Apa itu Eksudasi akar: Peran dan faktor yang mempengaruhinya

Eksudasi akar adalah proses penting yang menentukan interaksi tanaman dengan lingkungan tanah. Sistem akar tumbuhan dapat tumbuh menjadi kompleks karena berbagai spesies dan mikroorganisme yang ada di tanah bersama.

Tumbuhan telah beradaptasi untuk merespon kondisi tanah dan keberadaan mikroba melalui berbagai mekanisme, salah satunya adalah sekresi eksudat akar. Sekresi ini memungkinkan tanaman untuk mempengaruhi rizosfer serta organisme yang ada di dalamnya. Isi eksudat dan jumlah zat yang dilepaskan bergantung pada banyak faktor, termasuk arsitektur sistem akar, keberadaan mikroba berbahaya, dan toksisitas logam.

Spesies tanaman serta tahap perkembangannya juga dapat mempengaruhi campuran kimia yang dilepaskan melalui eksudat. Isinya mungkin termasuk ion, senyawa berbasis karbon, asam amino, sterol, dan banyak senyawa kimia lainnya. Pada konsentrasi yang cukup, eksudat mampu memediasi [klarifikasi diperlukan] baik tanaman-tanaman positif dan negatif [2] dan interaksi tanaman-mikroba.

Mekanisme fisiologis dimana eksudat dilepaskan tidak sepenuhnya dipahami dan bervariasi tergantung pada stimulus serta isi dari eksudat yang dikeluarkan. Berbagai jenis sel akar telah disarankan untuk merasakan mikroba atau senyawa di dalam tanah dan mengeluarkan eksudat yang sesuai.

Salah satu contoh eksudasi akar terjadi ketika tanaman merasakan elisitor dan prima untuk respon stres atau pertahanan. Diyakini bahwa elisitor, seperti metil jasmonate dan asam salisilat, dirasakan oleh reseptor pada akar. sel penutup, sering disebut sebagai sel pembatas. Ini menginduksi perubahan regulasi gen, mengatur pertahanan spesifik atau gen respon stres. Ekspresi gen diferensial ini menghasilkan perubahan metabolik yang pada akhirnya menghasilkan biosintesis metabolit primer dan sekunder. Metabolit ini keluar sel dalam bentuk eksudat melalui transporter yang bervariasi tergantung pada struktur kimia metabolitnya. Sekresi eksudat kemudian dapat memperoleh respon pertahanan terhadap mikroba berbahaya di dalam tanah.

Eksperimen khusus mengeksplorasi peran eksudat akar dalam pengenalan kerabat di Arabidopsis thaliana. Para peneliti menumbuhkan bibit muda di media cair yang berisi eksudat baik dari diri mereka sendiri, saudara kandung, atau bukan saudara kandung. Mereka kemudian menilai panjang akar serta jumlah akar lateral yang dihasilkan oleh bibit dalam kelompok perlakuan yang berbeda. Mereka menemukan bahwa bibit Arabidopsis yang tumbuh di eksudat yang bukan saudara kandung menghasilkan lebih banyak akar lateral dibandingkan dengan yang tumbuh di eksudat kerabat atau asal-usul. [3] Selain itu, akar tampaknya tumbuh lebih pendek ketika tumbuh di eksudat yang tidak bersaudara. Hasil ini menunjukkan bahwa bibit Arabidopsis mampu mendeteksi eksudat di sekitar mereka dan merespons sesuai. Para peneliti berspekulasi bahwa kemampuan ini mungkin bermanfaat untuk kebugaran, memungkinkan tanaman mengalokasikan lebih sedikit sumber daya untuk kompetisi ketika tumbuh di antara kerabat.

Sementara ada pemahaman sah saat ini tentang eksudasi akar, penelitian dan eksperimen lebih lanjut masih diperlukan untuk sepenuhnya memahami mekanisme ini dan bagaimana mereka mungkin berbeda tergantung pada isi eksudat.

Alasan untuk aktivitas mikroba intensif adalah karena fenomena yang disebut “Eksudasi akar”. Selama kondisi yang tidak menguntungkan, senyawa organik dan anorganik berdifusi keluar dari akar, senyawa tersebut disebut sebagai “Eksudat akar”. Karena itu eksudat akar membentuk jaringan antara tanaman dan mikroorganisme.

Klasifikasi Eksudasi akar

Berdasarkan sifat kimia, eksudat akar terdiri dari tiga jenis: –

  • Senyawa organik: Ini adalah senyawa yang terdiri dari molekul karbon sebagai tulang punggung yang dapat dihubungkan secara kovalen dengan molekul lain seperti hidrogen, nitrogen, dll. Contoh: Protein, asam organik, Vitamin, asam Amino, Gula, Flavonoid, Nukleotida, Enzim, dll.
  • Senyawa anorganik: Ini adalah senyawa yang dapat terdiri dari karbon atau hidrogen, tetapi tidak bersama-sama.

Contoh: Air, Anion dan Gas seperti karbon, oksigen, nitrogen dll.

Senyawa lain-lain: Selain senyawa organik dan anorganik, ada beberapa zat lain yang juga dilepaskan oleh tanaman yang dapat menimbulkan efek negatif mengacu pada senyawa lain-lain. Contoh: Auksin, Glikosida, Saponin, asam Hydrocyanic dll.

Peran Eksudasi akar

  • Ini memberikan pasokan nutrisi ke mikroba.
  • Eksudat akar melindungi tanaman dari pengeringan.
  • Ini memberikan kelembaban ke tanah yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme.
  • Dengan melepaskan beberapa protein pertahanan dan bahan kimia antimikroba, ia melindungi akar terhadap stres biotik, yaitu patogen.
  • Ini menginduksi resistensi sistemik terhadap stres abiotik seperti suhu, konsentrasi garam, pH.
  • Dengan sekresi lendir, Ini membantu agregasi tanah.
  • Itu dapat mengubah sifat kimia dan fisik tanah dengan faktor-faktor berikut:
    Tekanan osmotik
    Keseimbangan ionik
    Potensial redoks

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Eksudasi Akar

  • Suhu dan cahaya tinggi
  • Penggerogotan tanaman melepaskan sejumlah besar asam amino
  • Pelepasan metabolit sekunder oleh mikroorganisme tertentu
  • Mikroflora rizosfer yang dapat mempengaruhi permeabilitas dan metabolisme akar
Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *