi di bagian-bagian tumbuhan yang baru berkembang, seperti pembentukan tunas baru, daun muda, dan pembesaran akar. Stimulasi ini juga berperan dalam pembentukan bunga dan buah serta dalam proses regenerasi pada kultur jaringan tanaman.
Penundaan Penuaan
Hormon sitokinin memiliki kemampuan untuk menunda penuaan pada jaringan tumbuhan. Ini terjadi dengan cara merangsang pertumbuhan sel dan memicu sintesis protein serta zat-zat lain yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan seluler yang sehat. Sitokinin juga membantu memperlambat proses penguraian dan kematian sel, yang pada gilirannya menunda penuaan jaringan.
Selain itu, hormon sitokinin dapat mengurangi tingkat pembusukan dan oksidasi dalam sel tumbuhan. Hal ini berdampak pada daya tahan jaringan terhadap faktor-faktor lingkungan yang memicu penuaan, seperti radiasi ultraviolet, panas berlebih, atau stres lingkungan lainnya. Proses ini membantu menjaga kesehatan tumbuhan dan memberikan daya tahan yang lebih baik terhadap kondisi lingkungan yang merugikan.
Pengaturan Pembungaan
Hormon sitokinin juga memiliki peran dalam mengatur proses pembungaan pada tanaman. Meskipun pada umumnya hormon ini lebih dikenal karena perannya dalam pertumbuhan vegetatif, sitokinin juga turut berperan dalam regulasi pembentukan bunga pada tanaman.
Pengaturan pembungaan oleh sitokinin terjadi dengan mempengaruhi ekspresi gen yang bertanggung jawab atas pembentukan bunga. Sitokinin dapat mempengaruhi tahap-tahap awal pembungaan, seperti pembentukan primordia bunga dan perkembangan bunga hingga menjadi struktur yang sempurna. Hormon ini juga berperan dalam meningkatkan pembentukan bakal buah setelah proses pembuahan.
Namun, peran sitokinin dalam pembungaan bisa sangat bervariasi tergantung pada jenis tanaman, spesies, dan faktor lingkungan. Beberapa tanaman mungkin lebih responsif terhadap peran sitokinin dalam pembungaan dibandingkan dengan tanaman lainnya.
Pengaturan Kultur Jaringan
Pengaturan kultur jaringan merupakan salah satu aspek penting yang terkait dengan hormon sitokinin dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin sering digunakan dalam kultur jaringan untuk mempromosikan pertumbuhan tunas dan percabangan.
Dalam kultur jaringan, sitokinin sering digunakan bersama dengan auksin (seperti hormon pertumbuhan lainnya) untuk menghasilkan pertumbuhan yang diinginkan. Kombinasi auksin dan sitokinin dalam kultur jaringan dapat mengarah pada perangsangan pembentukan tunas, mempengaruhi perkecambahan biji, dan bahkan menghasilkan kloning tanaman.
Penggunaan sitokinin dalam kultur jaringan juga mempengaruhi diferensiasi sel, memungkinkan pertumbuhan tanaman yang lebih cepat dan lebih terorganisir dalam lingkungan laboratorium. Prinsip-prinsip ini digunakan dalam budidaya tanaman secara massal, penelitian, dan pengembangan varietas tanaman baru.
Interaksi dengan Hormon Lain
Interaksi hormon sitokinin dengan hormon lain, seperti auksin, merupakan bagian penting dari regulasi pertumbuhan tanaman. Kerjasama dan keseimbangan antara sitokinin dan auksin mengatur sejumlah proses pertumbuhan tanaman.
Interaksi dengan Auksin: Hormon sitokinin sering berinteraksi dengan auksin. Kombinasi keduanya mempengaruhi proses pembelahan sel dan diferensiasi, memungkinkan terbentuknya tunas, daun, dan akar yang sehat. Sitokinin dan auksin bekerja secara bersama-sama dalam membentuk morfologi tanaman yang diinginkan.
Pengaturan Perkembangan Tanaman: Sitokinin juga dapat memodulasi aktivitas hormon lain, seperti giberelin, etilen, dan asam absisat. Interaksi ini mempengaruhi proses perkembangan tanaman, seperti perkecambahan biji, dormansi, dan respons terhadap stres lingkungan.
Keseimbangan Hormonal: Keseimbangan hormon dalam tanaman adalah kunci untuk pertumbuhan yang optimal. Interaksi antara sitokinin dengan hormon lainnya mengatur dan mempertahankan keseimbangan ini. Sitokinin berfungsi untuk merangsang pertumbuhan tunas atau percabangan yang bisa dikontraskan oleh auksin untuk merangsang pertumbuhan akar.
Jadi, interaksi sitokinin dengan hormon lainnya memainkan peran penting dalam mengontrol pertumbuhan, diferensiasi sel, dan respons tanaman terhadap lingkungan.
Pengaruh dalam Pemeliharaan Ketahanan Tanaman
Pengaruh hormon sitokinin dalam pemeliharaan ketahanan tanaman dapat meliputi dalam beberapa faktor yang berkaitan sebagai berikut:
Stimulasi Pertumbuhan dan Produktivitas: Sitokinin berperan dalam merangsang pertumbuhan tanaman secara umum. Tanaman yang tumbuh sehat dan kuat cenderung memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap stres lingkungan, penyakit, dan serangan hama.
Regulasi Respons terhadap Stres Abiotik dan Biotik: Hormon sitokinin membantu tanaman beradaptasi terhadap stres lingkungan seperti kekeringan, suhu ekstrem, salinitas tanah, dan kekurangan nutrisi. Selain itu, sitokinin juga dapat mempengaruhi respons tanaman terhadap serangan patogen dan hama.
Pemulihan dan Regenerasi Tanaman: Sitokinin berperan dalam proses regenerasi tanaman. Ini berarti dalam kondisi stres saat pindah tanam (proses pemindahan bibit), hormon ini membantu tanaman memulihkan diri, termasuk dalam regenerasi jaringan dan pembentukan tunas baru setelah pemangkasan atau kondisi sejenisnya.
Keseimbangan Hormonal: Keseimbangan yang tepat antara sitokinin dengan hormon-hormon lain seperti auksin, giberelin, etilen, dan asam absisat juga mendukung ketahanan tanaman. Keseimbangan hormonal ini memastikan respons yang optimal terhadap stres dan kondisi lingkungan yang berubah-ubah.
Secara keseluruhan, peran sitokinin dalam pemeliharaan ketahanan tanaman terutama berkaitan dengan proses pertumbuhan, adaptasi terhadap stres lingkungan, serta respons yang tepat terhadap serangan penyakit dan hama.
Penggunaan dalam Pemuliaan Tanaman
Penggunaan sitokinin dalam pemuliaan tanaman telah menjadi bagian integral dalam upaya meningkatkan karakteristik genetik tertentu. Beberapa cara penggunaannya dalam pemuliaan tanaman meliputi:
Peningkatan Produktivitas: Sitokinin dapat digunakan untuk meningkatkan hasil panen atau produktivitas tanaman tertentu. Penggunaannya dapat meningkatkan pembentukan bunga, buah, atau biji.
Regenerasi Jaringan Tanaman: Dalam teknik kultur jaringan, sitokinin digunakan untuk merangsang pertumbuhan dan regenerasi jaringan tanaman dari eksplan tertentu, seperti permulaan tunas, pembentukan akar, atau regenerasi sel.
Pemanjangan Siklus Hidup: Sitokinin digunakan dalam pemuliaan untuk memperpanjang atau memperpendek siklus hidup tanaman, yang memungkinkan pemulia untuk memperoleh tanaman dengan siklus hidup yang lebih pendek atau lebih panjang.
Pengendalian Pembungaan: Sitokinin digunakan untuk mengendalikan proses pembungaan pada beberapa tanaman, memungkinkan pemulia untuk mengatur waktu dan produksi bunga atau biji.
Penyilangan dan Hibridisasi: Dalam upaya penyilangan dan hibridisasi tanaman, sitokinin dapat digunakan untuk menghasilkan keturunan dengan karakteristik yang diinginkan, misalnya, kombinasi sifat-sifat tertentu dari dua varietas atau spesies yang berbeda.
Penggunaan sitokinin dalam pemuliaan tanaman memberikan kemungkinan untuk menciptakan varietas baru yang lebih unggul dan tahan terhadap kondisi lingkungan yang berubah serta serangan penyakit atau hama tertentu.
Tumbuhan yang Kaya Kandungan Hormon Sitokinin
Beberapa jenis tumbuhan yang kaya akan hormon sitokinin dan dapat diekstrak untuk keperluan budidaya atau tanaman lainnya meliputi:
- Jagung: Tanaman jagung memiliki kandungan sitokinin yang cukup tinggi.
- Kelapa: Daging kelapa muda juga mengandung jumlah sitokinin yang signifikan.
- Kacang Polong: Kacang polong adalah sumber sitokinin yang baik.
- Pisang: Buah pisang, terutama yang belum matang, memiliki kandungan sitokinin yang cukup tinggi.
- Tauge: Tauge, yang berasal dari biji yang sedang berkecambah, juga memiliki kandungan sitokinin yang baik.
Bagian tanaman yang banyak mengandung hormon sitokinin umumnya terdapat pada bagian yang aktif dalam pertumbuhan, seperti:
- Tunas Apikal: Ujung tumbuhan yang sedang tumbuh aktif memiliki konsentrasi sitokinin yang tinggi.
- Daun Muda: Daun yang masih muda dan berkembang juga mengandung sitokinin.
- Akar: Ujung akar yang sedang berkembang juga menghasilkan sitokinin untuk merangsang pertumbuhan.
Ekstraksi sitokinin biasanya melibatkan penggunaan bagian-bagian ini dari tanaman yang kaya akan hormon tersebut, terutama dalam pemuliaan tanaman, kultur jaringan, atau teknik pertanian yang bertujuan untuk merangsang pertumbuhan atau regenerasi tanaman.
Kesimpulan
Hormon sitokinin memiliki peran vital dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman budidaya. Sebagai hasilnya, kesimpulan yang dapat diambil tentang fungsi hormon sitokinin untuk tanaman budidaya adalah:
Stimulasi Pertumbuhan: Hormon sitokinin merangsang pembelahan sel, merangsang pertumbuhan tunas dan daun, serta mempengaruhi pembentukan akar dan bunga.
Penundaan Penuaan: Sitokinin membantu dalam menunda proses penuaan jaringan, mempertahankan kehidupan sel yang lebih lama, dan memperpanjang umur tanaman.
Pengaturan Pembungaan: Hormon ini berperan dalam pengaturan proses pembungaan, mempengaruhi jumlah dan ukuran bunga serta pembentukan buah.
Pemeliharaan Ketahanan Tanaman: Sitokinin dapat membantu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres lingkungan, seperti kekeringan atau suhu ekstrem.
Pemuliaan Tanaman: Dalam pemuliaan tanaman, sitokinin digunakan untuk mempercepat produksi bibit yang lebih berkualitas dan tanaman yang lebih produktif.
Fungsi-fungsi ini menandai pentingnya hormon sitokinin (ZPT) dalam mengontrol berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman, memastikan pertumbuhan yang seimbang, dan memberikan dampak positif pada hasil budidaya.
