Kapan suatu tumbuhan berbunga amat ditentukan oleh musim. Ada tumbuhan yang berbunga pada musim semi, gugur, atau panas.
Kini, para ilmuwan meyakini bahwa mereka telah menemukan jawaban atas teka-teki yang tak terjawab selama 80 tahun, yaitu bagaimana tanaman mengetahui kapan mereka harus berkembang. Pengetahuan ihwal waktu yang tepat untuk berbunga amat penting agar tumbuhan dapat bereproduksi dengan sukses. Hal itu melibatkan sinar matahari, serangkaian proses molekuler, dan jam circadian tumbuhan.
Dengan memahami pembungaan pada tanaman sederhana, seperti Arabidopsis, peneliti juga dapat mempelajari cara kerja gen pada tanaman pangan yang lebih kompleks, misalnya padi, gandum, dan barley.
Takato Imaizumi, dosen biologi University of Washington, mengatakan penelitian ini juga dapat meningkatkan hasil panen untuk biofuel di masa depan.
"Jika kita bisa mengatur waktu pembungaan, kita mungkin juga bisa meningkatkan hasil panen dengan mempercepat atau menunda masa itu," ujar Imaizumi, "pengetahuan tentang mekanisme ini memberi kita alat untuk memanipulasinya."
Pada waktu tertentu dalam setahun, tumbuhan menghasilkan protein Flowering Locus T dalam daun yang memicu pembungaan. Begitu protein terbentuk, substansi itu akan meninggalkan daun menuju pucuk, bagian yang selnya belum terdiferensiasi menjadi daun atau bunga. Pada daerah itu, protein melakukan perubahan molekuler dengan mengirimkan sel ke jalur yang akan menjadi bunga.
Perubahan panjang hari pada musim tertentu memberi tahu tumbuhan bahwa musim telah berganti. Seperti manusia, tumbuhan juga mempunyai semacam jam circadian dan digunakan untuk mengukur perubahan panjang hari. Jam ini melakukan sinkronisasi proses biologis dalam tubuh manusia, satwa, hingga tumbuhan selama 24 jam.
Imaizumi juga meneliti protein FKF1, yang diduga memainkan peran penting dalam mekanisme yang membuat tumbuhan mengetahui perubahan musim dan kapan waktunya berbunga. Protein ini adalah fotoreseptor, yaitu diaktivasi oleh cahaya matahari.
"Protein fotoreseptor ini diekspresikan pada petang hari dan diatur ketat oleh jam circadian tumbuhan," kata Imaizumi, "protein diekspresikan pada hari pendek. Jika matahari telah terbenam di siang hari, protein tidak dapat diaktifkan."
Sebaliknya, ketika protein diekspresikan pada hari panjang, fotoreseptor menggunakan cahaya dan mengaktifkan mekanisme berbunga yang melibatkan Flowering Locus T. "Jam circadian mengatur waktu fotoreseptor yang spesifik untuk pembungaan. Inilah cara tumbuhan membedakan panjang hari," katanya.(sumber)
