Struktur Aerenkim Akar


Akar, rimpang, dan bagian tumbuhan lainnya yang berada di dalam tanah biasanya memperoleh oksigen untuk proses respirasi aerob secara langsung dari ruang udara di dalam tanah.  Namun, jika tanah digenangi air, maka difusi oksigen dari udara ke dalam tanah dapat terhenti.  Jika hal ini terjadi, maka konsumsi oksigen oleh akar akan menurun drastis.

Periode desifiensi oksigen dapat menyebabkan timbulnya respon fungsional dan respon perkembangan yang mendorong penyesuasian diri tumbuhan terhadap kondisi hipoksia (kekurangan oksigen). Konsentrasi oksigen yang rendah dapat mendorong terjadinya adaptasi morfologi, seperti perkembangan aerenkim di akar atau perkembangan struktur penghalang yang impermeabel untuk mencegah kehilangan O2 Radial (Radial Oxygen Loss) pada zona basal akar.

Apa itu aerenkim?

Aerenkim pada akar merupakan jaringan yang berperan untuk menyediakan jalur difusi internal  dengan resistensi yang rendah untuk menyuplai oksigen ke ujung akar.  Saluran udara aerenkim biasanya dibentuk di korteks akar, rimpang, dan batang. Saluran udara tersebut biasanya disebut lakuna.

Bagaimana aerenkim terbentuk?

Ada dua tipe dasar aerenkim, yakni schizogenous dan lysigenous. Ruang udara lisigen (Lysigenous air-space) terbentuk melalui proses lisis sel, sedangkan ruang udara schizogen (Schizogenous air-space) terbentuk melalui pemisahan sel selama proses perkembangan. Aerenkim lisigen dapat terbentuk baik pada akar dewasa maupun pada akar yang baru mengalami proses perkembangan. Namun, akar yang sudah tua dapat kehilangan kemampuan untuk membentuk aerenkim lisigen. Selain meningkatkan ketersediaan udara bagi akar, ruang udara lisigen juga menurunkan jumlah sel yang mengonsumsi oksigen.

Pada tanaman jagung (Zea mays), aerenkim terbentuk melalui kematian sel pada jaringan korteks, tepatnya pada zona di belakang apex akar. Lisigeni kemudian menyebar secara radial dan secara longitudinal, membentuk ruang gas yang dipisahkan oleh jembatan radial sel hidup yang menghubungkan silinder pusat dan epidermis. Dinding dan isi dari sel-sel yang berada pada area yang nantinya akan menjadi ruang gas benar-benar dicerna secara sempurna sehingga tidak meninggalkan jejak (Gunawardena et al., 2001).

Pada akar jagung, pembentukan aerenkim diinisiasi oleh etilen yang diproduksi secara endogen atau melalui pengaplikasian. Aerenkin juga dapat diinduksi oleh kondisi kekurangan nurtisi (nutrient starvation) yang tidak berhubungan dengan sintesis etilen atau akumulasi di ujung akar.

Defisiensi unsur N, P, atau S dapat menekan produksi etilen, namun meningkatkan sensitivitas sel-sel korteks terhadap etilen. Hal ini menyebabkan terjadinya lisis sel yang lebih cepat pada saat konsentrasi oksigen sangat rendah.

Pada kondisi anoxia (kehabisan oksigen), proses pembentukan aerenkim terganggu, karena aktivitas ACC sintase sangat terganggu, meskipun sebelumnya sel-sel akar telah teradaptasi dengan kondisi hipoksia (kadar oksigen rendah) dan telah memiliki aktivitas enzim yang tinggi. Akibatnya, jaringan akan tetap utuh sampai terjadi kematian tumbuhan akibat nekrosis.


Bagaimana struktur aerenkim pada akar tanaman jagung? 

Coba perhatikan gambar berikut ini. 



Gambar di atas merupakan penampang melintang (cross section) akar jagung (Zea mays) yang dipotong pada jarak 10-40 mm dari ujung akar. Gambar a merupakan akar tanpa aerenkim, sedangkan Gambar b merupakan akar dengan aerenkim. Pada Gambar b, ruang inter-seluler (intercellular channel) pada korteks akar ditunjukkan oleh tanda asterik (*).



Daftar Pustaka:
1. Turk, B. dan Vodnik, D. 2006. Root Aerenchyma: Formation and Function. Acta agriculturae Slovenica, 87 - 2,  pp. 445-453 (Download Full article)
2. Gunawardena A.H.L.A.N., Pearce D.M., Jackson M.B., Hawes C.R., Evans D.E. 2001. Characterisation of programmed cell death during aerenhyma formation induced by ethylene or hypoxia in roots of maize (Zea mays L.). Planta, 212: 205-214. 


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Berapa Sih Jumlah Total Energi dari Respirasi Seluler?

Menabung Mudah dan Praktis dengan SOBATKU

ATP adalah Sumber Energi Universal Tubuh, Benarkah?