PERANAN ZAT PENGATUR
TUMBUH (ZPT)
DALAM PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN TUMBUHAN
Sinyal
kimia interseluler untuk pertama kali ditemukan pada tumbuhan. Konsentrasi yang
sangat rendah dari senyawa kimia tertentu yang diproduksi oleh tanaman dapat
memacu atau menghambat pertumbuhan atau diferensiasi pada berbagai macam
sel-sel tumbuhan dan dapat mengendalikan perkembangan bagian-bagian yang
berbeda pada tumbuhan.?
Dengan
menganalogikan senyawa kimia yang terdapat pada hewan yang disekresi oleh
kelenjar ke aliran darah yang dapat mempengaruhi perkembangan bagian-bagian
yang berbeda pada tubuh, sinyal kimia pada tumbuhan disebut hormon pertumbuhan.
Namun, beberapa ilmuwan memberikan definisi? yang lebih terperinci terhadap
istilah hormon yaitu senyawa kimia yang disekresi oleh suatu organ atau
jaringan yang dapat mempengaruhi organ atau jaringan lain dengan cara khusus.
Berbeda dengan yang diproduksi oleh hewan senyawa kimia pada tumbuhan? sering?
mempengaruhi sel-sel yang juga penghasil senyawa tersebut disamping
mempengaruhi sel lainnya, sehingga senyawa-senyawa tersebut disebut dengan zat
pengatur tumbuh untuk membedakannya dengan hormon yang diangkut secara
sistemik atau sinyal jarak jauh.
1. Lima tipe utama
ZPT?
Ahli
biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin,
sitokinin,? giberelin, asam absisat dan etilen (Tabel 1). Tiap kelompok ZPT
dapat? menghasilkan beberapa pengaruh yaitu kelima kelompok ZPT mempengaruhi?
pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompok? ZPT tersebut yang mempengaruhi
perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel.
Seperti
halnya hewan, tumbuhan memproduksi ZPT dalam jumlah? yang sangat sedikit, akan
tetapi jumlah yang sedikit ini mampu mempengaruhi sel target.? ZPT
menstimulasi? pertumbuhan dengan memberi? isyarat kepada sel target untuk
membelah atau memanjang, beberapa ZPT menghambat pertumbuhan dengan cara
menghambat pembelahan atau pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat
mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini
dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada
tumbuhan seperti halnya pada hewan, lintasan ini menyebabkan respon? selular
seperti mengekspresikan suatu gen,? menghambat atau mengaktivasi? enzim, atau
mengubah membran.
Pengaruh
dari suatu ZPT bergantung pada? spesies tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan,
tahap perkembangan tumbuhan dan konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri
dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya
keseimbangan konsentrasi dari beberapa ZPT-lah yang akan mengontrol pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan (Gambar 1).
IAA
|
IAA
|
Etilen
& ABA
|
Giberelin mengontrol
pembelahan sel? di daerah sub apikal
|
Auksin mengontrol?
diferensiasi sel
|
ABA dihasilkan
di daun berfungsi untuk menutup stomata untuk mengurangi kehilangan air
dari tumbuhan
|
Sitokinin diproduksi
pada buah muda sangat penting untuk pertum-buhan buah
|
Etilen diakumulasi
pada buah dewasa untuk menginduksi pematangan
|
Auksin diangkat ke
ujung akar
|
Giberelin
dan sitokinin
disintesis di akar kemudian diangkut ke tajuk dan daun
|
Giberelin
dan Sitokinin
|
Etilen
dan ABA
yang diproduksi pada daun tua merangsang pembentuk-an daerah absisi
|
Auksin
dan giberelin
menstimulir aktivitas kambium pada pembentukan berkas pembuluh sekunder.
|
Sitokinin diangkut ke
daun dari akar berfungsi untuk mempertahankan keseimbangan pertum-buhan
antara tajuk dan akar.
|
Auksin
dan giberelin
disintesis pada daun muda dan kuncup daun diangkut ke batang untuk
mengontrol pemanjangannya.
|
ABA
|
Gambar
1. Koordinasi antar ZPT dalam pengaturan pertumbuhan tumbuhan.
Tabel
1. Peranan ZPT pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
ZPT
|
Fungsi utama
|
Tempat
dihasilkan? dan lokasinya pada tumbuhan
|
Auksin
Sitokinin
Giberelin
Asam absisat (ABA)
Etilen
|
Mempengaruhi pertambahan
panjang batang,? pertumbuhan, diferensiasi dan percabangan akar; perkembangan
buah; dominansi apikal; fototropisme dan geotropisme.
Mempengaruhi pertumbuhan
dan diferensiasi akar; mendorong pembelahan? sel dan pertumbuhan secara umum,
mendorong? perkecambahan; dan menunda penuaan.
Mendorong perkembangan
biji, perkembangan kuncup, pemanjangan batang dan pertumbuhan daun; mendorong
pembungaan dan perkembangan buah; mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi
akar.
Menghambat pertumbuhan;
merangsang penutupan? stomata pada waktu kekurangan air, memper-tahankan
dormansi.
Mendorong pematangan;
memberikan pengaruh yang berlawanan dengan beberapa pengaruh auksin;
mendorong atau menghambat pertumbuhan dan? perkembangan akar, daun, batang
dan bunga.
|
Meristem apikal tu-nas
ujung, daun muda, embrio dalam biji.
Pada akar, embrio dan
buah, berpindah dari akar? ke organ lain.
Meristem apikal tu-nas
ujung dan akar; daun muda; embrio.
Daun; batang, akar, buah
berwarna hijau.
Buah yang matang, buku
pada batang, daun yang sudah menua.
|
2. Peranan? ZPT
2.1. Auksin
Istilah
auksin diberikan pada? sekelompok senyawa kimia? yang memiliki fungsi utama
mendorong pemanjangan kuncup yang sedang berkembang. Beberapa auksin? dihasikan
secara alami oleh tumbuhan, misalnya IAA (indoleacetic acid), PAA (Phenylacetic
acid), 4-chloroIAA (4-chloroindole acetic acid) dan IBA (indolebutyric
acid) dan beberapa lainnya merupakan auksin? sintetik, misalnya NAA (napthalene
acetic acid), 2,4 D (2,4 dichlorophenoxyacetic acid) dan MCPA (2-methyl-4
chlorophenoxyacetic acid) .
Gambar
2 menunjukkan pengaruh IAA terhadap pertumbuhan batang dan akar tanaman kacang
kapri. Kecambah yang diberi perlakuan IAA menunjukkan pertambahan tinggi yang
lebih besar (kanan) dari tanaman kontrol (kurva hitam). Tempat sintesis utama
auksin pada tanaman yaitu di daerah meristem apikal tunas ujung.? IAA yang
diproduksi di tunas ujung tersebut diangkut ke bagian bawah dan berfungsi
mendorong pemanjangan sel? batang.? IAA mendorong pemanjangan sel? batang hanya
pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan
menghambat pemanjangan sel batang. Pengaruh menghambat ini kemungkinan terjadi
karena konsentrasi? IAA? yang tinggi mengakibatkan? tanaman mensintesis ZPT
lain yaitu etilen yang memberikan pengaruh berlawanan dengan IAA. Berbeda
dengan pertumbuhan batang, pada akar (kurva merah), konsentrasi IAA yang?
rendah (<10-5 g/l) memacu pemanjangan sel-sel akar, sedangkan
konsentrasi IAA yang tinggi menghambat pemanjangan sel akar. Dari Gambar 2
dapat disimpulkan :
- Pemberian ZPT yang sama tetapi dengan konsentrasi yang berbeda menimbulkan pengaruh? yang berbeda pada satu sel target.
- Pemberian ZPT? dengan konsentrasi tertentu? dapat memberikan pengaruh yang berbeda? pada sel-sel target? yang berbeda.
Tanaman kontrol
|
Pemanjangan
batang
|
0.9
g/l
|
Akar
|
Batang
|
Konsentrasi
auksin (g/l)
|
Tanaman yang diberi IAA |
Gambar
2. Pengaruh IAA pada pertumbuhan dan perkembangan batang dan akar kacang kapri.
Mekanisme kerja auksin dalam
mempengaruhi pemanjangan sel-sel tanaman di atas dapat dijelaskan dengan
hipotesis sebagai berikut : auksin menginisiasi pemanjangan sel? dengan cara
mempengaruhi pengendoran /pelenturan dinding sel. Seperti terlihat pada Gambar
3, auksin memacu protein tertentu? yang ada di membran? plasma sel tumbuhan
untuk? memompa ion H+ ke dinding sel. Ion H+ ini
mengaktifkan enzim tertentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen
rantai molekul selulosa penyusun dinding sel.? Sel tumbuhan kemudian? memanjang
akibat air? yang masuk secara osmosis.? Setelah pemanjangan? ini, sel terus
tumbuh dengan mensintesis kembali material dinding sel dan sitoplasma.
H2O
|
Vakuola
|
Plasma
membran
|
Dinding
sel
|
Mengaktifkan
|
Enzim
|
Selulosa
melonggar, sel memanjang
|
Pemanjangan sel
|
Selulosa
|
Sitoplasma
|
Pompa
H+ (protein)
|
Auksin merangsang
|
Dinding
sel
|
Gambar 3. Mekanisme kerja auksin dalam
mempengaruhi pemanjangan sel
Selain memacu
pemanjangan sel yang menyebabkan pemanjangan? batang dan akar, peranan auksin
lainnya adalah kombinasi auksin dan giberelin (Gambar 1) memacu perkembangan?
jaringan pembuluh dan mendorong pembelahan sel pada kambium pembuluh sehingga
mendukung pertumbuhan diameter batang.? Selain itu auksin (IAA) sering dipakai
pada budidaya tanaman antara lain : untuk menghasilkan buah? tomat, mentimun
dan terong tanpa biji; dipakai pada pengendalian
pertumbuhan gulma? berdaun lebar dari tumbuhan dikotil di perkebunan jagung ;
dan memacu? perkembangan meristem akar adventif dari stek? mawar dan bunga
potong lainnya (Gambar 4).
Pencelupan
pada etanol 50%
|
Perlakuan
0.5%? NAA
|
Perlakuan
0.1% NAA
|
????????????????????????
Gambar 4. Pembentukan akar adventif
pada bagian pangkal stek tajuk tanaman Holly (Ilex opaea)?
????????? akan lebih
cepat jika diberi auksin (NAA).
2.2. Sitokinin
Sitokinin? merupakan
ZPT yang mendorong? pembelahan (sitokinesis).? Beberapa macam? sitokinin
merupakan sitokinin alami (misal : kinetin, zeatin) dan beberapa lainnya?
merupakan sitokinin sintetik.? Sitokinin alami dihasilkan pada jaringan yang
tumbuh aktif terutama pada akar, embrio dan buah. Sitokinin yang diproduksi di
akar selanjutnya diangkut oleh xilem menuju sel-sel target pada batang.
Ahli biologi tumbuhan
juga menemukan bahwa sitokinin dapat meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan
perkembangan kultur sel tanaman. Sitokinin juga
menunda penuaan daun,? bunga dan buah dengan cara mengontrol? dengan baik
proses kemunduran yang menyebabkan kematian? sel-sel tanaman. Penuaan pada daun
melibatkan penguraian? klorofil dan protein-protein, kemudian produk tersebut
diangkut oleh floem ke jaringan meristem atau bagian? lain dari tanaman yang
membutuhkannya.? Daun kacang jogo (Phaseolus vulgaris) yang ditaruh
dalam wadah berair dapat ditunda penuaannya? beberapa hari apabila disemprot
dengan sitokinin (Gambar 5b). Sitokinin juga dapat menghambat penuaan
bunga dan buah. Penyemprotan sitokinin pada bunga potong dilakukan agar bunga
tersebut tetap segar.
a).
Kontrol
|
b).
Daun yang diberi
?????
sitokinin
|
????????????????????????????????????????????????
?????????????????????????????
Gambar 5. Pengaruh sitokinin pada penundaan penuaan.
Pada?
tumbuhan, efek sitokinin sering dipengaruhi oleh keberadaan? auksin.? Gambar 6
menunjukkan? percobaan sederhana tentang interaksi pengaruh? auksin dan
sitokinin. Kedua tanaman pada Gambar 6 ini memiliki umur yang sama. Tanaman di
sebelah kiri memiliki tunas ujung (tunas terminal); sedangkan tanaman di
sebelah kanan kuncup terminalnya sudah dipotong. Pada tanaman di sebelah kiri,
auksin yang diangkut dari kuncup terminal ke batang memacu pertumbuhan
memanjang batang sehingga tanaman menjadi bertambah tinggi. Pada tanaman ini
auksin menghambat pertumbuhan tunas samping (tunas lateral/aksilar).? Pada
tanaman di sebelah kanan karena tidak memiliki kuncup? terminal, pengaruh
menghambat dari auksin terhadap pertumbuhan tunas aksilar tidak terjadi.?
Sitokinin yang ditransportasikan dari akar ke batang mampu? mengaktifkan
pertumbuhan tunas-tunas samping sehingga tanaman memiliki cabang yang banyak
dan menjadi rimbun. Pengetahuan tentang penggunaan sitokinin ini dimanfaatkan
oleh petani yang memproduksi pohon natal untuk menghasilkan cabang-cabang yang
menarik pada pohon tersebut.
(a)
Memiliki tunas terminal
|
(b)
Tunas terminal dipotong
|
???????????????????????????
Gambar
6. Pengaruh auksin dan sitokinin pada pertumbuhan tanaman.
Sebagian
besar tumbuhan memiliki pola pertumbuhan yang kompleks yaitu tunas lateralnya
tumbuh bersamaan dengan tunas terminalnya. Pola pertumbuhan ini merupakan hasil
interaksi antara auksin dan sitokinin dengan perbandingan tertentu. Sitokinin
diproduksi dari akar dan diangkut ke tajuk, sedangkan auksin dihasilkan di
kuncup terminal kemudian diangkut ke bagian bawah tumbuhan. Auksin cenderung? menghambat aktivitas meristem lateral
yang letaknya berdekatan dengan meristem apikal sehingga membatasi? pembentukan
tunas-tunas cabang dan fenomena ini disebut dominasi apikal. Kuncup
aksilar yang terdapat? di bagian bawah tajuk (daerah yang berdekatan dengan
akar) biasanya? akan tumbuh memanjang dibandingkan dengan tunas aksilar yang
terdapat dekat dengan kuncup terminal. Hal ini menunjukkan? ratio sitokinin?
terhadap auksin yang? lebih tinggi pada bagian bawah tumbuhan.
Interaksi
antagonis antara auksin dan sitokinin juga merupakan salah satu cara tumbuhan
dalam mengatur derajat pertumbuhan akar dan tunas, misalnya jumlah akar yang
banyak akan menghasilkan sitokinin dalam jumlah banyak. Peningkatan konsentrasi
sitokinin? ini akan menyebabkan? sistem tunas? membentuk cabang? dalam jumlah
yang lebih banyak. Interaksi ?antagonis? ini umumnya juga terjadi di antara ZPT
tumbuhan lainnya.
2.3. Giberelin
Gambar
5 menunjukkan 2 kelompok tanaman padi yang sedang tumbuh.? Kelompok di sebelah
kiri adalah tanaman padi dengan pertumbuhan normal; sedangkan tanaman di
sebelah kiri adalah tanaman padi dengan tinggi tanaman yang lebih besar tetapi
memiliki daun yang berwarna kuning. Tanaman padi ini? telah terinfeksi oleh
cendawan Gibberella fujikuroi. Bibit padi? yang telah terinfeksi? akan
rebah dan mati sebelum sempat menjadi dewasa dan berbunga. Selama berabad-abad
petani padi di Asia mengalami kerugian akibat kerusakan yang ditimbulkan oleh
cendawan ini. Di Jepang, pola pertumbuhan yang menyimpang ini disebut juga
dengan ?bakanae? atau ?foolish seedling disease? atau ?penyakit rebah
anakan/kecambah? .
Tanaman
yang diberi
giberelin
|
Tanaman
kontrol
|
??????????????????????????????????????
Gambar
7. Pengaruh giberelin pada pemanjangan batang tanaman padi
Pada
tahun 1926, ilmuwan Jepang (Eiichi Kurosawa) menemukan bahwa cendawan? Gibberella
fujikuroi mengeluarkan senyawa kimia yang menjadi penyebab penyakit
tersebut. Senyawa kimia tersebut dinamakan Giberelin.? Belakangan ini, para
peneliti menemukan bahwa giberelin dihasilkan secara alami? oleh tanaman yang
memiliki fungsi? sebagai ZPT. Penyakit rebah kecambah ini akan muncul pada saat
tanaman padi terinfeksi? oleh cendawan Gibberella fujikuroi yang
menghasilkan senyawa giberelin? dalam jumlah berlebihan.
Pada
saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin yang
biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang terdapat
padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang
belum dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda
dan cendawan. Sebagian besar? GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam
bentuk?? inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif.?
Pada spesies tumbuhan dijumpai kurang lebih 15 macam GA. Disamping terdapat pada
tumbuhan ditemukan juga pada alga, lumut dan paku, tetapi? tidak pernah
dijumpai pada bakteri. GA ditransportasikan melalui xilem dan floem, tidak
seperti auksin pergerakannya bersifat tidak polar.
Asetil
koA, yang berperan penting pada proses respirasi berfungsi sebagai prekursor
pada sintesis GA. Kemampuannya untuk meningkatkan pertumbuhan pada tanaman
lebih kuat dibandingkan dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh auksin apabila
diberikan secara tunggal. Namun demikian auksin dalam jumlah? yang sangat
sedikit tetap dibutuhkan agar GA dapat memberikan efek yang maksimal.
Sebagian
besar tumbuhan dikotil dan sebagian kecil tumbuhan? monokotil akan tumbuh cepat
jika diberi GA, tetapi tidak demikian halnya pada tumbuhan konifer misalnya
pinus. Jika GA diberikan? pada tanaman kubis tinggi tanamannya bisa mencapai 2
m.? Banyak tanaman yang secara genetik kerdil akan tumbuh normal setelah diberi
GA.
Efek
giberelin? tidak hanya mendorong? perpanjangan batang, tetapi juga? terlibat
dalam proses regulasi? perkembangan? tumbuhan seperti halnya? auksin (Gambar
4).? Pada beberapa tanaman pemberian GA? bisa memacu pembungaan dan mematahkan?
dormansi? tunas-tunas serta biji.
???????????????????????????????
?
??????????? Gambar 8. Efek giberelin?
pada pembuangan tanaman kubis
??????????????????????????
Kiri?????
: tanaman kubis yang di
tanam di luar yang suhunya dingin.
???????????????????????????? Kanan :
tanaman kubis yang ditanam di rumah kaca yang hangat? tumbuh meninggi,
??????????????????????????????????????????
tetapi tidak berbunga jika tidak diberi giberelin.
Disintesis pada?
ujung? batang dan akar, giberelin? menghasilkan? pengaruh yang cukup luas.
Salah satu efek utamanya adalah mendorong pemanjangan batang dan daun. Pengaruh
GA? umumnya meningkatkan kerja auksin, walaupun mekanisme interaksi? kedua ZPT
tersebut belum diketahui secara pasti. Demikian juga jika dikombinasikan?
dengan auksin, giberelin akan? mempengaruhi perkembangan buah misalnya
menyebabkan tanaman apel, anggur, dan terong menghasilkan buah walaupun? tanpa
fertilisasi. Diketahui giberelin digunakan secara luas untuk menghasilkan? buah
anggur tanpa biji pada varietas Thompson. Giberelin juga menyebabkan ukuran
buah anggur lebih besar dengan jarak antar buah yang lebih renggang di dalam
satu gerombol (Gambar 8b).
(b)
Buah yang diberi giberelin
|
(a)Buah
yang tidak diperlakukan
|
????????????????????????????????
Gambar 8. Pengaruh
giberelin pada bentuk dan ukuran buah anggur.
Giberelin? juga
berperan penting dalam perkecambahan biji pada banyak tanaman.? Biji-biji yang
membutuhkan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah seperti suhu rendah
akan segera berkecambah apabila disemprot dengan giberelin. Diduga giberelin
yang terdapat di dalam biji? merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan
proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang
tersedia dalam jumlah cukup? akan? menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan
mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan
cadangan makanan yang terdapat di dalam biji. Pada beberapa tanaman, giberelin
menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat
yang menyebabkan? dormansi biji.
2.4. Asam absisat
(ABA)
Musim
dingin atau masa kering merupakan waktu dimana tanaman beradaptasi menjadi
dorman (penundaan pertumbuhan).? Pada saat itu, ABA yang dihasilkan oleh kuncup
menghambat pembelahan sel pada jaringan meristem apikal dan pada kambium
pembuluh sehingga menunda? pertumbuhan primer maupun sekunder.? ABA juga
memberi sinyal pada kuncup untuk membentuk sisik yang akan melindungi kuncup
dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan.? Dinamai dengan asam absisat
karena diketahui? bahwa ZPT ini menyebabkan absisi/rontoknya daun tumbuhan pada
musim gugur. Nama tersebut telah popular walaupun para peneliti tidak pernah membuktikan kalau ABA
terlibat dalam? gugurnya daun.
Pada kehidupan suatu tumbuhan, merupakan hal yang menguntungkan
untuk menunda/menghentikan? pertumbuhan sementara. Dormansi biji sangat penting
terutama bagi tumbuhan setahun di daerah gurun atau daerah semiarid, karena
proses perkecambahan dengan suplai air terbatas akan mengakibatkan kematian.?
Sejumlah faktor lingkungan diketahui mempengaruhi dormansi biji, tetapi pada
banyak tanaman ABA tampaknya bertindak sebagai? penghambat utama perkecambahan.
Biji-biji tanaman setahun tetap dorman di dalam tanah sampai air hujan? mencuci
ABA keluar dari biji. Sebagai contoh, tanaman ?dune primroses (bunga
putih) ?dan? tanaman matahari (bunga kuning) di gurun Anza - Borrego?
(California),? biji-bijinya akan berkecambah setelah hujan deras (Gambar
9).
(a)
|
(b)
|
???????????????????????????????????????????????
Gambar 9. Pengaruh ABA terhadap perkecambahan biji? tanaman
matahari (a) dan dune primroses ?(b) di gurun Anza - Borrego?
(California
Sebagamana telah dibahas di atas bahwa? giberelin juga berperan
dalam perkecambahan biji. Pada banyak tumbuhan, rasio ABA terhadap giberelin
menentukan apakah biji akan tetap dorman atau berkecambah.? Hal yang sama juga
terdapat pada kasus dormansi kuncup yang pertumbuhannya dikontrol? oleh
keseimbangan konsentrasi antar ZPT.? Sebagai contoh pada pertumbuhan kuncup
dorman tanaman apel,? walaupun konsentrasi ABA pada kenyataannya lebih tinggi,
tetapi gibberellin dengan konsentrasi yang tinggi pada kuncup yang sedang
tumbuh menunjukkan pengaruh yang sangat kuat pada penghambatan pertumbuhan
tunas dorman.
Selain perannya pada dormansi, ABA berperan juga sebagai ??
stress plant growth hormon? yang membantu tanaman tersebut menghadapi?
kondisi yang tidak menguntungkan, misalnya pada saat tumbuhan
mengalami dehidrasi, ABA diakumulasikan di daun dan menyebabkan stomata
menutup.? Hal ini walaupun mengurangi laju fotosintesis, tumbuhan akan
terselamatkan dari kehilangan air lebih banyak melalui proses transpirasi.?
2.5.?
Etilen
Di awal abad 20, buah jeruk dan anggur diperam? di dalam gudang
yang dilengkapi dengan? kompor minyak tanah.? Semula petani buah mengira? bahwa
hawa panas itu yang? mematangkan buah, tetapi dugaan tersebut tidak terbukti
ketika mereka mencoba? metode baru? menggunakan kompor yang dilengkapi dengan
pembersih (tanpa polusi) yang menghasilkan buah-buah yang tidak cepat matang.?
Ahli biologi tumbuhan menduga bahwa pematangan buah yang disimpan di dalam
gudang tersebut sebenarnya berkaitan dengan produksi etilen yaitu gas hasil
pembakaran minyak tanah. Sekarang diketahui bahwa tumbuhan secara alami
menghasilkan? etilen yang merupakan? ZPT yang berperan memacu penuaan termasuk
pematangan buah.
2.5.1. Pematangan Buah
Pematangan
buah merupakan suatu variasi dari proses penuaan melibatkan konversi pati atau
asam-asam organik menjadi gula, pelunakan? dinding-dinding sel,? atau perusakan
membran? sel yang berakibat pada? hilangnya cairan sel sehingga jaringan?
mengering.? Pada tiap-tiap kasus, pematangan buah distimulasi? oleh gas etilen
yang berdifusi ke dalam ruang-ruang antarsel buah. Gas tersebut juga dapat
berdifusi melalui udara dari buah satu ke buah lainnya, sebagai contoh? satu
buah apel? ranum akan mampu mematangkan keseluruhan buah dalam satu lot.? Buah
akan matang lebih cepat jika buah tersebut? disimpan di dalam kantung plastik
yang mengakibatkan gas etilen terakumulasi.
Gambar 10 menunjukkan
suatu percobaan yang memperlihatkan pengaruh etilen dalam merangsang pematangan
buah. Semakin banyak gas etilen, pisang akan semakin? cepat matang (Gambar 10
no. 2).
?????????????????????????
Gambar
10. Pengaruh etilen pada pematangan buah pisang.
???????????????????
Ket : 1. Buah pisang matang dengan bantuan etilen dari jeruk
?????????????????????????
2. Buah? pisang matang dengan bantuan etilen sintetik
?????????????????????????
3. Kontrol?????
Pada
skala komersial berbagai macam buah misalnya tomat sering dipetik ketika masih
dalam keadaan hijau dan kemudian sebagian dimatangkan dengan mengalirkan gas
etilen (Gambar 11). Pada kasus lain, petani? menghambat proses pematangan
akibat gas etilen alami. Penyimpanan buah apel yang dialiri dengan gas CO2
yang selain berfungsi menghambat kerja etilen, juga? mencegah akumulasi?
etilen.? Dengan teknik ini buah apel yang di panen pada musim gugur dapat
disimpan untuk dijual pada musim panas berikutnya.
?????????????????? .
Gambar 11. Efek etilen
pada pematangan buah tomat.
????????????????? Buah
tomat di sebelah kanan disimpan selama 3 hari di dalam ruangan dengan kandungan
????????????????? etilen
sebesar 100 ppm. Tomat di sebelah kiri tidak disemprot? dengan etilen.
2.5.2. Pengguguran Daun
Seperti
halnya pematangan buah, pengguguran daun? pada setiap musim gugur yang diawali
dengan terjadinya perubahan warna, kemudian daun mengering dan gugur adalah
juga merupakan proses? penuaan.? Warna pada daun yang akan gugur merupakan
kombinasi pigmen-pigmen baru yang dibentuk pada musim gugur, kemudian
pigmen-pigmen yang telah terbentuk tersebut tertutup oleh klorofil. Daun
kehilangan warna hijaunya pada musim gugur karena daun-daun tersebut berhenti
mensintesis pigmen klorofil.
Peranan
etilen dalam memacu gugurnya daun lebih banyak diketahui daripada peranannya?
dalam hal perubahan warna daun yang rontok dan pengeringan daun.? Pada saat
daun rontok, bagian pangkal tangkai daunnya terlepas dari batang.? Daerah yang
terpisah ini disebut lapisan absisi yang merupakan? areal sempit yang tersusun
dari? sel-sel parenkima berukuran kecil dengan dinding sel yang tipis dan lemah
(Gambar 10).
Daerah absisi
|
Sayatan membujur daerah absisi
|
??????????????????????????????????????
??????????????
Gambar 10. Daerah absisi pada batang.
Setelah daun rontok,?
daerah absisi membentuk parut/luka pada batang.? Sel-sel yang mati menutupi
parut untuk membantu melindungi tumbuhan terhadap patogen.
Gugurnya
daun dipacu juga oleh faktor lingkungan, termasuk panjang hari yang pendek pada
musim gugur dan suhu yang rendah. Rangsangan dari faktor lingkungan ini?
menyebabkan? perubahan keseimbangan antara etilen dan auksin.? Auksin mencegah
absisi dan tetap mempertahankan? proses metabolisme daun, tetapi dengan
bertambahnya umur daun jumlah etilen yang dihasilkan juga akan meningkat.?
Sementara itu, sel-sel yang mulai menghasilkan etilen akan mendorong
pembentukan lapisan absisi. Selanjutnya etilen
merangsang lapiasan absisi? terpisah dengan memacu sintesis enzim? yang merusak
dinding-dinding? sel pada lapisan absisi. Gugur daun pada musim gugur merupakan
adaptasi? tumbuhan untuk mencegah kehilangan air melalui penguapan pada musim
salju karena pada saat itu akar tidak mampu
menyerap air pada tanah yang membeku.
3.
Aplikasi ZPT pada bidang pertanian
Seperti
yang telah dibahas dimuka, ZPT sintetik sangat banyak digunakan pada pertanian
modern. Tanpa ZPT sintetik untuk mengendalikan? gulma, atau untuk mengendalikan
pertumbuhan dan pengawetan buah-buahan, maka produksi bahan makanan akan
berkurang sehingga harganya akan menjadi mahal.? Disamping itu, muncul
keprihatinan? bahwa penggunaan senyawa sintetik secara berlebihan pada produksi
pangan akan menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan serius.? Sebagai conto
dioksin, senyawa kimia sampingan dari sintesa 2, 4-D yang digunakan sebagai
herbisida selektif untuk membasmi gulma berdaun lebar dari tumbuhan dikotil.?
Walaupun 2, 4-D? tidak beracun terhadap mamalia, namun dioksin dapat
menyebabkan cacat lahir, penyakit hati, dan leukimia? pada hewan percobaan.??
Sekarang ini, bagaimanapun juga, produksi bahan pangan secara
organik menjadi relatif lebih mahal. Persoalan penggunaan senyawa kimia sintetik
pada bidang pertanian melibatkan aspek ekonomi dan etika.? Haruskah kita
teruskan memproduksi? pangan yang murah dan berlimpah dengan zat kimia sintetik
dan masa bodoh terhadap masalah yang mungkin muncul, atau haruskah kita
melakukan budidaya tanaman tanpa zat kimia sintetik berbahaya tetapi dengan
menerima kenyataan bahwa harga bahan pangan akan lebih mahal?