Efek Cekaman Garam pada Daun Muda dan Tua Tanaman Padi

     Salinitas adalah salah satu cekaman abiotik yang umumnya membatasi produktivitas hasil panen khususnya pada daerah kering. Toleransi garam dari tumbuhan adalah fenomena kompleks yang melibatkan morfologis dan perkembangan, baik fisiologis maupun proses biokimia. Respon terhadap cekaman garam mempengaruhi hampir semua proses, termasuk pengambilan nutrient, metabolisme, akumulasi ion, dan fotosintesis. Cekaman garam memiliki efek yang berbeda terhadap jaringan daun tua dan daun muda. Contohnya, efek pada pertumbuhan dan akumulasi ion natrium atau sodium (Na+). 

     Cekaman garam hanya sedikit berdampak pada akumulasi Na+, K+, rasio Na+/ K+ Cl- dan nitrogen ammoniak pada daun muda, namun berdampak sangat kuat pada daun tua. Ketika Na+ masuk ke sel-sel dan terakumulasikan pada level tinggi maka akan menjadi toksik untuk enzim. Situs utama dari akumulasi racun Na+ adalah pada daun. Tanaman padi memproteksi daun muda dari “ion-injury” dengan akumulasi ion-ion toksik pada daun tua. Daun tua atau daun yang telah dewasa memiliki vakuola yang lebih besar. Ketika terjadi cekaman, up-regulation protein OsHKT1;1, OsHAK10 dan OsHAK16 memicu akumulasi Na+ pada daun tua. Tanaman padi akan mentransport ion toksik ke vakuola daun tua untuk mengurangi tingkat keracunan dari seluruh tanaman. 

*UP-REGULATION: peningkatan jumlah reseptor pada permukaan sel target sehingga sel lebih peka.

Dampak cekaman garam terhadap ion anorganik pada daun muda dan daun tua tanaman padi: Na+, K+, rasio Na+/ K+ Cl- dan nitrogen ammoniak terakumulasi kuat pada daun tua, sedangkan perbedaan komponen SO4^2- dan H2PO4^-  pada kedua daun tidak signifikan.

     Regulasi metabolisme nitrogen merupakan sentral penting dalam hal toleransi garam. Cekaman garam memiliki efek yang lebih kuat pada metabolisme nitrogen pada daun tua daripada daun muda. Cekaman garam mereduksi kandungan NO3– pada keduanya dengan reduksi yang lebih besar pada daun muda dibanding dengan daun tua. Daun tua memiliki kandungan NO3– lebih tinggi. NO3– direduksi menjadi nitrit oleh nitrate reductase (NR) dan menjadi NH4+ oleh nitrite reductase (NiR).

     Mekanisme respon tanaman berkenaan dengan toleransi garam dapat dibagi menjadi 3 kategori, yaitu:

1. Toleransi terhadap stress osmotik, berupa menurunnya laju pertumbuhan dan laju fotosintesis. 
2. Pengeluaran Na+ dari daun, dan
3. Toleransi jaringan.

Sumber:

Wang, Huan, et al. 2012. Effect of salt stress on ion balance and nitrogen metabolism of old and young leaves in rice (Oryza sativa L.). BMC Plant Biology. 12:194.