PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

PERTUMBUHAN DAN

Balok kayu _{Hisap air} Balok kayu

Daun growth

Balok not growth

Pertumbuhan (growth) : peningkatan permanen ukuran organisma atau bagiannya yang

merupakan hasil dari peningkatan jumlah dan ukuran sel

Tidak semata

peningkatan ukuran, volume, berat atau jumlah sel

• Diferensiasi :

perkembangan suatu sel ke bentuk yang berbeda yang beradaptasi ke fungsi khusus, misalnya : untuk konduksi, pendukung, sekresi suatu zat dsb.

•

Perkembangan (Development) :

koordinasi pertumbuhan dan diferensiasi dari suatu sel tunggal menjadi jaringan, organ dan organisme seutuhnya.

•

Perkembangan = pertumbuhan

+

• Nutrient

• Vitamin

• Hormon

• Air

• Mineral

• Gas

• Cahaya

• temperatur

Faktor dalam Faktor luar

• Nutrien :

adalah zat yang memberikan elemen dan energi untuk pertumbuhan normal tanaman

•

Vitamin

. Vitamin merupakan koenzim atau bagian koenzim. Vitamin merupakan molekul organik yang berpartisipasi pada reaksi yang memerlukan katalis yang berfungsi sebagai donor atau aseptor elektron.

•

Hormon

adalah senyawa organik yang

berbeda strukturnya dari enzim, mempengaruhi banyak fenomena perkembangan, sebagian

besar diproduksi di daerah yang aktif membelah, aktif dalam jumlah yang jauh lebih sedikit

• Hormon

• Cahaya

Hormon

:

Auksin Giberelin Sitokinin

Asam absisat (ABA) Etilen

Cahaya :

Lama dan warna

Giberelin mengontrol pembelahan sel

di daerah subapikal Auksin dan giberelin disintesis di daun _{dan tunas muda, berpindah ke batang} untuk mengontrol pemanjangan

Stimulus pembungaan berpindah dari daun ke kuncup untuk menginisiasi pembungaan

Sitokinin dr akar berpindah ke daun untuk menjaga keseimbangan pertumbuhan tunas dan akar

Auk. & gib. Memacu aktivitas cambium dalam pembentukan jaringan vaskuler sekunder

Etilen & ABA dibuat di daun senesen berperan memacu perkembangan zona absisin

Gib. & sitokinin disintesis di akar, ditranspot ke tunas dan daun

Factor dibuat di ujung akar utk mengontrol gravitropisme akar

Auksin mengontrol differensiasi ABA di buat di daun sebagai respon stress air dg cara menutup stomata, untuk

mengurangi kehilangan air

Sitokinin dibuat di buah muda, perlu untuk pertumbuhan Etilen berakumulasi di buah tua untuk menginduksi pemasakan

Auksin

Penemuan berdasarkan percobaan Darwin dan Francis, 1881

Kesimpulan : ujung koleoptil sangat sensitive terhadap cahaya.

• Frits Went (1926)

Sesuatu diproduksi di ujung koleoptil dan didifusikan ke agar dan zat tsb berefek membengkokkan

Went memberi nama zat tsb auksin ( Greek , auxein = to increase)

Auksin

Tempat sintesis :

¾ daun muda

¾ tunas muda

¾ meristem apikal

¾ bagian tanaman yg aktif

Fungsi :

¾ mengontrol differensiasi

¾ mengontrol pemanjangan sel batang

¾ mengontrol dominansi apikal

¾ bersama dengan giberelin mengontrol aktivitas cambium dalam pembentukan jaringan vaskuler sekunder

¾ bersama dengan sitokinin dalam kultur jaringan mengontrol pembentukan tunas atau akar

¾Memacu pembesaran sel ¾Memacu inisiasi akar

¾Memacu diferensiasi tipe sel

¾Menunda: absisin buah dan daun, pemasakan buah ¾Menghambat percabangan lateral

Sensitivitas auksin :

•Tanaman dikotil lebih sensitif dibandingkan monokotil •Bagian akar lebih sensitif dibandingkan batang

Transpot auksin

•Polar

•Dari sel ke sel parenkim yang ada di berkas pengangkut

Auksin alami:

Yang aktif :

Indoleacetic acid (IAA); Phenylacetic acid (PAA); 4-chloroindoleacetic acid (4-cloro IAA)- kecambah legume;Indolebutiric acid (IBA)-daun jagung

Auksin buatan

:

Naphthalene acetic acid (NAA);

2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D); 2-methyl-4-dichlorophenoxyacetic acid (MCPA);

Petani kebun buah :

Penyemprotan auksin ke pohon untuk : memacu untuk berbunga dan membentuk buah serentak Penyemprotan susulan : mencegah pembentukan

zona absisin, shg mencegah buah gugur awal.

Petani perkebunan :

2,4-D; 2,4,5-T, NAA, MCPA untuk memberantas gulma dg sensitivitas daun lebar lebih sensitive dari daun sempit.

Gibberellin

Giberelin biasanya disingkat dengan GA.

1926, Eiichi Kurosawa menemukan tanaman padi yang

diinfeksi jamur Gibberella fujikuroi, berpenampilan

lemah, tinggi 2x normal.

Ekstrak jamur + tanaman sehat sakit tinggi

abnormal

+ 9 : extrak dr jamur tsb berhasil dikristalisasi dan diberi nama giberelin

1950-n: strukturnya diketahui (Brian Cross-British, Frank stodola-Amerika)

Giberelin

¾ Tempat sintesis

Daun muda, tunas muda, embrio (terutama monokotil), ujung tunas, ujung akar, biji muda (terutama dikotil), fungi. Tidak diketemukan pada bakteri.

¾ Fungsi

• Mengontrol pembelahan sel pada meristem sub-apikal • Memanjangkan internode tanaman yang bermorfologi

roset atau kate genetik dengan hasil yang ‘dramatik’ • Memacu aktivitas amilase

• Terlibat pada hampir semua proses perkembangan yang diregulasi auksin.

• Pada tanaman tertentu memacu pembungaan, mematahkan dormansi tunas dan biji.

• Pada selada dan serealia :

Normalnya biji kedua tn-an tsb berkecambah setelah mendapat perlakuan dingin. GA dapat menggantkan keperluan dingin.

• Me’niadakan’ keperluan daun juvenile :

sekuan normal : kecambah daun juvenile daun dewasa berbunga

sekuen dg GA: kecambah + semprot GA

tunas dewasa (+daun dewasa) berbunga. • Pemberian growth retardant ke tangkai bunga

Kubis + GA tinggi 6 m

•Anggur muda + GA

anggur tanpa biji, menambah ukuran buah, memperpanjang tangkai buah

•Pemberian pada kebun jeruk navel menundda

penuaan kulit buah

•Pemberian ke petiol seledri Meningkatkan panjang dan kerenyahan petiol seledri

Wortel rosette

Sitokinin

1913- Gottlieb Haberland (Jerman) menemukan senyawa kimia yang tidak teridentifikasi pada berbagai fluem tanaman. Senyawa ini

menstimulasi pembelahan sel dan menginisiasi produksi kambium gabus.

1941-Johannes Van Overbeek, menemukan

bahwa air kelapa mengandung sesuatu yang dapat meningkatkan laju petumbuhan jaringan dan embrio. Dalam beberapa tahun kemudian senyawa dari air kelapa yg dpt memacu

1955, diketemukan kinetin, kinetin yang diberikan bersama auksin memacu proliferasi sel

parenkim empulur tembakau.

• Kinetin diperoleh dari perlakuan panas pd herring sperm

• 1964, senyawa yang mirip kinetin ditemukan di biji jagung

• Semua senyawa yang berperanan memacu pembelahan sel disebut sitokinin

¾Tempat sintesis

Ujung akar,buah muda, biji yang sedang berkecambah,

¾Fungsi:

• Menjaga keseimbangan pertumbuhan tunas dan akar

• Untuk pertumbuhan buah • Menunda senesensi

• Bersama dg auksin dalam kultur jaringan: Auksin tinggi, sitokinin rendah => akar

Auksin rendah, sitokinin tinggi => tunas Auksindan sitokinin berimbang => kalus

• Sitokinin berperanan dalam pembelahan sel :

mempercepat durasi siklus sel yaitu dari fase G₂ ke fase

• Memainkan peran dalam memperbesar sel,

differensiasi jaringan, perkembangan kloroplast, stimulasi pertumbuhan kotiledon, menunda

penundaan penuaan daun, berperan dalam

pertumbuhan yang juga dipengaruhi auksin dan giberelin.

• Sitokinin ditanspot melalui xilem, fluem dan parenkim sel.

• Jika diberikan pada sayuran, maka sayuran dapat tahan lebih lama.

Penundaan senesensi

+ sitokinin

Asam absisat

1949, Torsten Hemberg (Swedia) , menemukan suatu zat dihasilkan oleh kuncup yang dorman berakibat menahan effek auksin. Ia menamakan penghambat tsb dengan naman dormin

1963, group peneliti dari US, England, New

Zealand bekerja terpisah menemukan hormon penghambat pertumbuhan.

1967 Hormon penghambat pertumbuhan diberi nama absisic acid disingkat ABA.

Kemudian ditunjukkan bahwa ABA dan dormin adalah satu dan sama

¾Tempat sintesis

• Daun normal dan daun senescense • Tepatnya : khloroplast dari caretenoid Umum diketemukan :

• Buah berdaging, untuk mencegah biji

Fungsi

:

• Mengontrol penutupan stomata pada saat stress air atau water loss berlebihan. ( ABA menahan K di sel penjaga, stomata menutup)

• Bersama etilen memacu zona absisin pada

daun dan buah (dikemudian hari diketahui etilen lebih berperanan)

• Mengatur dormansi biji, bunga dan tunas perenial

• Menghambat perkecambahan biji bila diberikan biji diluar buah

Etilen

1901, Dimitri Neljubow ( Rusia)- menemukan kecambah pea yang ada di laboratorium

berkurang panjangnya, batangnya melar dan tumbuh horisontal abnormal.

Bila dibawa keluar dan bertemu udara segar maka kecambah pea tsb tumbuh normal.

Tumbuh abnormal karena disebabkan etilen yang dihasilkan oleh lampu gas yg ada di

• 1943 R Gane mendapatkan bahwa etilen dihasilkan secara alamiah oleh buah.

• Buah masih hijau dapat dipacu untuk masak oleh etilen eksternal.

• Prekusor etilen : asam amino metionin (utk menjadi etilen perlu O₂)

• Jaringan, termasuk buah jika memar atau dipotong maka beberapa saat kemudian memproduksi etilen.

• Pemberian auksin memacu produksi etilen 2-10 kali.

• Lekuk kecambah pea menjadi kuat menembus tanah krn etilen yang dihasilkan

¾

Tempat sintesis

:

Buah masak, Daun tua/senescence, bunga, dan bahkan akar

¾

Fungsi;

Menginduksi pemasakan buah

(dg cara mengubah pati atau asam-asam

organik menjadi gula; pelunakan dinding sel) Bersama dg ABA menginduksi pembentukan zona absisin

Daily live in the past about etilen

• Petani kuno di Cina, memasakkan buah di dalam ruangan yang diberi incense

• Petani jeruk, memasakkan jeruk dg menaruh jeruk diruangan yang diberi kompor kerosene • Di Jerman saat lampu penerangan

menggunakan gas, pohon-pohon di titik tertentu daunnya sering gugur

Up to day about etilen

• Banyak diaplikasikan secara komersial untuk pengaturan pemasakan buah yg dipanen

masak hijau, misalnya mangga, pisang,

melon, jeruk (untuk perbaikan warna kulit), apel

• Etilen tidak terbentuk jika tidak ada oksigen

Udara dikeluarkan, temperatur diatur sedikit duatas beku

Buah-buahan tahan disimpan lama

merespon etilen

Buah yang akan masak

Buah yang etilennya meningkat disertai respirasi yg meningkat menjelang masak buah klimaterik

Buah yang tidak meningkat respirasinya

menjelang masak buah non-klimaterik etilen meningkat hingga 100 x Respirasi meningkat sesaat sebelum masak

• Beberapa petani menggunakan etilen alami untuk memasakkan buah :

pear/peach masak

Kentang Biji

• Memacu pembungaan di nanas,juga memacu

pembentukan bunga betina di famili Cucurbitaceae

Bungkus kertas

Beri Etilen singkat

-etilen

Perkembangan dan cahaya

Sebagian besar morfogenesis tanaman dikontrol cahaya melalui kerja pigmen (fotoreseptor) :

1. Fitokrom, menyerap cahaya merah ® dan merah jauh (FR)

2. Kriptokrom, menyerap cahaya biru dan UV-A 3. Belum bernama, menyerap sinar UV-B

• Effek cahaya di daerah temperata

: Membagi tanaman menjadi dua wilayah

1. Tanaman hari panjang (LDP, long day plant) 2. Tanaman hari pendek (SDP, short day plant) 3. Tanaman hari netral (DNP, day neutral plant)

SD LD

Pengaruh panjang hari terhadap tanaman hari pendek