Asam L-glutamat yang diaplikasikan secara eksogen melindungi fungsi fotosintesis dan meningkatkan toleransi arsenik melalui peningkatan asimilasi nitrogen dan kapasitas antioksidan pada padi ( Oryza sativa L.). Glutamat (Glu) adalah asam amino aktif dan neurotransmitter yang terkenal dalam tubuh manusia, tetapi perannya pada tanaman masih kurang diketahui (Qiu et al., 2020). Glu memainkan peran penting dalam metabolisme primer, pengaturan pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman (Kan et al., 2017).Â
Hasil riset terkini menunjukkan bahwa Glu muncul sebagai molekul pensinyalan baru pada tanaman yang memodulasi berbagai atribut pertumbuhan dan perkembangan sebagai respons terhadap beberapa stres abiotik (Toyota et al., 2018). Selain itu, Glu terbukti terlibat dalam mengendalikan pergerakan stomata melalui penyesuaian osmotik seluler (Dinu et al., 2011).Â
Lebih jauh lagi, Glu memiliki beberapa peran dalam memodulasi mekanisme pertahanan antioksidan melalui biosintesis glutathione (Lu, 2013). Glutamat mengurangi efek buruk garam dan meningkatkan atribut pertumbuhan pada Lens culinaris dan kacang-kacangan, mengurangi efek stres osmotik (Sadak et al., 2015; Fardus et al., 2021) dan toleransi panas pada Zea mays (Li et al., 2019).Â
Glutamat meningkatkan sintesis prolin yang memainkan peran penting dalam membalikkan efek stres kekeringan pada Brassica napus (La et al., 2020). Kan et al. (2017) telah menunjukkan bahwa Glu eksogen secara efisien memperkuat ekspresi gen yang terlibat dalam metabolisme, pertumbuhan dan respons pertahanan pada padi.Â
Baru-baru ini, Jiang et al. (2020) telah menunjukkan bahwa aplikasi Glu eksogen secara signifikan mengurangi efek antagonis toksisitas kadmium pada padi dengan meminimalkan penyerapan dan pengangkutan kadmium. Studi-studi ini menunjukkan bahwa Glu memiliki peran yang pasti dalam adaptasi tanaman terhadap beberapa tekanan lingkungan.Â
Apa itu Glutamat?Â
Glutamat (Glu) adalah metabolit serbaguna dan molekul pemberi sinyal pada tumbuhan. Biosintesis Glu dikaitkan dengan jalur asimilasi nitrogen primer. Konversi antara Glu dan 2-oksoglutarat menghubungkan metabolisme Glu dengan siklus asam trikarboksilat, metabolisme karbon, dan produksi energi. Glu adalah donor amino utama untuk reaksi transaminasi dalam sel. Selain sintesis protein, Glu adalah blok pembangun untuk tetrapirol, glutation, dan folat.Â
Glu adalah prekursor asam -aminobutirat yang memainkan peran penting dalam menyeimbangkan metabolisme karbon/nitrogen dan berbagai proses seluler. Glu dapat berkonjugasi dengan auksin utama indol 3-asam asetat (IAA), dan IAA-Glu ditujukan untuk degradasi oksidatif. Glu juga berkonjugasi dengan isochorismate untuk produksi asam salisilat. Bukti yang terkumpul menunjukkan bahwa Glu berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal untuk mengatur pertumbuhan, perkembangan, dan respons pertahanan tanaman. Protein mirip reseptor Glu (GLR) yang dikendalikan ligan memediasi beberapa respons ini.Â
Akan tetapi, banyak peristiwa pensinyalan Glu bersifat independen terhadap GLR. Reseptor yang menganggap Glu ekstraseluler sebagai sinyal bahaya masih belum diketahui. Selain GLR, Glu dapat bekerja pada kinase mirip reseptor atau protein mirip reseptor untuk memicu respons imun. Metabolisme Glu dan pensinyalan Glu dapat saling terkait untuk mengatur respons pertumbuhan, perkembangan, dan pertahanan pada tanaman.
Proteksi Tanaman
Asam glutamat (Glu) dapat membantu tanaman melawan penyakit dengan beberapa cara, termasuk:
