Hormon dan Persinyalan Tumbuhan

Beberapa molekul pensinyalan kecil — auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat, etilen, dan lainnya — mengoordinasikan hampir setiap aspek pertumbuhan tumbuhan dan respons tumbuhan terhadap lingkungannya.

Definition

Hormon tumbuhan (fitohormon) adalah molekul pensinyalan alami, aktif pada konsentrasi rendah, yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan, dan pensinyalan adalah mekanisme seluler di mana keberadaannya dipersepsikan dan diterjemahkan menjadi respons.

Scope

Topik ini mencakup kelas-kelas utama hormon tumbuhan, biosintesis dan transportasinya, reseptor dan jalur transduksi sinyalnya, serta bagaimana mereka berinteraksi untuk mengendalikan pembelahan sel, pemanjangan, diferensiasi, dormansi, penuaan, dan respons lingkungan.

Core questions

• Apa saja kelas utama hormon tumbuhan dan efek karakteristiknya?
• Bagaimana sinyal hormon dipersepsikan dan ditransduksi di dalam sel tumbuhan?
• Bagaimana hormon berinteraksi dan berkomunikasi silang untuk mengendalikan perkembangan dan respons stres?

Key theories

Kontrol hormonal pertumbuhan tropis

Distribusi auksin yang berbeda di seluruh organ mendorong pemanjangan sel yang berbeda, menghasilkan respons pembengkokan terhadap cahaya dan gravitasi yang mengarahkan pertumbuhan tumbuhan.

Transduksi sinyal yang dimediasi reseptor

Setiap hormon dipersepsikan oleh reseptor spesifik yang memicu kaskade pensinyalan, seringkali bekerja melalui degradasi protein yang diatur untuk mengubah ekspresi gen dan fisiologi.

Mechanisms

Auksin diangkut secara terarah oleh pembawa influks dan efluks, membentuk gradien konsentrasi yang mengatur pola pertumbuhan; persepsinya oleh reseptor TIR1/AFB mendorong degradasi represor Aux/IAA, melepaskan faktor transkripsi. Hormon lain bekerja melalui reseptor dan kaskade yang berbeda — misalnya, pengikatan asam absisat ke reseptor PYR/PYL menghambat protein fosfatase untuk memicu respons stres, dan persepsi etilen oleh reseptor membran mengatur pematangan dan penuaan. Sumber daya genetik balik seperti koleksi mutan insersi di seluruh genom telah menjadi pusat untuk membedah jalur-jalur ini.

Clinical relevance

Regulator pertumbuhan tumbuhan sintetis dan perawatan berbasis hormon banyak digunakan dalam pertanian dan hortikultura untuk perakaran stek, mengendalikan pembentukan dan pematangan buah, mengelola gulma, dan menyinkronkan perkembangan tanaman.

History

Eksperimen Darwin tentang fototropisme menunjukkan adanya pengaruh pertumbuhan yang dapat ditransmisikan; Went mengisolasi zat ini sebagai auksin pada tahun 1926, dan abad berikutnya mengidentifikasi seluruh pelengkap hormon dan, dengan genetika molekuler pada tumbuhan model, reseptor dan jalur pensinyalannya.

Key figures

• Frits Went
• Charles Darwin
• Kenneth Thimann

Seminal works

• taiz2015
• buchanan2015

Frequently asked questions

Apa fungsi auksin pada tumbuhan?

Auksin mendorong pemanjangan sel dan didistribusikan secara tidak merata untuk mendorong pembengkokan tropis ke arah cahaya dan dengan gravitasi; auksin juga memengaruhi inisiasi akar, pola vaskular, dan dominansi apikal.

Mengapa etilen penting untuk buah?

Etilen adalah hormon gas yang memicu dan mempercepat pematangan pada banyak buah, itulah sebabnya etilen dikelola dalam penyimpanan dan transportasi untuk mengontrol kapan produk matang.