ZAT PENGATUR TUMBUH

FISIOLOGI
POHON
ZAT PENGATUR TUMBUH
Fakultas Kehutanan
Universitas Gadjah Mada
1.
2.
Pengertian Zat Pengatur Tumbuh
Beberapa Fitohormon dan Fungsinya
PENGERTIAN ZAT PENGATUR TUMBUH

Pertumbuhan
Pengatur
Pertumbuhan

Perkembangan
Pengatur Pertumbuhan Tanaman (PPT)
Berupa substansi (bahan) organik (selain vitamin
dan unsur mikro) yang dalam jumlah sedikit
merangsang, menghambat atau sebaliknya
mengubah proses fisiologis
(Wareing dan Philips, 1978)

PPT
-
eksogen (berasal dari luar)
endogen, diproduksi dari bagian dalam tanaman
dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon
-
~ Seringkali
pasokan fitohorman secara alami di bawah
normal sehingga dibutuhkan pasokan dari luar
~ Fitohormon bekerja secara sinergis dengan
hormon-hormon lainnya dalam menimbulkan suatu respon
~ Pada dasarnya PPT endogen atau eksogen
menghasilkan respon tanaman yang sama

Kriteria dikatakan sebagai fitohormon
(Franklin et. al., 1991) yaitu :
1.
Tempat sintesis berbeda dari tempat aktivitasnya
Respon dihasilkan oleh jumlah yang sangat kecil
Respon berbentuk formatif dan plastik (tidak terpulihkan)
misalnya respons tropi
2.
3.
Definisi-Definisi

Thimann,1948
-
“ Fitohormon merupakan suatu zat organik yang dihasilkan
dalam tumbuhan tingkat tinggi secara alami yang mengatur
pertumbuhan atau fungsi-fungsi fisiologis lain dan bekerja
pada suatu tempat yang jauh dari tempat pembentukannya,
dan aktif dalam jumlah yang kecil.”
“ Hormon tumbuh suatu zat organik yang memacu
pertumbuhan yaitu pertambahan volume yang irreversible
sepanjang sumbu memanjang bila diberikan dalam
konsentrasi rendah pada tunas tumbuhan yang sejauh
mungkin dibebaskan dari zat pemacu pertumbuhan yang
dibuatnya sendiri.”
-

Went dan Thimann, 1948
-
“ Hormon merupakan suatu zat yang dibentuk pada suatu
bagian dari organisme, diangkut ke bagian organisme lain
dan di situ mempengaruhi proses fisiologi tertentu. “
Definisi ini tidak dapat membatasi vitamin dan zat-zat yang
mempengaruhi pertumbuhan dari hormon, sehingga
dikenal fitohormon yang mencakup vitamin.“

Philips,1971
-
“ Hormon tumbuh adalah suatu zat yang dibentuk dalam
sel tertentu yang diangkut ke sel lain dan dalam jumlah
yang sangat kecil mempengaruhi proses pertumbuhan.”
Istilah hormon tumbuh dimaksudkan untuk zat-zat organik
yang disintesis pada suatu jaringan tanaman yang
diangkut ke jaringan lain dimana dalam jumlah yang
sangat kecil mempengaruhi pertumbuhan
2. Fitohormon dan Fungsinya
Saat ini Fitohormon dibagi menjadi lima kelas
yaitu:
1. Auksin
2. Giberelin
3. Sitokinin
4. Penghambat pertumbuhan
5. Etilen
1. Auksin
1.1 Metabolisme auksin
Auksin diproduksi oleh jaringan meristem aktif
- Imobilisasi auksin diakibatkan oleh adanya foto-oksidasi dan
oksidasi enzim (IAA-oksidase)
- Transpor auksin terjadi secara basipetal
- Laju auksin adalah linear, umumnya terjadi dalam floem dan
aktif
- Menurun tanpa O2 atau dengan adanya CO2
- Sitokinin dan Giberelin mempercepat transport auksin
-
Konsentrasi tinggi menghambat pertumbuhan
- Pada respon fototropi auksin pada sisi yang tersinari dirusak
oleh sinar
- Pada respon geotropi auksin berpindah pada sel-sel sisi
bawah organ yang horisontal , memacu pemanjangan sel dan
perlengkungan secara asimetris (Audus, 1972)
- Respon bervariasi tergantung pada kepekaan organ tanaman
(mis, batang merespon auksin pada kisaran yang cukup lebar,
akar akan terhambat umumnya pada hampir semua kisaran
hormon)
-
Fungsi auksin dalam pertumbuhan & perkembangan
1.2 Auksin Sintetik
Indol -3-acetic acid (IAA)
- Indol-3-butyric acid (IBA)
- 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D)
- Alpha-Indole propionic acid (IPA)
- 2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid (2,4,5 T)
- Alpha dan Beta-Naphthalene acetic acid (NAA)
- Asam pikolinat
auksin sintetik sebagai
- Asam fenoksiasetat
herbisida
- Asam benzoat
- Dinitrofenol
-
-
Biosintesis IAA (Philips, 1971) :
1. Tryptophan pada bakteri yang mungkin juga terdapat
pada tanaman tertentu
2. Melalui tryptamine seperti pada Avena sativa
3. Perubahan Indole-3-acetonitrile (IAN) yang terjadi
pada beberapa tanaman
1.3 Dominansi Apikal
-
Thimann dan Skoog (1933) membuktikan bahwa kinerja
auksin menghambat pembentukan tunas lateral.
Pemotongan tunas apikal mengakibatkan tumbuhnya tunas
lateral
1.4 Fungsi Auksin
-
Memacu pemanjangan koleoptil pada kadar yang rendah
Mendorong pertumbuhan akar lateral
Mengatur pembesaran sel
Mencegah pengguguran buah dan menyebabkan
parthenocarpi
Pemberantas gulma daun lebar
Mempengaruhi tekanan osmotic serta reaksi molekuler
Mempengaruhi enzim dan aktivitas asam nukleat
Konsentrasi tinggi menghambat pertumbuhan
Basiptal
Akropetal
2. Giberelin
2.1 Metabolisme Giberelin
-
Biosintesis terutama berlangsung di dalam buah dan biji yang
belum masak, dalam tunas, daun dan juga akar
Translokasi dalam semua jaringan (xylem/floem)
Pergerakan bebas (ke semua jurusan) baik secara basipetal
ataupun akropetal
Aktivitas dapat dihambat secara kimiawi (mis, dengan
morfaktin dan etilen)
Bekerja secara sinergis dengan enzim yang lain seperti
sitokinin dan auksin
-
-
-
Respon tanaman terutama pada perangsangan pemanjangan
antarbuku (interkalar)
Respon positif terhadap Giberelin terjadi pada kisaran yang
luas, yaitu pada kisaran yang tinggi tidak bersifat racun atau
tidak memberikan respon negatif (berlawanan dengan
auksin)
Semua organ tanaman mengandung berbagai macam
Giberelin pada tingkat yang berbeda-beda tergantung
spesies serta umur jaringan
Sumber terkaya dan merupakan tempat sintesisnya adalah
pada buah, biji, tunas, daun muda dan pada akar (Carr,
1972)
2.2 Fungsi Giberelin
-
Mencegah kekerdilan fisiologis dan genetis
Perkecambahan biji dan pematahan dormansi
Menimbulkan pembungaan
Memacu perpanjangan sel
Pembentukan buah parthenocarpi pada bakal buah tertentu
Mengakibatkan pengembangan luas daun
Ket :
GA
: Dengan penambahan giberelin
O
: Kntrol
3. Sitokinin
kinetin (zat yang mengakibatkan pembelahan sel)
cytokinesis (proses pembelahan sel)
3.1 Metabolisme Sitokinin
-
-
Sitokinin merupakan substansi khusus yang merangsang
pembelahan sel (sitokinesis)
Akar muda, biji dan buah yang belum masak, jaringan
pemberi makanan, kelapa muda (endospermnya seperti
susu) merupakan sumber yang kaya
Ada secara alami terbentuk dengan cara fiksasi rantai
beratom C-5 (Isoprena)
Sitokinin dari akar ditranslokasikan ke seluruh tanaman
melalui aliran transpirasi
Translokasi dari akar memberikan pengaruh pada
perangsangan tunas lateral/kuncup ketiak (axial bud) yang
tersembunyi akibat dominansi apikal
- Pemanfaatan pada kuncup merupakan pemanfaatan yang
terbesar dibandingkan pada daun
- Sitokinin bekerja sinergis dengan hormon auksin (mis, pada
pembentukan kuncup) namun menghambat pertumbuhan
awal perakaran pada stek batang
- Pemasokan dari luar (eksogen) dapat dengan meningkatkan
pengiriman sitokinin dari akar untuk memperlambat
penuaan dan mengawetkan hasil fotosintesis
-
3.2 Fungsi Sitokinin
-
Mengatur dan berhubungan dengan aktivitas dalam
morfogenesis
Pembelahan dan perbesaran sel
Pematahan dormansi
Melawan dominansi apikal
-
Meningkatkan sintesis protein
-
» Sitokinin
» Auksin
: Memacu pertumbuhan melalui
pembelahan sel dan perbesaran sel
: Memacu pertumbuhan melalui
pemanjangan sel dan dominansi apikal
4. Penghambat Pertumbuhan
-
Merupakan substansi lain yang berbeda yang mempengaruhi
pertumbuhan dan umunya menghambat pertumbuhan.
4.1 Metabolisme Penghambat Pertumbuhan
-
Umumnya merupakan senyawa-senyawa aromatik (fenol dan
lakton), alkohol, asam organik, asam lemak dan ion-ion logam
Penghambat pertumbuhan diklasifikasikan ke dalam tiga
kelompok (Franklin et. al., 1991) yaitu:
a.
b.
c.
Fitohormon (ABA= Absisic Acid)
Penghambat alami (derivat asam fenolat, asam benzoat serta
lakton)
- Biasanya merupakan hasil samping metabolik yang biasanya
dalam jumlah yang banyak sekali
- Peranannya dapat berupa dormansi biji pada spesies
tertentu (Wilkins, 1969)
Penghambat sintetik (garam amonium dan Fosfor-D, asam
suksinat-2,2-dimetilhidrasid, klormequat dan morfaktin)
- Seperti sitokinin sintesis terjadi melalui jalur asam
mevalonat dan isoprena, bertempat di plastida terutama
kloroplas
Translokasi secara bebas ke seluruh tanaman dengan laju
yang lebih cepat
- Baik alami maupun sintetik berperan penting dalam
morfogenesis terutama respon dormansi biji
- Dormansi memungkinkan biji dan tunas menunda
pertumbuhan sampai kandungan penghambat pertumbuhan
(ABA) menurun
-
4.2 Penghambat Pertumbuhan Sintetik
-
Morfaktin
- memiliki keuntungan karena dalam dosis tinggi tidak
membahayakan tanaman
- memacu pertumbuhan kuncup samping dan menunda
penuaan
- menyebabkan pewarnaan daun menjadi lebih gelap
-
Daminosida
- membatasi pertumbuhan vegetatif yang lambat (pada tumbuhan
merambat) agar dapat lebih banyak menyalurkan lebih banyak
hasil asimilasi ke biji
-
Regim-8
- menghambat transpor IAA
- mengurangi pertumbuhan vegetatif sehingga terjadi
pertumbuhan generatif
-
Maleat hidrasida
- digunakan sebagai pengendali pengisap (kuncup samping) pada
tembakau
4.3 Fungsi Penghambat Pertumbuhan
Menekan pertumbuhan dan perkembangan
- Mengerdilkan pemanjangan
- Rangsangan absisi terutama pada buah yang berpenyakit
- Terlibat dalam proses penuaan dan pecahnya buah (pada
kapas)
- Mekanisme pemicu pengendalian stomata
-
5. Etilen
5.1 Metabolisme Etilen
Etilen merupakan suatu gas, berpindah dengan bebas dari
jaringan yang masak ke jaringan hijau
- Konsentrasi tertinggi terdapat pada buah (klimakterik) dan
jaringan, variasi bergantung pada lingkungan
- Aktivitas etilen melibatkan banyak respon mulai dari
perkecambahan hingga penuaan
- Peningkatan kandungan etilen terjadi secara tajam selama
masa pemasakan buah (klimakterik)
- Puncak produksi etilen terjadi selama masa perkecambahan
pada usia 2-3 hari
-
-
-
-
-
Biosintesis etilen menigkat pada saat transpirasi
Pengaruh etilen terhadap perkecambahan (Pratt dan
Goeschl, 1969) :
1. Mengurangi pemanjangan
2. Meningkatkan diameter
3. Pertumbuhan ageotropik sebelum dikenai cahaya
Etilen berdifusi ke atas sebagai suatu gas dan menghambat
pertumbuhan pada sisi atas, karenanya menghasilkan
respon belokan ke atas
Konsentrasi tinggi merangsang pertumbuhan batang
horisontal
Peningkatan konsentrasi pada rhizosfer menghambat
pertumbuhan akar
5.2 Peranan Etilen
Mengatur metabolisme tanaman
- Memacu pemasakan buah dan pertumbuhan horisontal
- Mempengaruhi pembungaan, dominansi apical, pertumbuhan
vegetatif, gugur daun, pemasakan dan kedewasaan, resistensi
terhadap penyakit dan pembekuan aliran lateks
-

Aktivitas Fitohormon
Proses Tanaman
Pembelahan sel
Pembesaran sel
Inisiasi akar
Pembentukan kalusX
Pembentukan xilem
Pemanjangan batang
Tunas lateral
Dormansi
Lj pertumbuhan
Inisiasi pembungaan
Penentuan kelaminX
Auksin
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Giberelin Sitokinin
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Png.Ptbh.
X
X
X
X
X
Etilen
X
X
X
Proses Tanaman
Auksin
Giberelin Sitokinin
Pertumbuhan buah
X
X
X
X
Pemasakan buah
X
X
X
X
Pembentukan umbi
X
X
X
X
X
Absisi
X
X
X
X
X
Perakaran
X
X
X
Penuaan
X
X
X
X
X
Perkecambahan biji
Png.Ptbh.
Etilen
X
X
X
X