Misteri 5 Dekade Terbongkar: Proses Rumit Pertumbuhan Tanaman

Nationalgeographic.co.id—Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan UC Riverside telah menunjukkan untuk pertama kalinya satu cara bahwa molekul kecil mengubah sel tunggal menjadi sesuatu yang besar seperti pohon. Selama setengah abad, para ilmuwan telah mengetahui bahwa semua tanaman bergantung pada molekul ini, auksin, untuk tumbuh. Sampai sekarang, mereka tidak mengerti persis bagaimana auksin menggerakkan pertumbuhan tersebut.

Kata auksin sendiri berasal dari kata Yunani "auxein," yang berarti "tumbuh." Ada dua jalur utama yang digunakan auksin untuk mengatur pertumbuhan tanaman, dan salah satunya sekarang dijelaskan dalam hasil penelitian yang diterbitkan di jurnal Nature pada 27 Oktober 2021 berjudul TMK-based cell-surface auxin signalling activates cell-wall acidification.

Sel tumbuhan terbungkus dalam dinding sel seperti cangkang, yang lapisan utamanya memiliki tiga komponen utama yaitu selulosa, hemiselulosa, dan pektin.

"Selulosa bekerja seperti rebar di tingkat tinggi, memberikan dasar kekuatan yang luas. Ini diperkuat oleh rantai hemiselulosa dan disegel oleh pektin," kata Zhenbiao Yang, profesor botani UCR dan pemimpin tim peneliti.

Baca Juga: Mencari Miliaran Benih Jadi Tantangan Restorasi Hutan di Indonesia

Komponen-komponen ini menentukan bentuk sel tumbuhan, menghasilkan formasi yang terkadang mengejutkan seperti sel epidermis daun berbentuk potongan puzzle yang telah dipelajari oleh Prof. Yang selama dua dekade terakhir. Bentuk-bentuk ini membantu merekatkan sel-sel dengan erat dan memberikan kekuatan fisik bagi tanaman terhadap unsur-unsur seperti angin. Namun, ada sebuah pertanyaan, dengan segala sesuatu yang terkunci rapat oleh dinding sel, bagaimana mungkin pergerakan dan pertumbuhan terjadi?

Satu teori menyatakan bahwa ketika tanaman siap untuk tumbuh, auksin menyebabkan sel-sel mereka menjadi asam, melonggarkan ikatan antar komponen dan memungkinkan dinding melunak dan mengembang. Teori ini diajukan setengah abad yang lalu, tetapi bagaimana auksin mengaktifkan pengasaman tetap menjadi misteri sampai sekarang.

Tim Yang menemukan auksin menciptakan keasaman itu dengan memicu pemompaan proton ke dinding sel, sehingga menurunkan tingkat pH mereka. PH yang lebih rendah mengaktifkan protein, yaitu expansin. Protein ini akan memecah hubungan antara selulosa dan hemiselulosa, sehingga memungkinkan sel untuk berkembang.

Halaman berikutnya...