Fitokrom Pada Tumbuhan

Agar tanaman mampu mengendalikan perkembangan tumbuhan, pertama-tama tumbuhan harus menyerap cahaya. Penemuan tentang panjang malam merupakan suatu faktor kritis yang mengontrol respon musiman tumbuhan membawa pada pertanyaan tentang bagaimana tumbuhan dapat mengukur panjang kegelapan dalam suatu fotoperiode. Hal yang dapat menjelaskannya adalah pigmen yang bernama fitokrom. Pigmen tersebut ditemukan dari kajian-kajian mengenai bagaimana warna cahaya yang berbeda-beda mempengaruhi perbungaan, perkecambahan biji, dan respon lain terhadap fotoperiode.

Dalam kontrol fotoperiodik perbungaan dan banyak respon tumbuhan terhadap pencahayaan, fitokrom (phytochrome) berfungsi sebagai fotodetektor yang memberitahukan tumbuhan apakah ada cahaya atau tidak.  Secara kimia Fitokrom (phytochrome) mempunyai dua bentuk yaitu merah (Pr) dan merah jauh (Prf). Fitokrom (phytochrome) merah (Pr) dan merah jauh (Prf) pada daun turut berperan pada proses fisiologis pembungaan tanaman. Pada percobaan mengenai kontrol fotoperiode pada perbungaan, sinar merah dengan panjang gelombang 660 nm adalah sinar yang paling efektif untuk mengintrupsi panjang malam.

Suatu tumbuhan hari pendek yang dipelihara pada panjang malam kritis akan gagal berbunga jika suatu pemaparan singkat pada sinar merah (Pr) menyela periode gelap tersebut. Pemendekan panjang malam oleh sinar merah dapat dihambat dengan pemberian seberkas sinar yang memiliki panjang gelombang sekitar 730 nm. Panjang gelombang ini berada pada bagian merah jauh (Pfr) dari spektrum cahaya dan hampir tidak terlihat oleh mata manusia. Jika sinar merah  (Pr) selama periode gelap diikuti oleh sinar merah jauh (Pfr) , tumbuhan tersebut akan mempersepsikan tidak ada intrupsi pada malam panjang.

Masing-masing gelombang sinar akan meniadakan pengaruh panjang gelombang sinar yang mendahuluinya, jumlah berkas sinar yang diberikan tidak akan mempengaruhi, hanya panjang gelombang sinar yang terakhir saja yang akan mempengaruhi pengukuran panjang malam oleh tumbuhan. Kedua bentuk photoreseptor (Pr dan Pfr) bisa berkonversi satu sama lain tergantung jenis sinar yang diterimanya. Bila tanaman menerima lebih banyak sinar merah, maka Pr akan terkonversi menjadi Prf dan menyebabkan jumlah Prf bertambah, begitu pula sebaliknya. Bila jumlah Prf lebih banyak dari Pr maka selang waktu tertentu, pertumbuhan apikal (apical dominance) akan terhenti dan tanaman terinduksi ke fase generatif.

Sistem fitokrom juga memberikan informasi pada tumbuhan mengenai kualitas cahaya. Cahaya matahari meliputi radiasi cahaya merah dan merah jauh. Dengan demikian selama siang hari fotoreversi Pr dan Prf  mencapai suatu keseimbangan dinamis dengan rasio kedua fitokrom tersebut menunjukkan jumlah relatif cahaya merah dan cahaya merah jauh. Mekanisme pengindraan ini memungkinkan tumbuhan menyesuaikan diri dengan perubahan cahaya.


Tulisan terkait