SEJARAH PENEMUAN HORMON GIBERELIN

Giberelin pertama kali ditemukan pada tahun 1926 oleh seorang ahli penyakit tanaman dari jepang bernama E. Kurosawa . Hormin ini diisolasi dari jamur Gibberella fujikuroi yang merupakan parasit dari tanaman padi. Tanaman tersebut sering tak mampu menopang dirinya sendiri dan akhirnya mati karena kelemahan ini dan kerusakan oleh parasit. Sejak Tanya penyakit tahun 1890-an orang jepang menyebutnya penyakit bakanae (kecambah tolol) Pada tahun 1926 , beberapa ahli patologi tumbuhan mendapatkan bahwa ekstrak cendawan tersebut yang disemprotkan ke tanaman padi menimbulkan gejala yang sama dengan endawan itu sendiri . hal itu menunjukkan bahwa bahan kimia tertentu menimbulkan penyakit tersebut .

Pada tahun 1930-an, T yabuta dan T hayasi memisahkan satu senyawa aktif dari cendawan tersebut , yang mereka namakan giberelin . hingga tahun 1990 telah ditemukan 84 jenis giberelin pada berbagai jenis cendawan dan tumbuhan . dari jumlah itu, 73 jenis berasal dari tumbuhan tingkat tinggi , 25 jenis daricendawan giberella dan 14 dari keduannya .

Hormon giberelin secara alami terdapat pada bagian tertentu tumbuhan yaitu pada buah dan biji saat berkecambah. Giberelin pertama kali ditemukan pada tumbuhan sejenis jamur Giberella fujikuroi (Fusarium moniliformae) oleh F.Kurusawa, seorang berkebangsaan Jepang di tahun 1930-an. Ketika itu, ia sedang mengamati penyakit Banane pada tumbuhan padi. Padi yang terserang oleh sejenis jamur memiliki pertumbuhan yang cepat sehingga batangnya mudah patah. Jamur ini kemudian diberi nama Gibberella fujikuroi yang menyekresikan zat kimia bernama giberelin.Giberelin ini kemudian diteliti lebih lanjut dan diketahui banyak berperan dalam pembentukan bunga, buah, serta pemanjangan sel tumbuhan. Kubis yang diberi hormon giberelin dengan konsentrasi tinggi, akan mengalami pemanjangan batang yang mencolok.

PERANAN HORMON GIBERELINHormon gibberellins hampir bisa ditemukan di seluruh bagian tanaman , baik akar,

batang, daun, bunga maupun buah. Fungsi giberelin pada tanaman sangat banyak dan tergantung pada jenis giberelin yang ada di dalam tanaman tersebut. Beberapa proses fisiologi yang dirangsang oleh giberelin antara lain adalah seperti di bawah ini :a. Bersama dengan auksin merangsang pembelahan dan pemanjangan selb. Merangsang pertumbuhan batang dan daunc. Menghilangkan sifat kerdil tanamand. Pada konsentrasi tinggi , merangsang pertumbuhan akare. Merangsang pembentukan bunga pada tanaman hari panjang (long day plant )f. merangsang perkecambahan serbuk sari dari peertumbuhan buluh serbuk sarig. menghambat pertumbuhan akar adventifh. mematahkan dormansi sebagian besar jenis biji .i. Breaks dormansi benih di beberapa tanaman yang memerlukan stratifikasi atau cahaya untuk

menginduksi perkecambahan.j. Merangsang produksi enzim (a-amilase) di germinating butir serealia untuk mobilisasi

cadangan benih.k. Menginduksi maleness di bunga dioecious (ekspresi seksual).l. Dapat menyebabkan parthenocarpic (tanpa biji) pengembangan buah.

m.     Dapatkah penundaan penuaan dalam daun dan buah jeruk.n.       Peran Giberelin pada Perkecambahan

Ø  PembungaanPeranan giberelin terhadap pembungaan telah dibuktikan oleh banyak penelitian.

Misalnya penelitian yang dilakukan oleh Henny (1981), pemberian GA3 pada tanaman Spathiphyllum mauna. Ternyata pemberian GA3 meningkatkan pembungaan setelah beberapa minggu perlakuan.

Ø  Genetik DwarsfismGenetik Dwarsfism adalah suatu gejala kerdil yang disebabkan oleh adanya mutasi

genetik. Penyemprotan giberelin pada tanaman yang kerdil bisa mengubah tanaman kerdil menjadi tinggi. Sel-sel pada tanaman keril mengalami perpanjangan (elongation) karena pengaruh giberelin. Giberelin mendukung perkembangan dinding sel menjadi memanjang. Penelitian lain juga menemukan bahwa pemberian giberelin merangsang pembentukan enzim proteolitik yang akan membebaskan tryptophan (senyawa asal auksin). Hal ini menjelaskan fonomena peningkatan kandungan auksik karena pemberian giberelin.

Ø  Pematangan BuahProses pematangan ditandai dengan perubahan tekture, warna, rasa, dan aroma.

Pemberian giberelin dapat memperlambat pematangan buah. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aplikasi giberelin pada buah tomat dapat memperlambat pematangan buah. Pengaruh ini juga terlihat pada buah pisang matang yang diberi aplikasi giberelin.

Ø  PerkecambahanBiji/benih tanaman terdiri dari embrio dan endosperm. Di dalam endoperm terdapat pati

yang dikelilingi oleh lapisan yang dinamakan ‘aleuron’. Pertumbuhan embrio tergantung pada ketersediaan nutrisi untuk tumbuh. Giberelin meningkatkan/merangsang aktivitas enzim amilase yang akan merubah pati menjadi gula sehingga dapat dimanfaatkan oleh embrio.

Giberelin juga berperan penting dalam perkecambahan biji pada banyak tanaman. Biji-biji yang membutuhkan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah seperti suhu rendah akan segera berkecambah apabila disemprot dengan giberelin. Diduga giberelin yang terdapat di dalam biji merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji.

Pada beberapa tanaman, giberelin menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat yang menyebabkan dormansi biji.

Ø  Stimulasi aktivitas kambium dan xylemBeberapa penelitian membuktikan bahwa aplikasi giberelin mempengaruhi aktivitas

kambium dan xylem. Pemberian giberelin memicu terjadinya differensiasi xylem pada pucuk tanaman. Kombinasi pemberian giberelin + auksin menunjukkan pengaruh sinergistik pada xylem. sedangkan pemberian auksin saja tidak memberikan pengaruh pad xylem.

Ø  DormansiDormansi dapat diistilahkan sebagai masa istirahan pada tanaman. Proses dormansi

merupakan proses yang komplek dan dipengaruhi banyak faktor. Penelitian yang dilakukan oleh

Warner menunjukkan bahwa aplikasi giberelin menstimulasi sintesis ribonuklease, amulase, dan proteasi pada endosperm biji. Fase akhir dormansi adalah fase perkecambahan, giberelin perperan dalam fase perkecambahan ini seperti yang telah dijelaskan di atas.

PENGARUH GIBERELIN TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMANGiberelin adalah zat tumbuh yang sifatnya sama atau menyerupai hormon auksin, tetapi

fungsi giberelin sedikit berbeda dengan auksin. Fungsi giberelin adalah membantu pembentukan tunas/ embrio, Jika embrio terkena air, embrio menjadi aktif dan melepaskan hormon giberelin (GA). Hormon ini memacu aleuron untuk membuat (mensintesis) dan mengeluarkan enzim. Enzim yang dikeluarkan antara lain: enzim α-amilase, maltase, dan enzim pemecah protein. Menghambat perkecambahan dan pembentukan biji. Hal ini terjadi apabila giberelin diberikan pada bunga maka buah yang terbentuk menjadi buah tanpa biji dan sangat nyata mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel. Hal itu dapat dibuktikan pada tumbuhan kerdil, jika diberi giberelin akan tumbuh normal, jika pada tumbuhan normal diberi giberelin akan tumbuh lebih cepat.

BIOSINTESIS HORMON GIBERELINGiberelin adalah senyawa organik yang sangat penting dalam proses perkecambahan

suatu biji karena bersifat pengontrol perkecambahan.Giberelin dibutuhkan untuk pembebasan α-amilase yang menghasilkan hidrolisis tepung dan perkecambahan. Adapun respon positif terhadap giberelin terjadi dalam kisaran konsentrasi yang luas, bahkan kandungan giberelin yang tinggi tidak bersifat racun. Penggunaan giberelin dapat mempengaruhi besarnya organ tanaman melalui proses pembelahan dan pembesaran sel. Keutamaan sintesis goberelin pada tanaman tingkat tinggi adalah meristematik daun,akar dan perkecambahan. Giberelin sebagai zat pengatur tumbuh pada tanaman sangat perbengaruh sifat genetik, perkecambahan dan aspek fisiologis lainnya. Selain itu giberelin mempunyai peranan dalam mendukung pembentukan RNA baru serta sintesa protein.

Giberelin aktif untuk merangsang perkembangan sel serta dapat meningkatkan hasil tanaman. Perendaman giberelin selain menambah tinggi tanaman juga menambah luas daun yang berarti terdapat peninggatan aktivitas fotosintesa. Biosintesis Giberelin Acid terutama berlangsung dalam tunas, daun dan akar.

Salah satu efek fisiologis dari giberelin adalah mendorong aktivitas dari enzim-enzim hidrolotik pada proses perkecambahan biji-biji serelia. Hal ini mula-mula datang dari observasi perubahan-perubahan kimia yang terjadi pada biji jelai selama proses malting (perubahan pati ke gula). Pada proses ini biji jelai itu menghisap air dan biji mulai berkecambah. Pada proses perkecambahab ini pati di ubah menjadi gula. Biji jelai yang mulai berkecambah ini dikenal sebagai malt yang dipakai untuk menumbuhkan ragi yang kemudian merubah gula menjadi alkohol. Giberelin menginisiasi sintesa amilase, enzim pencerna, dalam sel-sel auleron, lapisan sel-sel paling luar endosperm. Giberelin juga terlibat dalam pengaktifan sintesa protase dan enzim-enzim hidrolitik lainnya. Senyawa-senyawa gula dan asam amino, zat-zat dapat larut yang dihasilkan oleh aktivitas amilase dan protase ditranspor ke embrio, dan zat-zat ini mendukung perkembangan embrio dan munculnya kecambah. Aktifnya enzim α-amilase akan semakin meningkatkan perombakan karbohidrat menjadi gula reduksi. Gula reduksi tersebut sebagian akan digunakan sebagai respirasi dan sebagian lagi translokasi ke titik-titik tumbuh penyusunan

senyawa baru. Proses respirasi tersebut sangat penting karena respirasi akan menghasilkan energi yang selanjutnya digunakan untuk proses-proses metabolisme benih.

Beberapa fungsi giberelin pada tumbuhan sebagai berikut :1.   Mematahkan dormansi atau hambatan pertumbuhan tanaman sehingga tanaman    dapat tumbuh

normal (tidak kerdil) dengan cara mempercepat proses pembelahan sel.2.   Meningkatkan pembungaan.3.        Memacu proses perkecambahan biji. Salah satu efek giberelin adalah mendorong terjadinya

sintesis enzim dalam biji seperti amilase, protease dan lipase dimana enzim tersebut akan merombak dinding sel endosperm biji dan menghidrolisis pati dan protein yang akan memberikan energi bagi perkembangan embrio di antaranya adalah radikula yang akan merangsang endosperm, kulit biji atau kulit buah yang membatasi pertumbuhan/perkecambahan biji sehingga biji berkecambah

4.        Berperan pada pemanjangan sel melalui peningkatan kadar auksin yaitu giberelin akan memacu pembentukan enzim yang melunakkan dinding sel terutama enzim proteolitik yang akan melepaskan amino triptofan (prekusor/pembentuk auksin) sehingga kadar auksin meningkat. Giberelin merangsang pembentukkan polihidroksi asam sinamat yaitu senyawa yang menghambat kerja dari enzim IAA oksidase dimana enzim ini merupakan enzim perusak auksin. Giberelin merangsang terbentuknya enzim α-amilase dimana enzim ini akan menghidrolisis pati sehingga kadar gula dalam sel akan naik yang akan menyebabkan air lebih banyak lagi masuk ke sel sehingga sel memanjang.

5.         Berperan pada proses partenokarpi. Beberapa kasus pembentukan buah dapat terjadi tanpa adanya fertilisasi atau pembuahan, proses ini dinamai partenokarpi (Salisbury, 1992). Partenokarpi adalah pembentukan buah tanpa biji atau buah dengan biji yang hampa, umumnya partenokarpi diartikan sebagai peristiwa pembentukan buah tanpa pembuahan bakal buah. Partenokarpi merupakan suatu peristiwa aneh karena pembentukan buah tanpa melalui pembuahan sel telur, tanaman memerlukan banyak energi untuk pembesaran buahnya, tetapi tidak memperoleh keturunan dengan tidak terbentuknya biji. Partenokarpi banyak terjadi pada tanaman yang mempunyai sejumlah besar sel telur dalam buahnya, seperti buah pisang, nanas, tomat, melon dan ara (Sukamto, 2011).

Beberapa fungsi giberelin pada tumbuhan menurut Fernie dan Willmitzer, (2001) sebagai berikut:

1. mematahkan dormansi atau hambatan pertumbuhan tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh normal (tidak kerdil) dengan cara mempercepat proses pembelahan sel.

2. meningkatkan pembungaan.

3. memacu proses perkecambahan biji. Salah satu efek giberelin adalah mendorong terjadinya sintesis enzim dalam biji seperti amilase, protease dan lipase dimana enzim tersebut akan merombak dinding sel endosperm biji dan menghidrolisis pati dan protein yang akan memberikan energi bagi perkembangan embrio diantaranya adalah radikula yang akan mendobrak endosperm, kulit biji atau kulit buah yang membatas pertumbuhan/perkecambahan biji sehingga biji berkecambah.

4. pemanjangan sel.

Giberelin adalah zat pengatur tumbuh yang mempunyai peranan dalam menstimulir perpanjangan sel (cell elongation), pembelahan sel ( cell devisition), aktivitas kambium dan mendukung pembentukan RNA baru serta sintesis protein. Pemberian giberelin pada tanaman selain menambah tinggi tanaman, juga akan menambah luas daun dan berat kering tanaman. Pertambahan berta kering tanaman disebabakan adanya peningkatan aktivitas fotosintesis (Salisbury, 1992).

Menurut Agustin dan Aprilianti (2011), giberelin sangat berperan dalam perkecambahan biji dan memobilisasi cadangan makanan yang terdapat dalam endosperm selama pertumbuhan awal embrio. Mobilisasi tersebut diatur oleh beberapa enzim hidrolisis, terutama enzim α-amilase yang jumlahnya cukup melimpah. Fungsi dari enzim ini memecah karbohidrat menjadi mono- dan oligosakarida. Giberelin pula yang mengontrol perkecambahan biji berbagai jenis tumbuhan di alam dan dapat menggantikan peran cahaya dan suhu dalam meningkatkan perkecambahan. Fungsi lain dari hormon giberelin adalah meningkatkan pemanjangan jaringan terutama pada bagian batang, sehingga jarak internodus lebih panjang daripada tanaman yang tidak diberi perlakuan giberelin. Mekanisme yang terjadi adalah giberelin meningkatkan plastisitas dinding sel yang diikuti hidrolisis karbohidrat menjadi gula yang kemudian akan mengurangi potensial sel. Hal tersebut membuat air masuk ke dalam sel dan menyebabkan pemanjangan sel.

Mekanisme pemberian zat pengatur tumbuh giberelin juga akan meningkatkan kanuingan auksin dalam tanaman, karena giberelin mampu mengurangi kerusakan IAA akibat adanya enzim IAA oksidase. Pengaruh giberelin  terhadap perpanjangan sel karena adanya hidrolisa pati yang dihasilkan giberelin akan mendukung terbentuknya alpha amylase. Giberelin bekerja pada gen dengan menyebabkan aktivasi gen-gen tertentu. Gen-gen yang diaktifkan akan membentuk enzim-enzim baru yang menyebabkan terjadinya perubahan morphogenetik (penampilan/ kenampakan tanaman). Giberelin pada dasarnya mendorong pembelahan sel, terutama di bagian meristem pucuk, sedangkan IAA mendorong diferensiasi sel. Zat pengatur tumbuh tersebut mendorong pembentukan jaringan kayu, tetapi kegiatan secara kualitatif berbeda dan kuantitatif keduanya mendorong pertumbuhan maksimum (Salisbury, 1992).

Giberelin mempercepat munculnya tunas di permukaan tanah. Penyebabnya adalah adanya GA3 yang memacu aktivitas enzim–enzim hidrolitik khususnya α amilase yang menghidrolisis cadangan pati sehingga tersedia nutrisi yang cukup untuk tunas supaya bisa tumbuh lebih cepat.. Respon terhadap giberelin meliputi peningkatan pembelahan sel. Giberelin

juga dapat merangsang pertumbuhan batang dan dapat juga meningkatkan besar daun beberapa jenis tumbuhan, besar bunga dan buah. Giberelin juga dapat menggantikan perlakuan suhu rendah (2-40C) pada tanaman (Kusumo, 1990). Giberelin aktif pada tanaman utuh. Biji biasanya berkecambah dengan segera bila diberi air dan udara yang cukup, mendapat suhu pada kisaran yang memadai dan pada keadaan tertentu mendapat periode terang dan gelap yang sesuai. Sekelompok tumbuhan yang bijinya tidak segera berkecambah meskipun telah diletakkan pada kondisi kandungan air, suhu,  udara dan cahaya yang memadai. Perkecambahan tertunda selama beberapa hari, minggu atau mungkin beberapa bulan. Dormansi dapat dipatahkan dengan adanya giberelin. Beberapa macam giberelin yaitu GA1, GA2, GA3, GA4 dan menurut keaktifannya adalah GA3, GA, GA2 dan GA4(Prawiranata et al., 1989).

Agustin, E.K., P. Aprilianti. 2011. Pengaruh pemakaian hormon tumbuh GA3 (Giberelin Acid) terhadap perkecambahan dan pertumbuhan biji Verschaffeltia splendida H.A. Wendl. Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus, 7A :157–160.

Dardjat Sasmitamihardja dan Siregar A. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Jurusan Biologi FMIPA IPB.

Fernie, A.R. and L. Willmitzer. 2001. Molecular and biochemical triggers of potato tuber development. Plant Physiology 127: 1459-1465.

Kusumo, S. 1990. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. CV Yasaguna, Bogor.

Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1992. Plant Physiology 3th. ITB, Bandung.

Salisbury, F.B and Ross, C.W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. (Terjemahan : Dian R Lukman dan Sumaryono). Bandung : Penerbit ITB.

Sukamto, L. A. 2011. Partenokarpi: buah tanpa biji - apa, mengapa dan bagaimana [parthenocarpy: seedless fruit - what, why and how]. Berita Biologi. Vol. 10 (4): 549-555.