MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN
“ Hormon dan Zat Pengatur Tumbuhan (ZPT) ”
DISUSUN OLEH :
NAMA : PRASETYO SIAGIAN
NIM :D1A009112
AGROEKOTEKNOLOGI
(3/C)
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2011
BAB I
PENGERTIAN HORMON DAN ZPT
Pertumbuhan, perkembangan, dan
pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal
sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah "hormon"
sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada hewan,
hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel.
Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini
karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan
sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat
tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan
dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur
tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan (phytohormones) secara
fisiologi adalah penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol
seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan, perakaran, pertumbuhan,
pembungaan dan pembuahan.
Sebagai tambahan, hormon tumbuhan dihasilkan
sebagai respon terhadap berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi
kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun fisik. Oleh karena
itu ketersediaan hormon sangat dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.
Hormon adalah
molekul-molekul yang kegiatannya mengatur reaksi-reaksi metabolik penting.
Molekul-molekul tersebut dibentuk di dalam organisme dengan proses metabolik
dan tidak berfungsi didalam nutrisi (Heddy, 1989).
Hormon tumbuhan merupakan senyawa organik yang disentesis di salah satu bagian tumbuhan dan dipindahkan ke bagian lain, dan pada konsentrasi yang sangat rendah mampu menimbulkan suatu respon fisiologis.
Hormon tanaman dapat diartikan luas, baik yang buatan maupun yang asli serta yang mendorong ataupun yang menghambat pertumbuhan (Overbeek,1950 dalam Kusumo, 1984). Pada kadar rendah tertentu hormon/zat tumbuh akan mendorong pertumbuhan, sedangkan pada kadar yang lebih t inggi akan menghambat pertumbuhan, meracuni, bahkan memat ikan tanaman (Kusumo,1984).
Pemahaman terhadap fitohormon pada masa
kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai
macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami.
Keterangan:Prekursor merupakan bahan awal untuk membentuk
bahan definitif.
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari
proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan
memicu terbentuknya hormon tumbuhan.
Bila konsentrasi hormon telah mencapai
tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai berekspresi.
Pada umumnya dikenal lima kelompok
hormon tumbuhan: auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan inhibitor. Namun
demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang
termasuk zat pengatur tumbuh dari golongan polyamines seperti putrescine,
spermine dan spermidine.
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari
proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon
tumbuhan.
Bila konsentrasi hormon telah mencapai
tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari
proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan
hidup jenisnya.
Retardan. Cathey (1975) mendefinisikan
retar dan sebagai suatu senyawa organik yang menghambat perpanjangan batang,
meningkatkan warna hijau daun, dan secara tidak langsung mem-pengaruhi
pembungaan tanpa menyebabkan pertumbuhan yang abnormal.
Sinyal kimia interseluler untuk pertama
kali ditemukan pada tumbuhan. Konsentrasi yang sangat rendah dari senyawa kimia
tertentu yang diproduksi oleh tanaman dapat memacu atau menghambat pertumbuhan
atau diferensiasi pada berbagai macam sel-sel tumbuhan dan dapat mengendalikan
perkembangan bagian-bagian yang berbeda pada tumbuhan.
Dengan menganalogikan senyawa kimia yang terdapat pada hewan yang disekresi
oleh kelenjar ke aliran darah yang dapat mempengaruhi perkembangan
bagian-bagian yang berbeda pada tubuh, sinyal kimia pada tumbuhan disebut
hormon pertumbuhan.
Namun, beberapa ilmuwan memberikan
definisi yang lebih terperinci terhadap
istilah hormon yaitu senyawa kimia yang disekresi oleh suatu organ atau
jaringan yang dapat mempengaruhi organ atau jaringan lain dengan cara
khusus.
Berbeda dengan yang diproduksi oleh
hewan senyawa kimia pada tumbuhan sering mempengaruhi sel-sel yang juga
penghasil senyawa tersebut disamping mempengaruhi sel lainnya, sehingga
senyawa-senyawa tersebut disebut dengan
zat pengatur tumbuh untuk
membedakannya dengan hormon yang diangkut secara sistemik atau sinyal jarak jauh.
ZPT
Konsep Zat Pengatur Tumbuh
(ZPT) diawali dari konsep hormon. Hormon tanaman atau fitohormon adalah
senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi rendah mempengaruhi
proses-proses fisiologis. Proses-proses fisiologis terutama mengenai proses
pertumbuhan, diferensiasi dan perkembangan tanaman. Proses-proses lain seperti
pengenalan tanaman, pembukaan stomata, translokasi dan serapan hara dipengaruhi
oleh hormon tanaman.
Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan industri kimia banyak ditemukan senyawa-senyawa yang mempunyai fisiologis serupa dengan hormon tanaman. Senyawa ini dikenal dengan nama ZPT.
Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan industri kimia banyak ditemukan senyawa-senyawa yang mempunyai fisiologis serupa dengan hormon tanaman. Senyawa ini dikenal dengan nama ZPT.
Batasan tentang zat pengatur tumbuh pada tanaman (plant regulator), adalah senyawa organik yang tidak termasuk hara (nutrient), yang mempunyai 2 fungsi yaitu menstimulir dan menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sedangkan fitohormon adalah senyawa organik yang bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil yang disintetis pada bagian tertentu, yang umumnya ditranslokasikan ke bagian lain tanaman yang menghasilkan suatu tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis.
BAB II
MACAM – MACAM HORMON DAN ZPT TANAMAN
1. Auksin, hormon tanaman seperti indolasetat yang
berfungsi untuk merangsang pembesaran sel, sintesis DNA kromosom, serta
pertumbuhan aksis longitudinal tanaman., gunanya untuk merangsang pertumbuhan
akar pada stekan atau cangkokan. Auksin sering digunakan untuk merangsang
pertumbuhan akar dan sebagai bahan aktif sering yang digunakan dalam persiapan
hortikultura komersial terutama untuk akar batang. Mereka juga dapat digunakan
untuk merangsang pembungaan secara seragam, untuk mengatur pembuahan, dan untuk
mencegah gugur buah.(yang termasuk Auksin IBA, NAA, 2,4-D). Auksin Golongan NAA
memakai merek dagang antara lain: Rootone-F, Atonik. Sedang Auksin 2,4 D dijual
dengan nama Hidrasil. Auksin alami banyak terdapat didalam cairan biji jagung
muda yang masih berwarna kuning, air seni sapi, ujung koleoptil tanaman oat,
umbi bawang merah dan air kelapa.
Golongan Auksin : Indole Aceti Acid (IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Yang paling penting dari keluarga auksin adalah indole-3-asam asetat (IAA). Ini menghasilkan efek auksin pada tanaman secara menyeluruh, dan yang paling ampuh dari auksin alami, namun molekul kimiawi IAA adalah yang paling labil di larutan air, sehingga IAA tidak digunakan secara komersial sebagai regulator pertumbuhan tanaman.
Golongan Auksin : Indole Aceti Acid (IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Yang paling penting dari keluarga auksin adalah indole-3-asam asetat (IAA). Ini menghasilkan efek auksin pada tanaman secara menyeluruh, dan yang paling ampuh dari auksin alami, namun molekul kimiawi IAA adalah yang paling labil di larutan air, sehingga IAA tidak digunakan secara komersial sebagai regulator pertumbuhan tanaman.
- Yang termasuk golongan auksin alami : 4-chloro-asam indoleasetis, asam fenilasetis (PAA) dan indole-3-asam butirik (IBA).
- Sedang auksin buatan antara lain 1-asam nafthaleneasetis (NAA), 2,4-asam dichlorophenoxyasetis (2,4-D), dan lain-lain.
Auksin dosis tinggi dapat merangsang produksi Etilen.
Kelebihan Etilen malah dapat menghalangi pertumbuhan, menyebabkan gugur daun
(daun amputasi), dan bahkan membunuh tanaman. Beberapa auksin sintetis seperti
2,4-D dan 2,4,5-asam trichlorophenoxyacetic (2,4,5-T) telah digunakan sebagai
herbisida.
tanaman berdaun luas (dicotil) jauh lebih rentan terkena auksin daripada daun tanaman monokotil seperti tanaman rumput-rumputan. Auksin sintetis ini adalah agen aktif dalam “Agen Oranye” yaitu defolian atau defoliant (peranggas atau zat yang merangsang pertumbuhan yang cepat dan tidak terkendali dan akhirnya merontokkan daun-daunnya hingga meranggas) yang digunakan secara ekstensif oleh pasukan Amerika di perang Vietnam.
2. Giberelin atau asam giberelat (GA), merupakan hormon perangsang pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari Gibberella fujikuroi atau Fusarium moniliforme, aplikasi untuk memicu munculnya bunga dan pembungaan yang serempak (Misalnya GA3 yang termasuk hormon perangsang pertumbuhan golongan gas) merek dagangantara lain: ProGib. Giberalin alami banyak terdapat didalam umbi bawang merah.
3. Sitokinin, adalah hormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem. Aplikasi Untuk merangsang tumbuhnya tunas pada kultur jaringan atau pada tanaman induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman dewasa. sitokinin memiliki struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan sel dan memiliki fungsi yang sama lain untuk kinetin. Kinetin adalah sitokinin pertama kali ditemukan dan dinamakan demikian karena kemampuan senyawa untuk mempromosikan sitokinesis (pembelahan sel). Meskipun itu adalah senyawa alami, Hal ini tidak dibuat di tanaman, dan karena itu biasanya dianggap sebagai "sintetik" sitokinin (berarti bahwa hormon disintesis di tempat lain selain di pabrik).
Sitokinin telah ditemukan di hampir semua tumbuhan yang lebih tinggi serta lumut, jamur, bakteri, dan juga di banyak tRNA dari prokariota dan eukariota. Saat ini ada lebih dari 200 sitokinin alami dan sintetis serta kombinasinya. Konsentrasi sitokinin yang tertinggi di daerah meristematik dan daerah potensi pertumbuhan berkelanjutan seperti akar, daun muda, pengembangan buah-buahan, dan biji-bijian.
Sitokinin pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Amerika bernama Folke Skoog pada tahun 1954.
Sitokinin umumnya ditemukan dalam konsentrasi yang lebih tinggi di daerah meristematik dan jaringan yang berkembang. Mereka diyakini disintesis dalam akar dan translokasi melalui xilem ke tunas. biosintesis sitokinin terjadi melalui modifikasi biokimia adenin.
Proses dimana mereka disintesis adalah sebagai berikut :
Sebuah produk jalur mevalonate disebut pirofosfat isopentil adalah isomer, isomer ini kemudian dapat bereaksi dengan adenosine monophosphate dengan bantuan sebuah enzim yang disebut isopentenyl AMP synthase, hasilnya adalah isopentenyl adenosin-5-fosfat (AMP isopentenyl).
Produk ini kemudian dapat dikonversi menjadi adenosin oleh isopentenyl pemindahan fosfat oleh fosfatase dan selanjutnya dikonversikan ke isopentenyl adenin dengan menghilangkan kelompok ribosa.
Isopentenyl adenin dapat dikonversi ke tiga bentuk utama sitokinin alami.
Degradasi sitokinin sebagian besar terjadi karena enzim oksidase sitokinin. Enzim ini menghapus rantai samping dan rilis adenin. Derivitives juga dapat dibuat tetapi jalur yang lebih kompleks dan kurang dipahami.
Ada beberapa macam sytokinin yang telah diketahui, diantaranya kinetin, zeatin (pada jagung), Benziladenin (BA), Thidiazuron (TDZ), dan Benzyl Adenine atau Benzil Amino Purin (BAP). Sitokinin ditemukan hampir di semua jaringan meristem.
Peranan sitokinin antara lain:
1. bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman
2. merangsang morfogenesis ( inisiasi / pembentukan tunas) pada kultur jaringan.
3. merangsang pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.
4. merangsang perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau merangsang pemanjangan titik tumbuh daun dan merangsang pembentukan akar cabang
5. meningkatkan membuka stomata pada beberapa spesies.
6. mendukung konversi etioplasts ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil.
7. menghambat proses penuaan (senescence) daun
8. mematahkan dormansi biji
Merk dagang antara lain: Novelgrow. Sitokinin alami terdapat pada air kelapa.
4. Etilen, hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses pematangan buah Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya: Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL.
5. Asam absisat (ABA), sebagai penghambat tumbuh (Inhibitor/retardant) pada saat tanaman mengalami stress, fitohormon ini digunakan untuk mengompakkan pertumbuhan batang agar tanaman terlihat sangat baik. Pada komposisi dan perlakuan tertentu dapat merangsang pertumbuhan tunas anakan dengan cepat dan serentak. Misalnya : untuk golongan Paclobutrazol merk dagang antara lain: Cultar®, Bonzi®) dan Uniconazole (merk dagang Sumagic®). Golongan inhibitor adalah: Paclobutrazol, Ancymidol, TIBA, dan CCC.
6. Brassinolide (kelompok brassinosteroid) fitohormon yang mirip steroid pada hewan dan memiliki respon yang mirip dengan giberellin.
Beberapa fungsi brasinolid adalah sebagai berikut : meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan, menghambat penuaan daun (senescence), mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan, menghambat proses gugurnya daun, menghambat pertumbuhan akar tumbuhan, meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan, menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan, merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan, merangsang diferensiasi xylem tumbuhan, menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat (defisien) udara dan endogenus karbohidrat. Brassinolide tersintesis dari asetil CoA melalui jalur asam mevalonik.
tanaman berdaun luas (dicotil) jauh lebih rentan terkena auksin daripada daun tanaman monokotil seperti tanaman rumput-rumputan. Auksin sintetis ini adalah agen aktif dalam “Agen Oranye” yaitu defolian atau defoliant (peranggas atau zat yang merangsang pertumbuhan yang cepat dan tidak terkendali dan akhirnya merontokkan daun-daunnya hingga meranggas) yang digunakan secara ekstensif oleh pasukan Amerika di perang Vietnam.
2. Giberelin atau asam giberelat (GA), merupakan hormon perangsang pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari Gibberella fujikuroi atau Fusarium moniliforme, aplikasi untuk memicu munculnya bunga dan pembungaan yang serempak (Misalnya GA3 yang termasuk hormon perangsang pertumbuhan golongan gas) merek dagangantara lain: ProGib. Giberalin alami banyak terdapat didalam umbi bawang merah.
3. Sitokinin, adalah hormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem. Aplikasi Untuk merangsang tumbuhnya tunas pada kultur jaringan atau pada tanaman induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman dewasa. sitokinin memiliki struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan sel dan memiliki fungsi yang sama lain untuk kinetin. Kinetin adalah sitokinin pertama kali ditemukan dan dinamakan demikian karena kemampuan senyawa untuk mempromosikan sitokinesis (pembelahan sel). Meskipun itu adalah senyawa alami, Hal ini tidak dibuat di tanaman, dan karena itu biasanya dianggap sebagai "sintetik" sitokinin (berarti bahwa hormon disintesis di tempat lain selain di pabrik).
Sitokinin telah ditemukan di hampir semua tumbuhan yang lebih tinggi serta lumut, jamur, bakteri, dan juga di banyak tRNA dari prokariota dan eukariota. Saat ini ada lebih dari 200 sitokinin alami dan sintetis serta kombinasinya. Konsentrasi sitokinin yang tertinggi di daerah meristematik dan daerah potensi pertumbuhan berkelanjutan seperti akar, daun muda, pengembangan buah-buahan, dan biji-bijian.
Sitokinin pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Amerika bernama Folke Skoog pada tahun 1954.
Sitokinin umumnya ditemukan dalam konsentrasi yang lebih tinggi di daerah meristematik dan jaringan yang berkembang. Mereka diyakini disintesis dalam akar dan translokasi melalui xilem ke tunas. biosintesis sitokinin terjadi melalui modifikasi biokimia adenin.
Proses dimana mereka disintesis adalah sebagai berikut :
Sebuah produk jalur mevalonate disebut pirofosfat isopentil adalah isomer, isomer ini kemudian dapat bereaksi dengan adenosine monophosphate dengan bantuan sebuah enzim yang disebut isopentenyl AMP synthase, hasilnya adalah isopentenyl adenosin-5-fosfat (AMP isopentenyl).
Produk ini kemudian dapat dikonversi menjadi adenosin oleh isopentenyl pemindahan fosfat oleh fosfatase dan selanjutnya dikonversikan ke isopentenyl adenin dengan menghilangkan kelompok ribosa.
Isopentenyl adenin dapat dikonversi ke tiga bentuk utama sitokinin alami.
Degradasi sitokinin sebagian besar terjadi karena enzim oksidase sitokinin. Enzim ini menghapus rantai samping dan rilis adenin. Derivitives juga dapat dibuat tetapi jalur yang lebih kompleks dan kurang dipahami.
Ada beberapa macam sytokinin yang telah diketahui, diantaranya kinetin, zeatin (pada jagung), Benziladenin (BA), Thidiazuron (TDZ), dan Benzyl Adenine atau Benzil Amino Purin (BAP). Sitokinin ditemukan hampir di semua jaringan meristem.
Peranan sitokinin antara lain:
1. bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman
2. merangsang morfogenesis ( inisiasi / pembentukan tunas) pada kultur jaringan.
3. merangsang pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.
4. merangsang perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau merangsang pemanjangan titik tumbuh daun dan merangsang pembentukan akar cabang
5. meningkatkan membuka stomata pada beberapa spesies.
6. mendukung konversi etioplasts ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil.
7. menghambat proses penuaan (senescence) daun
8. mematahkan dormansi biji
Merk dagang antara lain: Novelgrow. Sitokinin alami terdapat pada air kelapa.
4. Etilen, hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses pematangan buah Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya: Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL.
5. Asam absisat (ABA), sebagai penghambat tumbuh (Inhibitor/retardant) pada saat tanaman mengalami stress, fitohormon ini digunakan untuk mengompakkan pertumbuhan batang agar tanaman terlihat sangat baik. Pada komposisi dan perlakuan tertentu dapat merangsang pertumbuhan tunas anakan dengan cepat dan serentak. Misalnya : untuk golongan Paclobutrazol merk dagang antara lain: Cultar®, Bonzi®) dan Uniconazole (merk dagang Sumagic®). Golongan inhibitor adalah: Paclobutrazol, Ancymidol, TIBA, dan CCC.
6. Brassinolide (kelompok brassinosteroid) fitohormon yang mirip steroid pada hewan dan memiliki respon yang mirip dengan giberellin.
Beberapa fungsi brasinolid adalah sebagai berikut : meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan, menghambat penuaan daun (senescence), mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan, menghambat proses gugurnya daun, menghambat pertumbuhan akar tumbuhan, meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan, menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan, merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan, merangsang diferensiasi xylem tumbuhan, menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat (defisien) udara dan endogenus karbohidrat. Brassinolide tersintesis dari asetil CoA melalui jalur asam mevalonik.
BAB III
TRANSFOR HORMON DAN ZPT
Ahli
biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin,
sitokinin,giberelin, asam absisat dan etilen (Tabel 1). Tiap kelompok ZPT dapat
menghasilkan beberapa pengaruh yaitu kelima kelompok ZPT mem pengaruhi
pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompo k ZPT tersebut yang mempengaruhi
perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel. Seperti halnya hewan,
tumbuhan memproduksi ZPT dalam jumlah yang sangat sedikit, akan tetapi jumlah
yang sedikit ini mampu mempengaruhi sel target .
ZPT
menstimulasi pertumbuhan dengan memberi isyarat kepada sel target untuk
membelah atau memanjang, beberapa ZPT menghambat pertumbuhan dengan cara
menghambat pembelahan atau pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat
mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini
dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada
tumbuhan seperti halnya pada hewan,
lintasan ini menyebabkan respon selular seperti mengekspresikan suatu
gen, menghambat atau mengaktivasi enzim, atau mengubah membran. Pengaruh dari
suatu ZPT bergantung pada spesies
tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan, tahap perkembangan tumbuhan dan
konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri dalam mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya keseimbangan konsentrasi dari beberapa
ZPT-lah yang akan mengontrol pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan.
Pada
umumnya, hormon mengontro l pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dengan mempengaruhi : pembelahan
sel, perpanjangan sel, dan differensiasi sel. Beberapa hormon, juga meneng ahi
respon fisiologis berjangka pendek dari tumbuhan terhadap stimulus lingkungan.
Setiap hormon, mempunyai efek ganda; tergantung
pada : tempat kegiatannya, konsentrasinya, dan stadia perkembangan tumbuhannya.
Hormon
tumbuhan, diproduksi dalam konsentrasi yang sangat rendah; tetapi sejumlah
kecil hormon dapat membuat efek yang sangat besar terhadap pertumbuhan dan
perkembangan organ suatu tumbuhan. Hal ini secara tidak langsung menyatakan bahwa, sinyal hormonal
hendaknya diperjelas melalui beberapa cara.
Suatu hormon, dapat berperan dengan mengubah ekspresi gen, dengan mempengaruhi
aktivitas enzim yang ada, atau dengan
mengubah sifat membran. Beberapa
peranan ini, dapat mengalihkan metabolisme dan pekembangan sel yang tanggap
terhadap sejumlah kecil molekul hormon. Lintasan transduksi sinyal, memperjelas
sinyal hormonal dan meneruskannya ke respon sel spesifik. Respon terhadap hormon, biasanya tidak
begitu tergantung pada jumlah absolut hormon
tersebut, akan tetapi t ergantung pada
konsentrasi relatifnya dibandingkan dengan hormon lainnya. Keseimbangan hormon, dapat mengontrol
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan daripada peran hormon secara mandiri.
Interaksi ini akan menjadi muncul dalam penyelidikan tentang fungsi hormon.
Faktor Regulasi
Faktor regulasi adalah senyawa kimia yang mengontrol produksi sejumlah
hormon yang memiliki fungsi penting bagi tubuh. Senyawa tersebut dikirim ke
lobus anterior kelenjar pituitari oleh hipotalamus. Terdapat 2 faktor regulasi,
yaitu faktor pelepas (releasing factor) yang menyebabkan kelenjar
pituitari mensekresikan hormon tertentu dan faktor penghambat (inhibiting
factor) yang dapat menghentikan sekresi hormon tersebut. Sebagai contoh
adalah FSHRF (faktor pelepas FSH) dan LHRF (faktor pelepas LH) yang menyebabkan
dilepaskannya hormon FSH dan LH. tgttttyhththththt ahmade ihwaN
Hormon Antagonistik
Hormon antagonistik merupakan hormon yang menyebabkan efek yang berlawanan,
contohnya glukagon
dan insulin.
Saat kadar gula darah sangat turun, pankreas akan
memproduksi glukagon untuk meningkatkannya lagi. Kadar glukosa yang tinggi menyebabkan
pankreas memproduksi insulin untuk menurunkan kadar glukosa tersebut.
BAB IV
AKTIVITAS HORMON DAN FUNGSI FISIOLOGI HORMON DAN ZPT
1. Auksin
Auksin adalah zat aktif dalam sistem
perakaran. Senyawa ini membantu proses pembiakan vegetatif. Pada satu sel
auksin dapat mempengaruhi pemanjangan sel, pembelahan sel dan pembentukan akar.
Beberapa
tipe auksin aktif dalam konsentrasi yang sangat rendah antara 0.01 to 10 mg/L.
- Fungsi auksin: untuk merangsang pembesaran sel, sintesis DNA kromosom, serta pertumbuhan aksis longitudinal tanaman, gunanya untuk merangsang pertumbuhan akar pada stekan atau cangkokan. Auksin sering digunakan untuk merangsang pertumbuhan akar dan sebagai bahan aktif sering yang digunakan dalam persiapan hortikultura komersial terutama untuk akar batang. Mereka juga dapat digunakan untuk merangsang pembungaan secara seragam, untuk mengatur pembuahan, dan untuk mencegah gugur buah.
Peran auksin bagi tanaman
• auksin sebagai salah satu
hormon tumbuh bagi tanaman mempunyai peranan terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman.
Dilihat dari segi fisiologi, hormon tumbuh ini berpengaruh
terhadap :
a. Pengembangan sel
b. Phototropisme
c. Geotropisme
d. Apical dominasi
e. Pertumbuhan akar (root initiation)
f. Parthenocarpy
g. Abisission
h. Pembentukan callus (callus formation) dan
i. Respirasi
j. Senescence
a. Pengembangan sel
Dari hasil studi tentang pengaruh auksin terhadap
perkembangan sel, menunjukan bahwa terdapat indikasi yaitu auksin dapat
menaikan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air,
menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding sel, meningkatkan sintesis
protein, meningkatkan plastisitas dan pengembangan dinding sel.
Dalam
hubungannya dengan permeabilitas sel, kehadiran auksin meningkatkan difusi
masuknya air ke dalam sel. Hal ini ditunjang oleh pendapat Cleland dan Brustrom
(1961) bahwa auksin mendukung peningkatan permeabilitas masuknya air ke dalam
sel.
b. Phototropisme
Suatu tanaman apabila disinari suatu cahaya,
maka tanaman tersebut akan membengkok ke arah datangnya sinar. Membengkoknya
tanaman tersebut adalah karena terjadinya pemanjangan sel pada bagian sel yang
tidak tersinari lebih besar dibanding dengan sel yang ada pada bagian tanaman
yang tersinari. Perbedaan rangsangan (respond) tanaman terhadap penyinaran
dinamakan phototropisme.
Terjadinya
phototropisme ini disebabkan karena tidak samanya penyebaran auksin di bagian
tanaman yang tidak tersinari dengan bagian tanaman yang tersinari. Pada bagian
tanaman yang tidak tersinari konsentrasi auksinnya lebih tinggi dibanding
dengan bagian tanaman yang tersinari.
c. Geotropisme
Geotropisme
adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan organ tanaman. Bila organ
tanaman yang tumbuh berlawanan dengan gravitasi bumi, maka keadaan tersebut dinamakan
geotropisme negatif. Contohnya seperti pertumbuhan batang sebagai organ
tanaman, tumbuhnya kearah atas. Sedangkan geotropisme positif adalah organ-organ
tanaman yang tumbuh kearah bawah sesuai dengan gravitasi bumi. Contohnya
tumbuhnya akar sebagai organ tanaman ke arah bawah.
Keadaan
auksin dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman (celeoptile)
diletakan secara horizontal, maka akumulasi auksin akan berada di bagian bawah.
Hal ini menunjukan adanya transportasi auksin ke arah bawah sebagai akibat dari
pengaruh geotropisme. Untuk membuktikan pengaruh geotropisme terhadap akumulasi
auksin, telah dibuktikan oleh Dolk pd tahun 1936 (dalam Wareing dan Phillips
1970). Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa auksin yang terkumpul
di bagian bawah memperlihatkan lebih banyak dibanding dengan bagian atas.
Sel-sel
tanaman terdiri dari berbagai komponen bahan cair dan bahan padat. Dengan
adanya gravitasi maka letak bahan yang bersifat cair akan berada di atas.
Sedangkan bahan yang bersifat padat berada di bagian bawah. Bahan-bahan yang
dipengaruhi gravitasi dinamakan statolith (misalnya pati) dan sel yang
terpengaruh oleh gravitasi dinamakan statocyste (termasuk statolith).
d. Dominasi Apikal
Di dalam pola pertumbuhan tanaman, pertumbuhan
ujung batang yang dilengkapi dengan daun muda apabila mengalami hambatan, maka
pertumbuhan tunas akan tumbuh ke arah samping yang dikenal dengan "tunas
lateral" misalnya saja terjadi pemotongan pada ujung batang (pucuk), maka
akan tumbuh tunas pada ketiak daun. Fenomena ini kita namakan "apical
dominance“.Hubungan antara auksin dengan apical dominance pada suatu tanaman
telah dibuktikan oleh Skoog dan Thimann (1975). Dalam eksperimennya, pucuk
tanaman kacang (apical bud) dibuang, sebagai akibat treatment tersebut
menyebabkan tumbuhnya tunas di ketiak daun. Dari ujung tanaman yang terpotong
itu diletakan blok agar yang mengandung auksin. Dari perlakuan tersebut
ternyata bahwa tidak terjadi pertumbuhan tunas pada ketiak daun. Hal ini
membuktikan bahwa auksin yang ada di apical bud menghambat tumbuhnya tunas
lateraL.
e. perpanjangan akar (root initiation)
•
dalam hubungannya dengan pertumbuhan akar, Luckwil (1956) telah melakukan suatu
eksperimen dengan menggunakan zat kimia NAA (Naphthalene acetic acid), IAA
(Indole acetid acid) dan IAN (Indole-3-acetonitrile) yang ditreatment pada
kecambah kacang. Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa ketiga jenis
auksin ini mendorong pertumbuhan primordia akar. Perlu dikemukakan pula di
sini, bahwa menurut Delvin (1975), pemberian konsentrasi IAA yang relatif
tinggi pada akar, akan menyebabkan terhambatnya perpanjangan akar tetapi
meningkatkan jumlah akar.
f. Pertumbuhan batang (stem
growth)
•
Di dalam alam, hubungan antara auksin dengan pertumbuhan batang nyata erat
sekali. Apabila ujung coleoptile dipotong, kemungkinan tanaman tersebut akan
terhenti pertumbuhannya. Di dalam tanaman, jaringan-jaringan muda terdapat pada
apical meristem. Hubungannya dengan pertumbuhan tanaman peranan auksin sangat
erat sekali.
g. Parthenocarpy
•
Di dalam alam sering kita menjumpai buah yang tidak berbiji. Seperti ; Anggur,
Strawberry dan tanaman famili mentimun. Keadaan seperti ini disebabkan tidak
dialaminya pembuahan pada perkembangan buah. Di dalam fisiologi, keadaan
seperti ini dinamakan Parthenocarpy.Di dalam proses Parthenocarpy, hormon
auksin bertalian erat. Seperti dikemukakan massart (1902) hasil eksperimennya
menunjukan bahwa pembengkakan dinding ovary bunga anggrek dapat distimulasi
oleh tepung sari yang telah mati.Pada tahun 1934 Yasuda berhasil menemukan
penyebab Parthenocarpy dengan menggunakan ekstrak tepung sari pada bunga
mentimun. Hasil analisisnya menunjukan bahwa ekstrak tersebut mengandung
auksin. Selanjutnya pada tahun1936, Gustafon telah menemukan terjadinya
Parthenocarpy dengan menggunakan IAA yang dicampur dengan lanolin pada stigma.
Hasil penelitian Muir (1942) menunjukan pula bahwa kandungan auksin pada ovary
yang mengalami pembuahan (pollination) meningkat bila dibandingkan dengan ovary
yang tidak mengalami pembuahan.
h. Pertumbuhan buah (fruit
growth)
•
Peningkatan volume buah ada hubungannya dengan pertumbuhan buah. Keadaan ini
akibat hasil pembelahan sel dan/atau pengembangan sel. Menurut Weaver (1972),
fase pembelahan sel biasanya overlap dengan pengembangan sel (cell
enlargementh). Keadaan perkembangan ini selalu diikuti oleh peningkatan ukuran
buah.Mengenai hubungannya dengan auksin, diterangkan oleh Muller-Thurgau dalam
tahun 1898 bahwa endosperma dan embrio di dalam biji menghasilkan auksin yang
menstimulasi pertumbuhan endosperma. Suatu anggapan mengenai peranan auksin
dalam pertumbuhan buah, telah dibuktikan oleh Crane dalam tahun 1949 dengan
menggunakan 2,4, 5-T sebagai exogenous auksin yang diaplikasikan pada blak
berry, anggur, strawberry dan jeruk. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa pertumbuhan
buah lebih cepat 60 hari dari fase normal rata-rata 120 hari.
i. Absisi
Absisi
adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian/organ tanaman dari
tanaman, seperti ; daun, bunga, buah atau batang.Menurut Addicot (1964) maka
dalam proses abscission ini faktor alami seperti ; dingin, panas, kekeringan,
akan berpengaruh terhadap abscission. Dalam hubungannya dengan hormon tumbuh,
maka mungkin hormon ini akan mendukung atau menghambat proses tersebut.Di dalam
proses absisi, akan terjadi perubahan-perubahan metabolisme dalam dinding sel
dan perubahan secara kimia dari pectin dalam midle lamella.Pembentukan lapisan
absisi (abscission layer), kadang-kadang diikuti oleh susunan cell division
proximal. Disini sel-sel baru akan berdiferensiasi ke dalam periderm dan
membentuk suatu lapisan pelindung (Weaver, 1972).Mengenai hubungan antara
absisi dengan zat tumbuh auksin, Addicot et al (1955) mengemukakan sbb: Absisi
akan terjadi apabila jumlah auksin yang ada di daerah proksimal (proximal
region) sama atau lebih dari jumlah auksin yang terdapat di daerah distal
(distal region). Tetapi apabila jumlah auksin yang berada di daerah distal
lebih besar dari daerah proximal, maka tidak akan terjadi absisi. Dengan kata
lain proses absisi ini akan terlambat.
Teori
lain (Biggs dan Leopold 1957, 1958) menerangkan bahwa pengaruh auksin terhadap
absisi ditentukan oleh konsentrasi auksin itu sendiri. Konsentrasi auksin yang
tinggi akan menghambat terjadinya absisi, sedangkan auksin dengan konsentrasi
rendah akan mempercepat terjadinya absisi.Teori terakhir dikemukakan oleh
Robinstein dan Leopold (1964) yang menerangkan bahwa respon absisi pada daun
terhadap auksin dapat dibagi kedalam dua fase jika perlakuan auksin diberikan
setelah daun terlepas. Fase pertama, auksin akan menghambat absisi, dan fase
kedua auksin dengan konsentrasi yang sama akan mendukung terjadinya absisi.
j. Senescence
Menurut
Alex Comport (1956) dalam Leopold (1961) "senescence" adalah suatu
penurunan kemampuan tumbuh (viability) disertai dengan kenaikan vulnerability
suatu organisme. Namun di dalam tanaman, istilah ini diartikan; menurunnya fase
pertumbuhan (growth rate) dan kemampuan tumbuh (vigor) serta diikuti dengan
kepekaan (susceptibility) terhadap tantangan lingkungan, penyakit atau
perubahan fisik lainnya. Ciri dari fenomena ini selalu diikuti dengan kematian.
Di
dalam alam, senescence terjadi pada daun, batang dan buah. Menurut Leopold
(1961) ada empat bentuk senescence yang terjadi pada tanaman yaitu :
1. Semua organ tumbuh mengalami
senescence (over-all senescence)
2. Senescence yang terjadi pada
bagian atas (top senescence)
3. Senescence yang terjadi
seluruh bagian daun dan buah (decideus
senescence)
4. Senescence berkembang dari
daun paling bawah menuju kearah
atas (progresive senescence)
Ciri-ciri terjadinya senescence
dapat ditemukan pada morfologi dan perubahan di dalam organ atau seluruh tubuh
tanaman. Keadaan seperti ini diikuti oleh meningkatnya abscission serta daun
dan buah berguguran dari batang pokok. Begitu pula pertumbuhan dan pigmentasi
warna hijau berubah menjadi warna kuning, yang akhirnya buah dan daun terlepas
dari batang pokok .
Golongan auksin
• yang termasuk auksin alami :
indole-3-asam asetat (IAA), 4-chloro-asam
indoleasetis, asam fenilasetis
(PAA), dan indole-3-asam butirik (IBA).
• auksin buatan antara lain
1-asam nafthaleneasetis (NAA), 2,4-asam dichlorophenoxyasetis (2,4-D), dan
lain-lain.
• Yang paling penting dari
keluarga auksin adalah indole-3-asam asetat (IAA). Ini
menghasilkan efek auksin pada
tanaman secara menyeluruh, dan yang paling ampuh
dari auksin alami, namun molekul
kimiawi IAA adalah yang paling labil di larutan air,
sehingga IAA tidak digunakan
secara komersial sebagai regulator pertumbuhan tanaman.
• Beberapa auksin sintetis seperti
2,4-D dan 2,4,5-asam trichlorophenoxyacetic (2,4,5-T) telah digunakan sebagai
herbisida.
• Menurut Koeffli, Thimann dan
went (1966), aktivitas
auxsin ditentukan oleh :
a. adanya struktur cincin yang
tidak jenuh,
b. adanya rantai keasaman (acid
chain)
c. pemisahan karboksil grup
(-COOH) dari struktur
cincin.
d. Adanya pengaturan ruangan
antara struktur cincin dengan rantai keasaman.
Tentang sifat dari rantai
keasaman, Koeffli (1966) menerangkan bahwa posisi dan panjang rantai keasaman,
berpengaruh terhadap aktivitas auksin. Rantai yang mempunyai karboksil grup
dipisahkan oleh karbon atau karbon dan oksigen akan memberikan aktivitas yang
normal.
2. Giberelin
• Gibberellin adalah turunan dari
asam gibberelat. Merupakan hormon tumbuhan alami yang merangsang pembungaan,
pemanjangan batang dan membuka benih yang masih dorman. Ada sekitar 100 jenis
gibberellin, namun Gibberellic acid (GA3)-lah yang paling umum digunakan.
• Gibberellin adalah zat kimia
yang dikelompokan kedalam terpinoid. Semua kelompok terpinoid terbentuk dari
unit isoprene yang terdiri dari 5 atom karbon.GA3
• Unit-unit isoprene ini dapat
bergabung sehingga menghasilkan monoterpene (C-10), Sesqueterpene (C-15),
diterpene (C-20) dan triterpene (C-30).Biosintesis giberelin yang terdapat
dalam jamur Gibberella Fujikuroi berproses dari Mevalonic acid sampai menjadi
gibberellin. Di dalam proses biosintesis telah diketemukan zat penghambat
(growth retardant) di dalam
aktivitas ini. Beberapa contoh growth retardant yang menghambat biosintesis
giberelin pada tanaman antara lain Amo-1618 (2-isopropil-4-dimetil-kamine-5
metil phenil-4pipendine karboksilatmetil klorida) menghambat biosintesis
giberelin pada tanaman mentimun liar (Exhmocytis macrocarpa). Amo-1618
menghambat dalam proses perubahan dari Geranylgeranyl pyrophosphat ke Kaurene.
Begitu pula growth retardant CCC (2-chloroethyl) trimethyl (-amonium chloride)
memperlihatkan aktivitas yang sama dengan Amo-1618.
Struktur
molekul dan aktivitas giberelin
• giberelin merupakan suatu compound
(senyawa) yang mengandung "gibban skeleton".
Menurut Weaver (1972), perbedaan
utama pada giberelin adalah:
a. beberapa giberelin mempunyai
19 buah atom karbon dan yang lainnya mempunyai 20 buah atom karbon.
b. Grup hidroksil berada dalam
posisi 3 dan 13 (ent gibberellenenumbering system) Semua giberelin dengan 19
atom karbon adalah monocarboxylic acid yang mengandung COOH grup pada posisi 7
dan mempunyai sebuah lactonering.
Di
dalam alam, dijumpai pula beberapa senyawa yang di ekstrak dari tanaman.
Senyawa tersebut tidak mengandung giberelin atau gibberellane structure tetapi
termasuk ke dalam giberelin. Dari hasil penelitian Tamura dkk, ia menemukan
suatu substansi dalam jamur
Helminthosporium
sativum yang dinamakan "helminthosporol" yang aktif dalam
perpanjangan daun pada kecambah padi dan barley. Senyawa lain yang ditemukan
tanpa gibban skeleton yaitu "Steviol", namun aktivitasnya seperti
giberelin.
Peranan giberelin bagi tanaman
• Gibberellin sebagai hormon
tumbuh pada tanaman sangat berpengaruh pada sifat
genetik (genetic dwarfism),
pembuangan, penyinaran, partohenocarpy, mobilisasi
karbohidrat selama perkecambahan
(germination) dan aspek fisiologi kainnya. giberelin mempunyai peranan dalam
mendukung perpanjangan sel (cell elongation), aktivitas kambium dan mendukung
pembentukan RNA baru serta sintesa protein.
Peranan giberelin bagi tanaman
a. Genetic dwarfism
b. Pembungaan (flowering)
c. Parthenocarpy dan fruit set
d. pematangan buah (fruit
ripening)
e. Mobilisasi bahan makanan
selama fase
perkecambahan (germination)
f. Stimulasi aktivitas cambium
dan
perkembangn xylem
g. Dormansi
a. Genetic dwarfism
Genetic
dwarfism adalah suatu gejala kerdil yang disebabkan olehadanya mutasi. Gejala
ini terlihat dari memendeknya internode. Terhadap Genetic dwarfism ini,
giberelin mampu merubah tanaman yang kerdil menjadi tinggi. Hal ini telah
dibuktikan oleh Brian dan Hemming (1955). Dalam eksperimennya mereka telah
memberi perlakuan penyemprotan gibberellic acid pada berbagai varietas kacang.
Hasil dari eksperimen ini menunjukan bahwa gibberellic acid berpengaruh
terhadap tanaman kacang yang kerdil dan menjadi tinggi.
Mengenai
hubungannya dengan cell elengation, dikemukakan bahwa gibbberelline mendukung
pengembangan dinding sel.Menurut van Oberbeek (1966) penggunaan giberelin akan
mendukung pembentukan enzym protolictic yang akan membebaskan tryptophan
sebagai asal bentuk dari auksin. Hal ini berarti bahwa kehadiran giberelin
tersebut akan meningkatkan kandungan auksin.
Mekanisme
lain menerangkan bahwa giberelin akan menstimulasi cell elengation, karena
adanya hidrolisa pati yang dihasilkan dari giberelin, akan mendukung
terbentuknya a amilase. Sebagai akibat dari proses tersebut, maka konsentrasi
gula meningkat yang mengakibatkan tekanan osmotik di dalam sel menjadi naik,
sehingga ada kecenderungan sel tersebut berkembang.
b. Pembungaan (flowering)
Gibbereline
sebagai salah satu hormon tumbuh pada tanaman, mempunyaiperanan dalam
pembungaan. Penelitian yang dilakukan Henny (1981) pada bungan spothiphyllum
Mauna loa. Dari penelitiannya, aktivitas pembungaan
meningkat dengan meningkatnya dosis pemberian
giberelin.
c. Parthenocarpy dan fruit set
Seperti
auksin, giberelin pun berpengaruh terhadap Parthenocarpy. Hasil penelitian
menunjukan bahwa gibberellic acid (GA3) lebih efektif dalam terjadinya
Parthenocarpy dibanding dengan
auksin yang dilakukan pada blueberry. Hasil eksperimen lain menunjukan pula
bahwa GA3 dapat meningkatkan tandan buah (fruit set) dan hasil.
d. Peranan Gibberellin dalam
pematangan
buah (fruit ripening)
• Pematangan (ripening) adalah
suatu proses fisiologis, yaitu terjadinya perubahan dari kondisi yang tidak
menguntungkan ke suatu kondisi yang menguntungkan, ditandai dengan perubahan
tekstur, warna, rasa dan aroma.
Dalam
proses pematangan ini, giberelin mempunyai peran penting yaitu mampu
mengundurkan pematangan (repening) dan pemasakan (maturing) suatu jenis buah.
•
Dari hasil penelitian menunjukan aplikasi Giberelin pada buah tomat dapat
memperlambat pematangan buah, sedangkan gibberellic acid yang diterapkan pada
buah pisang matang, ternyata pemasakannya dapat ditunda.
e. Mobilisasi bahan makanan
selama fase perkecambahan
(germination)
•
Biji cerealia terdiri dari embrio dan endosperm. Didalam endosperm terdapat
masa pati (starch) yang dikelilingi oleh suatu lapisan "aleuron"..
sedangkan embrio itu sendiri merupakan suatu bagian hidup yang suatu saat akan
menjadi dewasa. Pertumbuhan embrio selama perkecambahan bergantung pada
persiapan bahan makanan yang berada di dalam endosperm. Untuk keperluan
kelangsungan hidup embrio maka terjadilah penguraian secara enzimatik yaitu
terjadi perubahanpati menjadi gula yang selanjutnya ditranslokasikan ke embrio
sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya.
Dari
hasil penelitian menunjukan bahwa Giberelin berperan penting dalam proses
aktivitas amilase. Hal ini telah dibuktikan dengan menggunakan GA yang
mengakibatkan aktivitas amilase miningkat.Aktivitas enzym a amilase dan
protease di dalam endosperm juga didukung oleh GA melalui de novo synthesis.
Hal ini ada hubungannya dengan terbentuknya DNA baru yang kemudian menghasilkan
RNA.
f. Stimulasi aktivitas cambium
dan perkembangn xylem
• Giberelin mempunyai peranan dalam
aktivitas kambium dan perkembangn xylem.
Aplikasi GA3 dengan konsentrasi
100, 250, dan 500 ppm mendukung terjadinya
diferensiasi xylem pada pucuk
olive. Begitu pula dengan mengadakan aplikasi GA3 + IAA dengan konsentrasi
masing-masing 250 dan 500 ppm, maka terjadi pengaruh sinergis pada xylem.
Sedangkan aplikasi auksin sajatidak memberi pengaruh pada tanaman.
g. Dormansi
Dormansi
adalah masa istirahat bagi suatu organ tanaman atau biji. Menurut Copeland
(1976), dormansi adalah kemampuan biji untuk mengundurkan fase perkecambahannya
hingga saat dan tempat itu menguntungkan untuk tumbuh.Secara umum terjadinya
dormansi adalah disebabkan oleh faktor luar dan faktor dalam. Faktor yang
menyebabkan dormansi pada biji adalah sbb:
1. tidak sempurnanya embrio
(rudimentery embriyo)
2. embrio yang belum matang
secara fisikologis (physiological immature embriyo)
3. kulit biji yang tebal (tahan
terhadap gerakan mekanis)
4. kulit biji impermeable (
impermeable seed coat)
5. adanya zat penghambat
(inhibitor) untuk perkecambahan (presence of
germination inhibitors).
Fase yang terjadi dalam dorminasi
biji, menurut Amen (1968) ada empat fase yang
harus dilalui :
1. fase induksi, ditandai dengan
terjadinya penurunan jumlah hormon (hormon
level)
2. fase tertundanya metabolisme
(a period of partial metabolic arrest)
3. fase bertahannya embrio untuk
berkecambah karena faktor lingkungan yang
tidak menguntungkan.
4. Perkecambahan (germination),
ditandai dengan meningkatnya hormon dan
aktivitas enzym.
Peranan hormon tumbuh di dalam
biji yang mengalami dorminasi telah dibahas
oleh warner (1967) yang
mengatakan bahwa GA3 dapat menstimulasi sintesis
ribonuklease, amilase dan
protoase di dalam endospem biji barley.
3. Sitokinin
Hormon
tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan
diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui
pembuluh xylem. Aplikasinya untuk merangsang tumbuhnya tunas pada kultur
jaringan atau pada tanaman induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman
dewasa.
sitokinin pertama kali ditemukan dalam kultur
jaringan di Laboratories of Skoog and Strong University of Wisconsin. Material
yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah batang tembakau yang ditumbuhkan
pada medium sintesis. Menurut Miller et al (1955, 1956), senyawa yang aktif
adalah kinetin (6-furfuryl amino purine). Hasil penelitian menunjukan bahwa
purine adenin sangat efektif.
•
Bentuk dasar dari sitokinin adalah adenin (6-amino purine). Adenin merupakan
bentuk dasar yang menentukan terhadap aktifitas sitokinin. Di dalam
senyawa sitokinin, panjang rantai
dan hadirnya suatu double bond dalam rantai tersebut akan meningkatkan
aktifitas zat pengatur tumbuh ini.
Penelitian
pertumbuhan pith tissue culture dengan menggunakan sitokinin dan auksin dalam
berbagai perbandingan telah dilakukan oleh Weier et al (1974). Dihasilkan bahwa
apabila dalam perbandingan sitokinin lebih besar dari auksin, maka hal ini akan
memperlihatkan stimulasi pertumbuhan tunas dan daun. Sebaliknya apabila
sitokinin lebih rendah dari auksin, maka ini akan mengakibatkan stimulasi pada
pertumbuhan akar. Sedangkan apabila perbandingan sitokinin dan auksin
berimbang, maka pertumbuhan tunas, daun dan akar akan berimbang pula. Tetapi
apabila konsentrasi sitokinin itu sedang dan konsentrasi auksin rendah, maka
keadaan pertumbuhan tobacco pith culture tersebut akan berbentuk callus.
Sedangkan
dalam pembelahan sel, dikemukakan bahwa IAA dan kinetin,apabila digunakan
secara tersendiri akan menstimulasi sintesis DNA dalam tobacco pith culture.
Dan menurut ahli tsb, kehadiran IAA dan kinetin ini diperlukan dalam proses
mitosis walaupun IAA lebih dominan pada fase tersebut.
Sitokinin
berfungsi memacu pembelahan sel danpembentukan organ, menunda penuaan,
meningkatkan aktivitas wadah penampung hara, memacu perkembangan kuncup samping
tumbuhan dikotil, dan memacu perkembangankloroplas dan sintesis klorofil.
4. Etilen
•
Etilen, hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses
pematangan buah Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen
berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya:
Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL.
•
Struktur kimia etilen sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4
atom hidrogen (H2C=CH2 ).
•
Auksin dosis tinggi dapat merangsang produksi Etilen. Kelebihan Etilen malah
dapat menghalangi pertumbuhan, menyebabkan gugur daun (daun amputasi), dan
bahkan membunuh tanaman.
Peranan etilen bagi tanaman
Di
dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips
(1970) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sbb:
a. mendukung respirasi
climacteric dan pematangan buah
b. mendukung epinasti
c. menghambat perpanjangan batang
(elengation growth) dan akar pada beberapa species tanaman walaupun etilen ini
dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan mesocotyle padatanaman
tertentu, misalnya Colletriche dan padi.
d. Menstimulasi perkecambahan
e. Menstimulasi pertumbuhan
secara isodiametrical lebih besar
dibandingkan dengan pertumbuhan
secara longitudinal
f. Mendukung terbentuknya
bulu-bulu akar
g. Mendukung terjadinya
abscission pada daun
h. Mendukung proses pembungaan
pada nanas
i. Mendukung adanya flower fading
dalam persarian anggrek
j. Menghambat transportasi auksin
secara basipetal dan lateral
k. Mekanisme timbal balik secara
teratur dengan adanya auksin yaitu
konsentrasi auksin yang tinggi
menyebabkan terbentuknya etilen.
Tetapi kehadiran etilen
menyebabkan rendahnya konsentrasi auksin di dalam jaringan.
Hubungannya dengan konsentrasi
auksin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam
aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auksin, akan mendukung
protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan prekursor.
Interaksi etilen dengan
auksin.Dari hasil penelitian terhadap tanaman kacang
(pea), menunjukan bahwa
pembentukan etilen lebih tampak pada jaringan meristem tempat auksin
dihasilkan. Disini IAA mengontrol pembentukan etilen dalam perpanjangan batang
pea.
Hasil
penelitian lain menunjukan bahwa adanya penghambatan transportasi auksin oleh
endogenous etilen yang menyebabkan terjadinya abscission pada daun.
5. Inhibitor
Yang
dimaksud dengan istilah inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada
tanaman, sering didapat pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam
dormansi.
Di
dalam tanaman, inhibitor menyebar disetiap organ tubuh tanaman tergantung dari
jenis inhibitor itu sendiri. Menurut weaver (1972), beberapa jenis inhibitor
adalah merupakan bentuk phenyl compound termasuk phenol, benzoic acid, cinamic
acid dan coffeic acid. Gallic acid dan shikimic acid merupakan turunan dari
benzoic acid. Selanjutnya ia mengemukakan pula bahwa gallic acid dapat
diketemukan pada buah yang matang, sedangkan ferulic acid dan p-coumaric acid merupakan
ko faktor untuk IAA oksida.
Di
dalam alam, abscisic acid dapat dijumpai pada daun, batang, rizoma, ubi
(tuber), tunas (bud), tepung sari, buah, embrio, endosperm, ataupun kulit biji
(seed coat) misalnya pada tanaman kentang, kacang, apel, adpokat rose dan
kelapa.
Plant
growth retardant adalah inhibitor yang berperan dalam menghambat aktivitas
apical meristematic. Zat kimia yang dikelompokan dalam growth retardant adalah
: Amo-1618, Phosfon-D, CCC (cycocel), SADH (succinic acid-2,2-dimethyl hyrdazide)
dan Morphactins (methyl-2-chloro-9-hydroxy fluorene-9-carboxylate/IT 3456 dan
n-butyl-9-hydroxyfluerene-9-carboxylate/IT 3233).
Peranan
inhibitor di dalam tanaman a. Asam absisatDi dalam tanaman, Asam absisat (ABA)
menyebar di dalam jaringan. Inhibitor ini mempunyai fungsi atau peranan yang
berlawanan dengan zat pengatur tumbuh: auksin, gibberellin, dan sitokinin.
b. Plant growth retardant
Plant
growth retardant adalah inhibitor yang berlawanan dengan kegiatan gibbberellin
pada perpanjangan batang. Hal ini terbukti dari hasil penelitian Lang dkk
dengan menggunakan CCC dan Amo-1618 pada jamur fusarium moniliforme dan tanaman
derajat tinggi. Ternyata bahwa sintesis gibberellin diblokir sehingga
gibberellin tersebut tidak berpengaruh. Sedangkan SADH menghambat diamin oksida
(yang berperan dalam perubahan tryptamine menjadi IAA).
Secara
garis besar ternyata inhibitor ini menghambat aktivitas auksin, giberelin dan
sitokinin. ABA sebagai salah satu jenis inhibitor mendukung dormansi,
abscission dan senscence. Sedangkan SADH, CCC, Phosfon-D dan Amo-1618
menghambat perpanjangan batang (cell elongation). Growth retardant ini
aktifasinya berlawanan dengan gibberellin.
MH (Maleic Hydrazide)
sering digunakan sebagai herbisida dalam konsentrasi yang tinggi. Aktifitas MH
ini menghambat aktifitas meristematic, sehingga menghambat perpanjangan batang.
Begitu
pula morphactin dan turunannya, dengan menggunakan konsentrasi yang tinggi,
dapat dipergunakan sebagai pembunuh rumput - rumputan. Peranan bahan kimia ini
adalah menghambat perpanjangan batang dan berfungsi pula untuk memecahkan tunas.
6. Poliamina
•
Polyamines mempunyai peranan besar dalam proses genetis yang paling mendasar
seperti sintesis DNA dan ekspresi genetika. Spermine dan spermidine berikatan
dengan rantai phosphate dari asam nukleat. Interaksi ini kebanyakkan didasarkan
pada interaksi ion elektrostatik antara muatan positif kelompok ammonium dari
polyamine dan muatan negatif dari phosphat.
•
Polyamine adalah kunci dari migrasi sel, perkembangbiakan dan diferensiasi pada
tanaman dan hewan. Level metabolis dari polyamine dan prekursor asam amino
adalah sangat penting untuk dijaga, oleh karena itu biosynthesis dan
degradasinya harus diatur secara ketat.
•
Polyamine mewakili kelompok hormon pertumbuhan tanaman, namun merekan juga
memberikan efek pada kulit, pertumbuhan rambut, kesuburan, depot lemak,
integritas pankreatis dan pertumbuhan regenerasi dalam mamalia.
•
Sebagai tambahan, spermine merupakan senyawa penting yang banyakdigunakan untuk
mengendapkan DNA dalam biologi molekuler.
•
Spermidine menstimulasi aktivitas dari T4 polynucleotida kinase and T7 RNA
polymerase dan ini kemudian digunakan sebagai protokol dalam pemanfaatan enzim.
Beberapa poliamina yang sering ditemukan
pada tumbuhan:
DAFTAR PUSTAKA
Anna
Kasvaa. 2007. The growth enhancing
effects of triacontanol.htttp://www.carbonkick.fi. Diakses tanggal 17 JUNI
2011.
Isbandi,
J. 1983. Pertumbuhan dan perkembangan Tanaman. Fakulas Pertanian UGM.
Yogyakarta.
Nani
Sumiati dan Etti Sumiati. 2001. Pengaruh
Vernalisasi, Giberelin, dan Auxin
terhadap Pembungaan dan Hasil Biji Bawang Merah.
Jurnal Hortikultura (11) 1: 1-8
2001.
Peranan
Zat Pengatur Tumbuh (Z PT) Dalam Pertumbuhan dan Perkembangan
Tumbuhan.
http://www.iel.ipb.ac.id. Diakses tanggal 17 JUNI 2011
Tidak ada komentar:
Posting Komentar