ZAT PENGATUR TUMBUH BRASSINOSTEROID
ZAT PENGATUR TUMBUH BRASSINOSTEROID
MAKALAH MAKALAH
UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH FISIOLOGI TANAMAN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH FISIOLOGI TANAMAN
Dosen Pengampu Mata Kuliah: Ir. Koesriharti, MS Dosen Pengampu Mata Kuliah: Ir. Koesriharti, MS
Disusun oleh : Disusun oleh : 1.
1. Thontowi Thontowi Jauhari Jauhari 165040207111650402071111061106 2.
2. Ester Ester Melati Melati Sitorus Sitorus 165040207111650402071111131113 3.
3. Dimas Dimas Adiwibowo Adiwibowo 165040207111650402071111181118 4.
4. Duta Duta Randi Randi Arief Arief 165040207111124165040207111124 5.
5. Krismon Krismon Husodo Husodo Mulyo Mulyo 165040207111157165040207111157 6.
6. Nedya Nedya Anggraeni Anggraeni 165040207111650402071111591159
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
MALANG
2017
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman diatur oleh mekanisme transduksi sinyal yang kompleks. Hormon merupakan senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi yang rendah mempengaruhi proses-proses fisiologis. Proses-proses fisiologis ini terutama tentang proses pertumbuhan, differensiasi dan perkembangan tanaman. Di dalam tanaman terdapat hormon penunjang yaitu ada auksin, giberellin, sitokinin, etilen, asam absisat dan brassinosteroid. Hormon tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda.
Hormon Brasinosteroid memiliki fungsi sebagai mediator sinyal penting yang di definisikan dengan baik, termasuk dwarfisme, penuaan tertunda dan fotomorfogenesis serta meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan, mengahambat penuan daun ( senescence), mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan dan menghambat proses gugurnya daun.
Sehingga hormon Brasinosteroid atau yang biasa disebut dengan BR sangat penting untuk proses pertumbuhan tanaman, yang terdapat pada hormon tersebut. Kususnya rantai transduksi sinyal untuk respon terhadap Brassinosteroid tersebut. Maka, hormone BR akan saling berkaitan satu sama lain. Apabila tanaman kekurangan hormon tertentu maka perlu adanya tamabahan hormon dari luar sehingga ketersediaan hormone ini tetap ada dan dapat melakukan fungsinya masing-masing.
1.2 Tujuan
a) Untuk mengetahui fungsi dan mekanisme kerja hormon Brassinosteroid.
b) Untuk mengetahui mekanisme transduksi dan struktur dari hormon Brassinosteroid.
c) Efek Brassinosteroid terhadap pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman.
2. Tinjauan Pustaka 2.1 Sejarah Brassinosteroid
Penemuan senyawa pendukung pertumbuhan tanaman yang kemudian terbukti menjadi steroid, dilakukan secara independen oleh penelitian di Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) dan di Universitas Nagoya di Jepang (Yokota, 1999). Dalam upaya untuk mengisolasi hormon tanaman baru, Mitchell dan rekan USDA-nya mengumpulkan ekstrak serbuk sari organik dari berbagai spesies selama periode tiga puluh tahun. Ekstrak yang mempromosikan pertumbuhan paling aktif diisolasi dari serbuk sari Brassica napus, dan karenanya diberi nama "kuningan". Brassins memiliki efek yang jelas pada pemanjangan sel dan pembagian pada bioassay second-internode kacang (Mandava, 1988), dan ditemukan meningkatkan hasil saat disemprotkan pada bibit muda lobak, sayuran berdaun dan kentang. Berdasarkan data pendahuluan ini, Mitchell dkk. (Mitchell et al., 1970) agak prematur, tapi mungkin secara naluriah, menghubungkan status hormon dengan kuningan "karena mereka adalah senyawa organik translokasi tertentu yang diisolasi dari tanaman dan telah menginduksi pengendalian pertumbuhan terukur bila diaplikasikan dalam jumlah kecil ke tanaman lain. ,
mereka salah memperkirakan bahwa komponen aktif dari kuningan adalah ester asam lemak
2.2 Pengertian Brassinosteroid
Brassinolide atau secara ilmiah disebut sebagai brassinosteroid merupakan salah satu dari sekian banyak jenis hormon yang ditemukan di dalam tumbuhan. Sebetulnya hormon yang ditemukan di tumbuhan ini, memiliki struktur kimia yang mirip dengan steroid yang sudah terlebih dahulu ditemukan pada kingdom animalia (hewan). Baik yang terdapat di tumbuhan maupun di hewan,
merupakan hormon yang larut dalam lemak, dan mempunyai struktur basa tetrasiklo. Struktur basa memiliki empat cincin yang saling terpaut dan terdiri dari tiga cincin sikloheksan dan satu cincin siklopentan. Struktur dari Brassinosteroid berupa steroidal lactone yang dimurnikan melalui X-ray crystallographic analysis.
Struktur hormon Brassinosteroid
Brasinosteroid (BR) adalah hormon endogen berupa steroid berperan vital pada perkembangan tanaman yang meliputi pembelahan sel & pemanjangan sel pada batang dan akar, fotomorfogenesis, perkembangan reproduktif, senescence daun, dan stress responses. dapat ditemukan pada biji, serbuk sari, dan jaringan vegetatif, serta berfungsi pada konsetrasi nanomolar untuk memengaruhi perbesaran dan perbanyakan sel Brasinosteroid juga berinteraksi dengan hormon tanaman yang lain contohnya auksin serta faktor lingkungan untuk
meregulasisecara keseluruhan bentuk dan fungsi tanaman. Struktur dari Brassinosteroid berupa steroidal lactone yang dimurnikan melalui X-ray crystallographic analysis.
2.3 Fungsi Brassinosteroid
Brasinosteroid pertama kali diisolasi dari serbuk sari tumbuhan mustard, namun ini diketahui terdapat juga pada beberapa spesies lainnya. Salah satu contoh brasinosteroid adalah kastasteron yang ada pada tunas kacang polong dan berfungsi dalam proses pemanjangan tunas. Menurut Setiadi (2014), fungsi
spesifik dari hormon Brassinosteroid adalah:
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 udara dan endogenus
karbohidrat.
Namun dari semua fungsi diatas, secara umum brassinosteroid berfungs untuk menunjang perkembangan sel dan pembelahan sel, menunjang diferensisasi xylem dan menghambat diferensiasi floem, mempertahankan tumbuhan dalam kondisi yang kering.
Brassinosteroid dihasilkan pada biji yang belum matang, serbuk sari, daun, dan ujung batang. Brassinosteroid tersintesis dari asetil CoA melalui jalur asam mevalonik di dalam metabolisme sel tumbuhan. Perbedaan prekursor di jalur asam mevalonik, dalam biosintesis steroid pada tumbuhan dan hewan menghasilkan produk steroid yang berbeda, pada tumbuhan menghasilkan brassinolide dan pada hewan menghasilkan kolesterol, dan yang lain lagi pada
cendawan menghasilkan ergosterol.
Sifat kimia sebenarnya dari komponen aktif kuningan ditemukan setelah usaha terkoordinasi utama yang melibatkan beberapa laboratorium USDA, sebuah truk seberat 227 kg serbuk sari B. napus, pelepasan pelarut tanaman percobaan, dan kromatografi kolom ekstensif (Steffens, 1991) . Hasil bersihnya adalah 4 mg zat murni yang diidentifikasi dengan analisis sinar X kristal tunggal menjadi lactone steroid, yang diberi nama brassinolide (Grove et al., 1979). Dalam dua tahun brassinolide (BL) dan isomer stereo-nya, 24-epiBL, telah disintesis secara kimia, sehingga menghilangkan kebutuhan akan prosedur ekstraksi tanaman yang begitu besar. Dengan senyawa sintetis yang cukup banyak, penelitian pada tahun 1980 berfokus pada penentuan efek fisiologis BR dalam berbagai macam sistem biologis dan pada pengujian aplikasi rumah kaca dan lapangan untuk meningkatkan hasil panen (Cutler, 1991). Segera setelah ditemukannya struktur BL, juga ditunjukkan di Jepang yang sebelumnya mengidentifikasi faktor pendukung pertumbuhan yang terisolasi dari galls serangga di daun Distylium
racemosum, termasuk BL dan BR terkait (Yokota, 1999). 2.5 Mekanisme Kerja Brassinosteroid
Mekanisme kerja BR melibatkan berbagai macam reaksi yang meliputi dehidrogenasi, dimetilasi, epimerisasi, esterifikasi, glikosilasi, hidroksilasi, side
chain cleavage dan sulfonasi. Efek fisiologis hormon ini adalah bekerja sinergis dengan auksin dan kalsium sehingga mendorong produksi etilen. Induksi etilen oleh BR dapat dihambat dengan kehadiran cahaya. Aplikasi hormon ini pada akar tanaman hidroponik menunjukan peningkatan petiole. Walaupun efek dorongan terlihat pada berbagai kondisi cahaya namun pada kondisi gelap total aktivitas tidak terganggu.
2.6 Kenampakan Fisiologis Brassinosteroid
Brassinosteroid menginduksi perpanjangan sel dan pembelahan sel dalam ruas-ruas batang dan kecambah, pada konsentrasi yang rendah, yaitu sekitar 10-12 M. Brassinosteroid juga memperlambat absisi daun dan meningkatkan diferesiansi xylem. Brassinosteroid yang secara kimia mirip dengan hormon seks pada binatang. Sama halnya dengan asam jasmonat, BR berfungsi pada konsetrasi yang sangat kecil yaitu mencapai nanomolar untuk dapat memengaruhi proses fisiologis pada tanaman. Fungsinya yang penting bagi tumbuhan adalah untuk pemanjangan organ, diferensiasi jaringan pembuluh, kesuburan, perkembangan
daun, rhizogenesis, senesen, absisi pada daun dan respon terhadap cahaya (setiadi, 2014). Salah satu contoh brasinosteroid adalah kastasteron yang ada pada tunas kacang polong dan berfungsi dalam proses pemanjangan tunas.
3. Kesimpulan
Brasinosteroid (BR) adalah hormon endogen berupa steroid yang dapat memacu pertumbuhan dan dapat ditemukan pada biji, serbuk sari, dan jaringan vegetatif, serta berfungsi pada konsetrasi nanomolar untuk memengaruhi perbesaran dan perbanyakan sel Brasinosteroid juga berinteraksi dengan hormon tanaman yang lain contohnya auksin serta faktor lingkungan untuk meregulasi secara keseluruhan bentuk dan fungsi tanaman. Fungsinya yang penting bagi tumbuhan adalah untuk perpanjangan organ, diferensiasi jaringan pembuluh, kesuburan, perkembangan daun, dan respon terhadap cahaya Brasinosteroid pertama kali diisolasi dari serbuk sari tumbuhan mustard, namun ini diketahui terdapat juga pada beberapa spesies lainnya. Salah satu contoh brasinosteroid adalah kastasteron yang ada pada tunas kacang polong dan berfungsi dalam proses pemanjangan tunas.
DAFTAR PUSTAKA
Setiadi, adi. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. 2014. Diakses pada 12 Desember 2017 pikil 23.02
Yokota T. The History of Brassinosteroids: Discovery to Isolation of Biosynthesis and Signal Transduction Mutants. In: Sakurai A., Yokota T., Clouse S.D., editors. Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones. Tokyo: Springer; 1999. pp. 120.
