Zat Pengatur Tumbuh

Wawan A Setiawan, Biologi FMIPA Universitas Lampung 1

Zat Pengatur Tumbuh


• Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakantumbuhan 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).

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pertumbuhan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Perkembangan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergerakan_tumbuhan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Tumbuhan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Hormon

http://id.wikipedia.org/wiki/Hewan

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_%28biologi%29


• 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.

• 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.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pertanian


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.


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 selb. Phototropismec. Geotropismed. Apical dominasie. Pertumbuhan akar (root initiation)f. Parthenocarpyg. Abisissionh. Pembentukan callus (callus formation) dani. Respirasij. 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. GeotropismeGeotropisme 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. AbsisiAbsisi 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. SenescenceMenurut 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.

IAA


• 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 tanamana. Genetic dwarfismb. Pembungaan (flowering)c. Parthenocarpy dan fruit setd. pematangan buah (fruit ripening)e. Mobilisasi bahan makanan selama fase

perkecambahan (germination)f. Stimulasi aktivitas cambium dan

perkembangn xylemg. Dormansi


a. Genetic dwarfismGenetic 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 kehadirangiberelin 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, mempunyai peranan 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 saja tidak memberi pengaruh pada tanaman.


g. DormansiDormansi 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. SitokininHormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem. Aplikasinyauntuk 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.

Zeatin

BM 219,2 g/mol


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 pithculture 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 sampingtumbuhan dikotil, dan memacu perkembangankloroplas dan sintesis klorofil.

Peran sitokinin bagi tanaman


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 tanamanDi 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 buahb. mendukung epinastic. 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 perkecambahane. Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan pertumbuhan secara longitudinalf. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akarg. Mendukung terjadinya abscission pada daunh. Mendukung proses pembungaan pada nanasi. Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrekj. Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateralk. Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auksin yaitu konsentrasi auksin yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan rendahnya konsentrasi auksindi 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. InhibitorYang 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 tanamana. Asam absisat

Di 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 retardantPlant 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 SADHmenghambat 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.


Asam Absisat


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 dariphosphat.

• 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 dalampemanfaatan enzim.


Beberapa poliamina yang seringditemukan pada tumbuhan:

Documents

Zat Pengatur Tumbuh