BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Makhluk hidup selalu
mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah proses kenaikan
volume yang bersifat irreversible (tidak dapat balik) karena adanya penambahan
substansi termasuk di dalamnya ada perubahan bentuk yang menyertai penambahan
volume tersebut. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada
makhluk hidup yang bersifat kualitatif yaitu makhluk hidup dikatakan dewasa
apabila alat perkembangbiakannya telah berfungsi. Seperti pada tumbuhan apabila
telah berbunga maka tumbuhan itu sudah dikatakan dewasa.
Tumbuhan juga mengalami
pertumbuhan dan perkembangan seperti memanjangnya batang, akar dan sebagainya.
Pemekaran bunga, pemasakan buah adalah slaah satu perkembngan yang dialami oleh
tumbuhan. Pemekaran bunga dan pemasakan buah kalau kita teliti lebih lanjut
sangatlah bervariasi sesuai dengan lingkungan dan jenis pohon itu sendiri.
Kalau kita amati, pada saat musim-musim tertentu pertumbuhan bunga sangat pesat
dan begitu juga dengan pematangan buahnya. Sebenarnya apa yang mengatur semua
pemekaran bunga, pemanjangan atau pertumbuhan tunas-tunas baru pada tumbuhan
tersebut.
Oleh sebab itu kita harus
tahu hal-hal yang menyebabkan semua kejadian yang terjadi pada tumbuhan
tersebut. Hormon merupakan hasil sekresi dalam tubuh yang dapat memacu
pertumbuhan, tetapi ada pula yang dapat menghambat pertumbuhan.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan dalam makalah ini
adalah :
- Apa yang dimaksud dengan hormon pada tumbuhan ?
- Apa saja jenis-jenis hormon pada tumbuhan ?
- Apa fungsi hormon pada tumbuhan ?
1.3
Manfaat
Manfaat makalah ini adalah :
Agar mahasiswa dapat memahami aktivitas pada
tumbuhan salah satunya faktor hormon yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan pada
tumbuhan tersebut.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
Pengertian Hormon Tumbuhan
Hormon tumbuhan, atau pernah
dikenal juga dengan fitohormon, adalah sekumpulan senyawa organik bukan hara
(nutrien), baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang
dalam kadar sangat kecil (di bawah satu milimol per liter, bahkan dapat hanya
satu mikromol per liter) mendorong, menghambat, atau mengubah pertumbuhan,
perkembangan, dan pergerakan (taksis) tumbuhan.
Penggunaan istilah “hormon”
sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Namun demikian, berbeda
dari hewan, hormon tumbuhan dapat bersifat endogen, dihasilkan sendiri oleh
individu yang bersangkutan, maupun eksogen, diberikan dari luar sistem
individu.Hormon eksogen dapat juga merupakan bahan non-alami (sintetik, tidak
dibuat dari ekstraksi tumbuhan). Oleh karena itu, untuk mengakomodasi perbedaan
ini dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh
Hormon tumbuhan merupakan
bagian dari sistem pengaturan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Kehadirannya di dalam sel pada kadar yang sangat rendah menjadi prekursor
(“pemicu”) proses transkripsi RNA. Hormon tumbuhan sendiri dirangsang
pembentukannya melalui signal berupa aktivitas senyawa-senyawa reseptor sebagai
tanggapan atas perubahan lingkungan yang terjadi di luar sel. Kehadiran
reseptor akan mendorong reaksi pembentukan hormon tertentu. Apabila konsentrasi
suatu hormon di dalam sel telah mencapai tingkat tertentu, atau mencapai suatu
nisbah tertentu dengan hormon lainnya, sejumlah gen yang semula tidak aktif
akan mulai berekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan
bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk
mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
Hormon tumbuhan tidak
dihasilkan oleh suatu kelenjar sebagaimana pada hewan, melainkan dibentuk oleh
sel-sel yang terletak di titik-titik tertentu pada tumbuhan, terutama titik
tumbuh di bagian pucuk tunas maupun ujung akar. Selanjutnya, hormon akan
bekerja pada jaringan di sekitarnya atau, lebih umum, ditranslokasi ke bagian
tumbuhan yang lain untuk aktif bekerja di sana. Pergerakan hormon dapat terjadi
melalui pembuluh tapis, pembuluh kayu, maupun ruang-ruang antarsel. Dalam
menjalankan perannya, hormon dapat berperan secara tunggal maupun dalam
koordinasi dengan kelompok hormon lainnya. Contoh koordinasi antar hormon
ditunjukkan oleh proses perkecambahan. Embrio biji tidak tumbuh karena salah
satunya dihambat oleh produksi ABA dalam jaringan embrio biji. Pada saat biji
berada pada kondisi yang sesuai bagi proses perkecambahan, giberelin
dihasilkan. Apabila nisbah giberelin: ABA tidak mencapai titik tertentu,
perkecambahan gagal. Apabila nisbah ini melebihi nilai tertentu, terjadi
perkecambahan. Apabila nisbah giberelin: ABA masih berada di sekitar ambang,
konsentrasi sitokinin menjadi penentu perkecambahan. Terdapat ratusan hormon
tumbuhan atau zat pengatur tumbuh (ZPT) yang dikenal orang, baik yang endogen
maupun yang eksogen. Pengelompokan dilakukan untuk memudahkan identifikasi, dan
didasarkan terutama berdasarkan perilaku fisiologi yang sama, bukan kemiripan
struktur kimia. Pada saat ini dikenal lima kelompok utama hormon tumbuhan,
yaitu auksin (auxins), sitokinin (cytokinins), giberelin (gibberellins, GAs),
asam absisat (abscisic acid, ABA), dan etilena (etena, ETH). Selain itu,
dikenal pula kelompok-kelompok lain yang berfungsi sebagai hormon tumbuhan
namun diketahui bekerja untuk beberapa kelompok tumbuhan atau merupakan hormon
sintetik, seperti Oligosakarin san brasinosteroid. Beberapa senyawa sintetik
berperan sebagai inhibitor (penghambat perkembangan). Pemahaman terhadap
fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan
ditemukannya berbagai macam zat sintetik yang memiliki pengaruh yang sama
dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup
pengamanan hasil, memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya
dalam teknologi semangka tanpa biji), atau menyeragamkan waktu berbunga
(misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah
musiman).
2.2
Jenis-Jenis Hormon Tumbuhan
Macam hormon yang terdapat
pada tumbuhan, antara lain auksin, giberelin,
sitokinin,
etilen, dan inhibitor.
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.
·
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.
Selain berpengaruh menigkatkan laju pemanjangan sel pada pertumbuhan
seperti di uraikan di atas, auksin juga merupakan hormone pengatur fisiologi
yang dapat digunakan untuk memacu pembentukan buah tanpa penyerbukan (disebut
partenokarpi).
2)
Giberelin
Hormon
tumbuhan yang mempunyai kemiripan sifat dengan auksin ini merupakan hormon
tumbuhan yang dapat ditemukan pada hampir semua siklus hidup tanaman. Giberelin
sering disebut dengan GA (gibberellic acid) atau asam giberelat.
Hormone
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.
Dalam
tumbuhan, melalui xilem dan floem hormon giberelin (GA) ditransportasikan ke
seluruh bagian tanaman. Giberelin banyak dijumpai pada tumbuhan paku, jamur,
lumur, gymnospermae, dan angiospermae (terdapat pada biji muda, pucuk batang,
ujung akar, dan daun muda).
Zat
pengatur tumbuh ini dapat ditemukan dalam dua fase utama yaitu giberelin aktif
(GA Bioaktif) dan giberelin nonaktif. GA bioaktif inilah yang mengontrol
pertumbuhan dan perkembangan seluruh tanaman baik akar, daun maupun batang
tanaman, seperti pengembangan benih, perkecambahan biji, pertumbuhan tunas,
pertumbuhan daun, merangsang pembungaan, perkembangan buah, perpanjangan
batang, serta deferensiasi akar.
Pemberian
giberelin di bawah tajuk tumbuhan dapat meningkatkan laju fotosintesis. Daun
tumbuhan berkembang secara signifikan karena hormon ini memacu pertumbuhan
daun, terjadi peningkatan pembelahan sel dan pertumbuhan sel yang mengarah pada
perkembangan daun. Selain itu juga memacu pemanjangan batang tumbuhan.
3)
Sitokinin
Hormon
sitokinin berperan penting dalam merangsang pembelahan sel tanaman. Sitokonin
berasal dari kata cytokinin yang berarti terkait dengan pembelahan sel. Senyawa
dari hormon sitokinin yang pertama kali ditemukan dan dinamakan demikian karena
kemampuan senyawa untuk mempromosikan sitokinesis (pembelahan sel) adalah
kinetin. 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).
Kemudian
pada perkembangan berikutnya, zeatin juga diketahui sebagai komponen aktif
utama pada air kelapa. Dengan demikian, air kelapa juga memiliki kemampuan
untuk merangsang pembelahan sel. Sitokinin alami lain misalnya adalah 2iP.
Sitokinin alami merupakan turunan dari purin. Sitokinin sintetik kebanyakan
dibuat dari turunan purin pula, seperti N6-benziladenin (N6-BA) dan
6-benzilamino-9-(2-tetrahidropiranil-9H-purin) (PBA).
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:
a. Bersama
dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman
b. Merangsang
morfogenesis ( inisiasi / pembentukan tunas) pada kultur jaringan.
c. Merangsang
pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.
d. Merangsang
perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau merangsang pemanjangan
titik tumbuh daun dan merangsang pembentukan akar cabang
e. Meningkatkan
membuka stomata pada beberapa spesies.
f. Mendukung
konversi etioplasts ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil.
g. Menghambat
proses penuaan (senescence) daun
h. Mematahkan
dormansi biji.
4)
Etilen
Pada
tumbuhan, senyawa etilen dijumpai dalam bentuk gas sehingga disebut juga
sebagai gas etilen. Pada buah, proses pembusukan mengeluarkan gas ini, karena
gas ini dihasilkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses penuaan yang
irreversible (tidak dapat kembali), akhirnya menuju pembusukan. Selain etilen
berperan dalam pematangan buah, gas etilen juga berperan dalam pengguguran
daun.
Dalam
pertumbuhan, etilen mempunyai banyak fungsi, yaitu membantu pemasakan buah,
memacu pembungaan, merangsang pemekaran bunga, merangsang pertumbuhan akar dan
batang tumbuhan, merangsang absisi (pengguguran) buah dan daun, memacu perkecambahan
biji, menghambat pemanjangan batang kecambah, memperkokoh pertumbuhan batang
tumbuhan, serta mengakhiri masa dormansi.
Bersama-sama
dengan giberelin, etilen berfungsi dalam mengatur perbandingan bunga jantan dan
betina pada tumbuhan berumah satu. Sebetulnya para petani sudah sering
memanfaat etena dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada saat melakukan
pemeraman buah. Bahkan dalam beberapa masalah mereka juga menggunakan etilen
sintetik seperti ethephon (asam 2-kloroetil-fosfonat) dengan merk dagang Ethrel
untuk membantu pemasakan cabe, beta-hidroksil-etilhidrazina (BOH) untuk memacu
pembentukan bunga pada tanaman nanas, pengarbitan pada buah untuk mempercepat
proses pemasakan.
5)
Inhibitor
Inhibitor
merupakan salah satu jenis hormon tumbuhan yang menghambat atau menurunkan laju
reaksi kimia. Hormon ini tersebar di setiap organ tanaman, dan menghambat
pertumbuhan batang. Pada fase dormansi hormon ini bekerja dengan baik. Selain
itu inhibitor juga ditemukan pada fase pertumbuhan pucuk tanaman dan fase perkecambahan.
Tumbuhan akan membentuk hormon ini secara alami yang disebut dengan asam ABA
(Asam absisat).
Meskipun
demikian penambahan hormon juga dihasilkan oleh cendawan dan alga hijau.
Penerapan hormon ini dalam budidaya pertanian adalah ketika akan mencegah
pertunasan baru dan memperbesar umbi tanaman. Diharapkan dengan pemberian
hormon ini, pertumbuhan umbi menjadi optimal. Penggunaan inhibitor seringkali
dilakukan untuk membantu mengoptimalkan hasil tanaman berumbi seperti pada
budidaya kentang, budidaya bawang, dan sejenisnya.
2.3 Fungsi Hormon Tumbuhan
Dari hormon tumbuhan di atas, beberapa fungsi akan di jelaskan sebagai
berikut:
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 :
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).
senescence).
4.
Senescence berkembang dari daun paling bawah menuju
kearah
atas (progresive senescence).
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:
Golongan auksin:
·
Yang termasuk auksin alami : indole-3-asam
asetat (IAA), 4-chloro-asam
indoleasetis, asam fenilasetis (PAA), dan indole-3-asam butirik (IBA).
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 :
auxsin ditentukan oleh :
a.
Adanya struktur cincin yang tidak jenuh,
b.
Adanya rantai keasaman (acid chain)
c.
Pemisahan karboksil grup (-COOH) dari struktur
cincin.
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.
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).
germination inhibitors).
Fase
yang terjadi dalam dorminasi biji, menurut Amen (1968) ada empat fase yang
harus dilalui :
·
Fase induksi, ditandai dengan terjadinya
penurunan jumlah hormon (hormon
level).
level).
·
Fase tertundanya metabolisme (a period of
partial metabolic arrest).
·
Fase bertahannya embrio untuk berkecambah karena
faktor lingkungan yang
tidak menguntungkan.
tidak menguntungkan.
·
Perkecambahan (germination), ditandai dengan
meningkatnya hormon dan
aktivitas enzyme.
aktivitas enzyme.
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.
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.
