Fitokrom dan Kontrol Cahaya terhadap Perkembangan Tumbuhan

Respon Fotorevesibel yang Diinduksi oleh Fitokrom

Angiospermae

Mendukung perkecambahan benih selada (Lactuca)

Mendukung de-etiolasi bibit oat (Avena)

Mendukung pembentukan daun primordia, perkembangan daun primer, dan produksi antosianin pada bibit (Sinapis)

Menghambat pemanjangan ruas pada kacang (Pisum) dewasa

Menghambat pembungaan pada (Xanthium) dewasa

Gymnospermae

Meningkatkan laju akumilasi klorofil pada bibit Pinus

Pterydophyta

Meningkatkan pertumbuhan gametofit muda (Onoklea)

Bryophyta

Mendukung replikasi plastida pada (Polytrichum)

Chlorophyta

Mendukung orientasi kloroplas kearah cahaya redup pada gametofit dewasa (Mougeotia)

Fitokrom

Fitokrom adalah pigmen yang terlibat dalam sebagian besar
fenomena fotomorfogenik

Dua bentuk fitokrom: a. bentuk penyerap cahaya merah (Pr), b.bentuk penyerap cahaya merah jauh (Pfr).

Fotomorfogenesis mengacu pada efek dramastis cahaya pada perkembangan tanaman dan metabolisme sel

2 bentuk fitokrom yaitu bentuk penyerap cahaya merah (Pr) dan bentuk penyerap cahaya merah jauh (Pfr)

Pfr dianggap sebagai bentuk aktif yang menimbulkan
respons fisiologis; namun, Pr, khususnya Pr yang disiklus,
berperan dalam respons yang dimediasi oleh phyA

Fitokrom adalah protein dimer besar yang terdiri dari
dua subunit yang setara

Fitokrom dikodekan oleh gen divergen menghasilkan dua jenis protein, Tipe I dan Tipe II

Tipe Fitokrom

Tipe I

Dikodekan oleh gen PHYA

Berlimpah di jaringan
etiolasi

Hadir pada tumbuhan tingkat rendah yang tumbuh rendah karena ketidakstabilannya dalam bentuk Pfr

Tipe II

Dikodekan oleh gen PHYB, PHYC, PHYD, dan PHYE

Hadir pada tanaman tingkat rendah yang tumbuh terang dan tumbuh gelap karena gennya diekspresikan secara konstitutif pada tingkat rendah dan proteinnya stabil dalam bentuk Pfr

Peran Fitokrom

Fitokrom A memediasi radiasi tinggi FR selama penghijauan awal

Fitokrom B mendeteksi naungan pada tanaman yang beradaptasi dengan sinar matahari tingkat tinggi

Fitokrom C, D, E berperan selama fase perkembangan terbatas

Fungsi Ekologis

Fitokrom memungkin tanaman beradaptasi dengan perubahan kondisi cahaya

Mengatur perkecambahan biji

Fitokrom mengatur irama sirkadian

Fitokrom B memeditasi respon terhadap cahaya merah atau putih berkelanjutan

Fitokrom A diperlukan untuk respon terhadap cahaya merah jauh berkelanjutan

Fitokrom D dan E membantu memeditasi respon penghindaran naungan

Fitokrom D mengatur pemanjangan tangkai daun dan waktu perbungaan

Fungsi Seluler dan Molekuler

Mengatur potensi membran dan fluks ion

Mengatur ekspresi gen

Mengatur transkripsi banyak gen. Banyak gen yang terlibat dalam penghijauan, seperti gen yang disandikan nukleus untuk sub unit kecil rubisco dan klorofil a/b diatur secara transkripsi oleh Fitokorm A dan B

Menekan transkripsi berbagai gen