bab vib pengendalian pertumbuhan · kinetin (buatan) jenis-jenis zpt ... – absisic acid (aba):...
TRANSCRIPT
Zat Pengatur Tumbuh
• Alami: Fitohormon
• Sintetik: Zat Pengatur Tumbuh buatan (bisa sama dengan fitohormon; tetapi bukan hasil biosintesis dalam tanaman)
• Secara umum; senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi sangat rendah memiliki efek fisiologidan morfologi pada tanaman
Fitohormon adalah ZPT, tidak semua ZPT fitohormon
Syarat Fitohormon
• Presence: harus terdapat dalam tumbuhan dan dapat didemonstrasikan keberadaannya
• Excision: sumber zat (organ, jaringan, sel, subseluler) harus dapat dipisahkan
• Substitution: zat dapat dimurnikanuntuk keperluan analisis yang tepat
Syarat Fitohormon
• Isolation: harus dapat diisolasi dan didemonstrasikan efek spesifiknya
• Generality: dapat didemonstrasikanyang dalam kondisi sama menghasilkan pengaruh yang sama
• Specificity: zat harus spesifikPESIGS
Ciri & Sifat Fitohormon
• harus berupa senyawa kimia yang berasal dari bisosintesis dalam tumbuhan dan terdapat meluasdalam dunia tumbuhan
• harus memiliki pengaruh yang spesifik dan aktif dalam konsentrasi yangs angat kecil
Ciri & Sifat Fitohormon
• harus menunjukkan peranfundamental dalam mengatur fenomena fisiologi secara in vivo dalam dosis/bergantung pada spesies atau perubahan kepekaanjaringan tanaman selamapertumbuhan
Jenis-jenis ZPT
• Kelompok promotor:– Auksin: Indoleacetic acid (IAA – alami); Indole
butyric acid (IBA – buatan); Naphthaleneacetic acid (NAA – buatan); 2,4-D (buatan)
– Sitokinin (stimulator sitokinesis, pembelahan sel): Zeatin, 2iP (alami), Benzyl Aminopurineatau Benzyl adenine (BAP atau BA – buatan), kinetin (buatan)
Jenis-jenis ZPT
• Kelompok promotor:
– Gibberellin (Stimulator perpanjangan sel): Gibberellic acid (GA3; GA7 s.d. GA47) ditemukan pertama pada cendawanGibberella fujikuroi (bentuk perfect dari Fusarium)– penyebab penyakit gigantismepada padi)
Jenis-jenis ZPT
• Kelompok Promotor:
– Absisic Acid (ABA): berinteraksi dengan auksin dan sitokinin, memberi tanggappenutupan stoma, aktifasi lapisan absisik
– Ethylene (C2H4): berbentuk gas. Berinteraksiterutama dengan auksin. Menstimulasipematangan buah, penuaan jaringan
Aktivitas hormon yang telah diketahuiProses pertumbuhan
auksin giberelin sitokinin ABA EtilenDormansi - v v v vJuvenilitas v v - - -Laju pertumbuhan v v v v vInisiasi bunga v v v v vKelamin bunga v v v - vFruit set v v v - vPertumbuhan buah v v v v vPematangan buah v v v - vPengumbian v v v v vAbsisi v v v v vPengakaran v v v - vSenescence v v v v v
Aktivitas 5 kelompok hormon endogen dalam berbagai proses pertumbuhan
tanaman (Leopold, 1972)
Senyawa organik yang diproduksi alami olehtumbuhan yang menghambat kerja hormonatau senyawa lain dalam proses metabolismeatau fisiologi, dan tidak ada selang konsentrasiyang bersifat sebagai promotor
Hormon yang bersifat supressor pertumbuhanadalah ABA (suatu senyawa isoprene, satujalur biosintesis dengan GA dan sitokinin: Jalur MEVALONATE)
Studi tentang inhibitor sulit dilakukan karena:1. Senyawa yang diekstrak dan dijadikan
sample, sudah bersifat lain dengan bila berada di dalam tumbuhan
2. Sulit dilakukan uji assay. Karenasenyawa-2 fenol (inhibitor)biasanya justru merupakan senyawa yangdibersihkan dari sample untuk studi/ujiassay hormon.
3. Reintroduksi senyawa inhibitor ke dalamtanaman sangat sulit dilakukan. Selangkonsentrasi sangat lebar.
Suplai asam fenolat(0.1 mM)
Kerusakan IAA enzimatik(% terhaap kontrol)
IAA (0.01 mM) 100p-Coumaric acid 181Phloretic acid 188p-hydroxybenzoic acid 113Ferulic acid 126Caffeic acid 79Chlorogenic acid 73
Tabel 1. Pengaruh berbagai senyawa fenolik terhadap dekarboksilasi 1-14C-indoleacetic acid oleh koleoptil oat (Zenk & Miller, 1963)
Penerapan ZPT untuk Pertanian
1. Pengakaran Stek: auksin. Lebih efektifdan efisien dengan auksin sintetik. Yang umum digunakan adalah campuran NAA dan IBA; alasan: NAA kuat dan retensinya rendah; IBA lebih lemah, tetapi retensinya lama (retensi = masa tinggalzat pada ‘lokasi’ perlakuan)Tidak semua jenis tanaman yang distekperlu auksin; tergantung kemudahanberakarnya.
Penerapan ZPT untuk Pertanian
2. Bolting (pembentukan tangkai/tandanbunga pada tanaman-2 biennial: kubis, lettuce, wortel, Chrisanthemum, bunga-bungaan keluarga Alliaceae dan beberapa jenis tanaman yang berbunganya memerlukan ekspose suhu dingin atau yang perlu panjang hari pendek seperti Spinach).ZPT: Gibberellin pengganti vernalisasi
Penerapan ZPT untuk Pertanian
3. Modifikasi ekspresi sex bunga. Ekspresiseks bunga merupakan hasil perubahandramatis pada tanaman budidaya dari perlakuan ZPT. Sangat berguna untuk pemuliaan, sehingga dapat menghasilkanbiji lebih banyak. Contoh untuk ketimun:1. GA meningkatkan bunga jantan2. Ethephon (ethylene) menunda
keluarnya bunga jantan
Penerapan ZPT untuk Pertanian
4. Induksi pembungaan. Sesungguhnya biokimia pembungaan masih belum diketahui benar hingga sekarang, hanyadipercaya bahwa triggernya adalah hormonal. Dahulu diduga ada hormonpembungaan khusus: Florigen. Sekarangtidak terbukti. Konsepnya jadi interaksiberbagai fitohormon: nenas – ethylene; mangga – KNO3, paclobutrasol
Penerapan ZPT untuk Pertanian
5. Pembentukan buah (fruit setting). Hormonyang digunakan: auksin dan GA, terutama untuk membuat buah tanpa biji
6. Penggandaan jumlah kromosom: colchicines dari diploid menjaditetraploid.
7. Pematangan buah: menggunakanethylene (termasuk degreening)
Influence of IBA Treatment on Root Formation
Jojoba Peach
Ficus
Cuttings treated with IBA: 1-control, 2-50% ethanol, 3-1000 ppm IBA, 4-2000 ppm IBA, 5-4000 ppm IBA
Enhancement of Seed Germination by GA Treatment
Penstemon parryi
Seeds of Desert Beard Tongue (Penstemon parryi) is difficult to germinate due to seed dormancy (see 1 above). Treatment of seed with 200 ppmGA3 for 24 hours leads to 95% germination (see 2 above).
Callus proliferation and root production occur under a combinationof low cytokinin and high auxin concentrations in the medium
Shoot differentiation occurs under a combinationof high cytokinin and low auxin levels in the medium
Muskmelon fruits developed from ethephon-induced female flowers are often elongated: top row (control), bottom row(ethephone-treated)
Easter lily plants grown in greenhouse often show elongated stems which makes boxing for mass market distribution difficult
Plant height control on Liatrus (gay feather) by growth retardant application (left-treated, right-control)
Kandungan Hormon Endogen dan Status Nutrisi dalam Buah Tanpa Biji Muda Hasil Induksi Antibiotik pada Anggur
Muscat of Alexandria
Winarso Drajad Widodo
Laboratorium Produksi TanamanJurusan Budi Daya Pertanian
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
2002
4
10
16
22
1 2 3 4 5 6 7 8Minggu setelah mekar penuh
Dia
met
er b
uah
(mm
)
SM- 200SE- 200Control
Gambar 1. Pengaruh antibiotika terhadap diameter buah
SM SE
control
-3 -3 +5 HSA-6 -6 +5 HSA
Pertumbuhan awal buah pra fertilisasi: Dipicu oleh hormon yang diproduksi oleh pollen
Pertumbuhan buah pasca fertilisasi: Diatur/distimulir oleh hormon-2 yang disintesis oleh biji muda yang ditranslokasikan ke dinding buah; jaringan nourishing adalah endospermtanpa endosperm embrio gagal tumbuh dan sebaliknya, tanpa embrio, endosperm tidak berkembang
seedlessseeded
Kandungan hormon endogendan status nutrisi dalambuah muda
Rf
Gambar 2. Aktivitas sitokinin
13 HSP
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 blank
Cal
lus
wei
ght (
mg)
SM-200SE-200Control
13 HSP
-3
0
3
6
9
12
Rf0.1 Rf0.2 Rf0.3 Rf0.4 Rf0.5 Rf0.6 Rf0.7 Rf0.8 Rf0.9 Rf1.0
Exce
ss o
f bla
nk (%
)StreptomycinSpectinomycinControl
ns
Gambar 3. Aktivitas auksin (IAA)
Gambar 4. Aktivitas GA
10 HSP
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Rf0.1 Rf0.2 Rf0.3 Rf0.4 Rf0.5 Rf0.6 Rf0.7 Rf0.8 Rf0.9 Rf1.0 Blank
Abs
orba
nce
SMSEControl
Nutrisi:Sukrosa dan Fruktosa (gula aktif dan reaktif)rendah pada buah dari tandan yang diberiperlakuan antibiotika
Nitrogen: Kandungan dalam buah tanpa biji lebih rendah dibandingkan buah berbiji
Asam amino: glutamin, sistein, asparagin, tirosin, isoleusin, leusin, asam aspartat, asam glutamat dan alanin lebih rendah pada buah tanpa biji dibanding buah berbiji
GA merupakan hormon terpenting dalampertumbuhan tahap awal buah anggur!