22 - Hormon Tanaman
-
Upload
yurifany-afiyatika -
Category
Documents
-
view
239 -
download
3
description
Transcript of 22 - Hormon Tanaman
HORMON TANAMAN
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Dasar Ilmu Tanaman
KELOMPOK 1
NAMA NPM
Muhammad Adri Fauzan 150610120118
Carmelita Astrini 150610120119
Judith Ingriditha 150610120120
Irma Amalia Samsudin 150610120121
Yurifany Afiyatika Tasdik 150610120122
UNIVERSITAS PADJADJARAN
FAKULTAS PERTANIAN
PROGRAM STUDI AGRIBISNIS
JATINANGOR
2012
A. PENDAHULUAN
Hormon adalah senyawa organik yang disintesis di salah satu bagian tumbuhan yang
ditranslokasikan ke bagian lain. Pada konsentrasi yang sangat rendah hormon menyebabkan
respons fisiologis. Hormon dapat merangsang maupun menghambat proses pertumbuhan dan
diferensiasi sel target. Proses-proses fisiologis yang dipengaruhi antara lain pertumbuhan,
diferensiasi, inisiasi pembungaan, perkecambahan dsb.
Hormon yang disintesis secara alami di dalam tumbuhan disebut hormon tanaman atau
phytohormon, sedangkan hormon sintetik disebut zat pengatur tumbuh (ZPT) atau Plant
Growth Regulator. Sebagaimana sifat-sifat hormon tanaman, zat pengatur tumbuh
efektivitasnya bergantung pada kondisi fisiologis sel target dan konsentrasinya.
Macam-macam hormon tanaman yang kita kenal sampai saat ini ada 6 golongan, yaitu
auksin, giberelin atau asam giberelat, sitokinin, zat penghambat (inhibitor), etilen, dan
brasinoteroid. Hormon tanaman dikelompokkan menjadi hormon perangsang dan penghambat
proses fisiologis, sehingga aktivitasnya ada yang saling bersinergis maupun antagonis. Hormon
sintetetik sudah ada sejak lama digunakan untuk tujuan merangsang atau menghambat
pertumbuhan tanaman.
B. MATERI PEMBAHASAN
1. Definisi Hormon
Hormon adalah zat kimia yang terbentuk dalam satu organ atau bagian tubuh dan dibawa
dalam darah ke organ atau bagian di mana mereka menghasilkan efek fungsional. Hormon
membawa pesan dari kelenjar kepada sel-sel untuk mempertahankan tingkat bahan kimia dalam
aliran darah yang mencapai homeostasis. Tergantung pada efeknya masing-masing, hormon
dapat mengubah aktivitas fungsional, dan kadang-kadang struktural satu atau beberapa organ
atau jaringan.
“Hormon” istilah berasal dari kata Yunani “hormao” yang berarti menggairahkan atau
membangkitkan. Hal ini mencerminkan peran hormon yang bertindak sebagai katalis untuk
perubahan kimia lainnya pada tingkat sel yang diperlukan untuk pertumbuhan, perkembangan,
dan energi. Hormon beredar bebas dalam aliran darah, menunggu untuk dikenali oleh sel target
yang menjadi tujuan mereka. Sel target memiliki reseptor yang hanya dapat diaktifkan dengan
jenis hormon tertentu. Setelah diaktifkan, sel tahu untuk memulai fungsi tertentu, misalnya
mengaktifkan gen atau memproduksi energi kembali.
Hormon dapat diklasifikasikan menurut situs mereka bertindak dengan situs mereka
diproduksi, menjadi hormon endokrin, hormon parakrin dan hormon otokrin. Hormon juga
dapat dibagi menurut kimiawinya, menjadi dua kelompok utama yaitu hormon steroid dan
hormon tiroid.
2. Sifat Hormon
Diperlukan dalam jumlah yang sedikit untuk memicu pertumbuhan yang besar dalam suatu
organisme
Konsentrasi hormon dan kecepatan transportasi dapat berubah dalam merespons stimulus
lingkungan
Berinteraksi dengan hormon lainnya dalam responnya terhadap stimulus lingkungan.
3. Hormon Tumbuhan
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan
zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah
”hormon” sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Sebagaimana pada
hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli
berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon
endogen: dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian
zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen: diberikan dari
luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (plant
growth regulator). Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan
berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon
tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang
semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, Hormon tumbuhan
merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk
mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Pemahaman terhadap fitohormon pada masa
kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat
sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur
tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel
untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung),
memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka
tanpa biji), atau menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk
penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman.
4. Hormon yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Auksin
Auksin adalah senyawa asam indol asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal
(ujung akar dan batang). Istilah auksin pertama kali digunakan oleh Frits Went yang
menemukan bahwa suatu senyawa menyebabkan pembengkokan koleoptil ke arah cahaya.
Pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi yang
ditempeli potongan agar yang mengandung auksin. Auksin yang ditemukan Went kini
diketahui sebagai asam indol asetat (IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga senyawa
lain yang dianggap sebagai hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang
ditemukan pada biji muda jenis kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemui pada
banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat (IBA) yang ditemukan pada daun jagung dan
berbagai jenis tumbuhan dikotil.
Auksin berperan dalam berbagai macam kegiatan tumbuhan di antaranya adalah
Perkembangan buah
Dominansi apikal (pertumbuhan ujung pucuk suatu tumbuhan yang menghambat
perkembangan kuncup lateral di batang sebelah bawah)
Absisi
Pembentukan akar adventif
Kejadian di dalam alam stimulasi auksin pada pertumbuhan koleoptil ataupun pucuk suatu
tanaman, merupakan suatu hal yang dapat dibuktikan. Praktek yang mudah dalam pembuktian
kebenaran diatas dapat dilakukan dengan Bioassay method yaitu dengan the straight growth
tets dan curvature.
Giberelin
Giberelin adalah jenis hormon tumbuh yang mula-mula diketemukan di Jepang oleh
Kurosawa (1926). Penelitian lanjutan dilakukan oleh Yabuta dan Hayashi (1939). Ia dapat
mengisolasi crystalline material yang dapat menstimulasi pertumbuhan pada akar kecambah.
Dalam tahun (1951), Stodola dkk melakukan penelitian terhadap substansi ini dan
menghasilkan “Gibereline A” dan “Gibereline X”. Adapun hasil penelitian lanjutannya
menghasilkan GA1, GA2, dan GA3 . Pada saat yang sama dilakukan pula penelitian di
Laboratory of the Imperial Chemical Industries di Inggris sehingga menghasilkan GA3.
Giberelin disintesis di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun muda, dan akar.
Giberelin memiliki beberapa peranan, antara lain:
Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh
Perkecambahan biji dan mobilisasi cadangan makanan dari endosperm untuk
pertumbuhan embrio
Perkembangan bunga dan buah
Menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan
Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel
Menurut Mac Millan dan Takashashi (1968), Kang (1970), dan Weaver (1972), giberelin
ada yang diketemukan dalam jamur Gibberella Fujikuroi, ada yang diketemukan pada
tanaman tinggi, dan ada juga yang diketemukan pada keduanya. Jenis giberelin yang
diketemukan pada jamur yaitu: GA1, GA2, GA3, GA4, GA7, GA9, s.d. GA16, GA24, GA25,
GA36. Sedangkan jenis giberelin yang diketemukan pada tanaman derajat tinggi yaitu: GA1,
s.d. GA9, GA13, GA17, s.d. GA23, GA26, s.d. GA35. Dan yang terakhir yaitu giberelin yang
diketemukan pada jamur dan tanaman derajat tinggi yaitu: GA1, s.d. GA4, GA7, GA9, dan
GA13. Giberelin GA1 s.d GA5, GA7 s.d GA9, GA19, GA20, GA26, GA27, dan GA29
diketemukan pada Pharbitis nil, GA1, GA5, GA8, GA9, GA13, diketemukan pada umbi tulip,
kemudian GA3, GA4, GA7, diketemukan pada anggur, GA18, GA19, GA20 ditemukan pada
pucuk bambu, GA3, GA4, GA7 dijumpai pada biji apel, selanjutnya GA21, dan GA22,
dijumpai pada sword bean. Pada tanaman lain yaitu: Lipinus lutens (GA18, GA23, GA28),
pada pucuk tanaman jeruk dan biji mentimun ditemukan GA1, tebu (GA5), pisang (GA7),
kacang, jagung, barley wheat ditemukan GA1. Adapun pada tanaman Phaseolus coclirecus
diketemukan: GA1, GA3 s.d GA6, GA8, GA13, GA17, dan GA20. Kemudian pada
Rudbeckia bicolor diketemukan: GA1, GA4, GA7, s.d GA9. Dan yang terakhir yaitu pada
Calonyction aculeatum diketemukan: GA30, GA31, GA33, dan GA34. Hasil penelitian
Meizger dan Zeivaart (1980) menunjukan bahwa pada pucuk bayam didapatkan giberelin:
GA53, GA44, GA19, GA17, GA20, dan GA29.
Sitokinin
Kinetin merupakan sitokinin sintetik yang pertama ditemukan oleh Carlos Miller pada ikan
kering. Setelah itu ditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam endosperma cair jagung,
yaitu zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah BAP (6-benzilaminopurin) dan 2-ip.
Sitokinin mempunyai beberapa fungsi, antara lain:
Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik
Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem
Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun
Menunda penuaan daun
Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat biji (breaking
dormancy)
Bentuk dasar dari sitokinin adalah adenin (6-amino purine). Adenin merupakan bentuk
dasar yang menentukan terhadap aktifitas sitokinin. Di dalam senyawa sitokinin, panjang
rantai dan hadirnya suatu double bond dalam rantai tersebut akan meningkatkan aktifitas zat
pengatur tumbuh ini.
Penelitian pertumbuhan pith tissue culture dengan menggunakan sitokinin dan auksin
dalam berbagai perbandingan telah dilakukan oleh Weier et al (1974). Dihasilkan bahwa
apabila dalam perbandingan sitokinin lebih besar dari auksin, maka hal ini akan
memperlihatkan stimulasi pertumbuhan tunas dan daun. Sebaliknya apabila sitokinin lebih
rendah dari auksin, maka ini akan mengakibatkan stimulasi pada pertumbuhan akar.
Sedangkan apabila perbandingan sitokinin dan auksin berimbang, maka pertumbuhan tunas,
daun, dan akar akan berimbang pula. Tetapi apabila konsentrasi sitokinin itu sedang dan
konsentrasi auksin rendah, maka keadaan pertumbuhan tobacco pith culture tersebut akan
berbentuk callus . Sedangkan dalam pembelahan sel, dikemukakan bahwa IAA dan kinetin,
apabila digunakan secara tersendiri akan menstimulasi sintesis DNA dalam tobacco pith
culture. Dan menurut ahli tersebut, kehadiran IAA dan kinetin ini diperlukan dalam proses
mitosis walaupun IAA lebih dominan pada fase tersebut.
Di dalam alam tidak satu unsurpun yang berdiri sendiri. Kesemuanya berinteraksi antara
satu sama lainnya, sehingga merupakan suatu sistem. Begitu pula dengan zat pengatur
tumbuh. Pada tanaman, zat pengatur tumbuh auksin, giberelin dan sitokinin bekerja tidak
sendiri-sendiri, tetapi ketiga hormon tersebut bekerja secara berinteraksi yang dicirikan dalam
perkembangan tanaman.
Etilen
Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilen disintesis
oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selain etilen yang
dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat).
Etilen sintetik ini sering digunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah.
Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkan batang,
mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah. Selain itu,
etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan inisiasi akar, dan
menghambat pemanjangan batang kecambah
Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas dan struktur kimianya sangat sederhana
sekali. Di alam etilen akan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu
tanaman. Hormon ini akan berperan pada proses pematangan buah dalam fase climacteric.
Penelitian terhadap etilen, pertama kali dilakukan oleh Neljubow (1901) dan Kriedermann
(1975), hasilnya menunjukan gas etilen dapat membuat perubahan pada akar tanaman. Hasil
penelitian Zimmerman et al (1931) menunjukan bahwa etilen dapat mendukung terjadinya
abscission pada daun, namun menurut Rodriquez (1932), zat tersebut dapat mendukung
proses pembungaan pada tanaman nanas. Penelitian lain telah membuktikan tentang adanya
kerja sama antara auksin dan etilen dalam pembengkakan (swelling) dan perakaran dengan
cara mengaplikasikan auksin pada jaringan setelah etilen berperan. Hasil penelitian
menunjukan bahwa kehadiran auksin dapat menstimulasi produksi etilen.
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips (1970)
telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sbb:
Mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
Mendukung epinasti
Menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa spesies
tanaman, walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, koleoptil, dan
mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi
Menstimulasi perkecambahan
Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan
pertumbuhan secara longitudinal
Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
Mendukung terjadinya abscission pada daun h.
Mendukung proses pembungaan pada nanas
Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral
Dari hasil penelitian terhadap tanaman kacang (pea), menunjukan bahwa pembentukan
etilen lebih tampak pada jaringan meristem tempat auksin dihasilkan. Disini IAA mengontrol
pembentukan etilen dalam perpanjangan batang pea. Kehadiran kinetin dalam pertumbuhan
tunas lateral dapat mengatasi penghambatan yang diakibatkan oleh IAA. Hasil penelitian lain
menunjukan bahwa adanya penghambatan transportasi auksin oleh endogenous etilen yang
menyebabkan terjadinya abscission pada daun, dan menyebabkan rontoknya daun, bunga, dan
buah.
Asam absisat (ABA)
Asam absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor) dalam kegiatan tumbuhan.
Fungsi hormon asam absisat (ABA):
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh
Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan ai
Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapaN
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya
Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen
Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah
Asamabsisat mempunyai peran fisiologis diantaranyaadalah:
Mempercepat absisi bagian tumbuhan yang menua, seperti daun, buah, dan dormansi
tunas
Menginduksi pengangkutan fotosintesis ke biji yang sedang berkembang dan
mendorong sintesis protein simpanan
Mengatur penutupan dan pembukaan stomata terutama saat cekaman air
Asam Traumalin
Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu
mengadakan penutupan bagian yang luka.
Poliamina
Mempunyai peranan besar dalam proses genetis yang paling mendasar seperti sintesis
DNA dan ekspresi genetika. Spermine dan spermidine berikatan dengan rantai fosfat dari
asam nukleat. Interaksi ini kebanyakkan didasarkan pada interaksi ion elektrostatik antara
muatan positif kelompok ammonium dari poliamina dan muatan negatif dari phosphat.
Poliamina adalah kunci dari migrasi sel, perkembangbiakan, dan diferensiasi pada tanaman
dan hewan. Level metabolis dari poliamina dan prekursor asam amino adalah sangat penting
untuk dijaga, oleh karena itu biosintesis dan degradasinya harus diatur secara ketat. Poliamina
mewakili kelompok hormon pertumbuhan tanaman, namun merekan juga memberikan efek
pada kulit, pertumbuhan rambut, kesuburan, depot lemak, integritas pankreatis dan
pertumbuhan regenerasi dalam mamalia. Sebagai tambahan, spermine merupakan senyawa
penting yang banyak digunakan untuk mengendapkan DNA dalam biologi molekuler.
Spermidine menstimulasi aktivitas dari T4 polynucleotida kinase and T7 RNA polymerase
dan ini kemudian digunakan sebagai protokol dalam pemanfaatan enzim
Kalin
Dihasilkan pada jaringan meristem. Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan
Jenisnya adalah:
Filokalin: memacu pertumbuhan daun
Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang
Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar
Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah. Florigen adalah hormon yang
khusus merangsang pembentukan bunga.
C. PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Apa yang saudara ketahui tentang hormon dan zat pengatur tumbuh tanaman?
Jawab:
Hormon adalah suatu senyawa yang diproduksi oleh bagian tertentu dari tubuh dan
kemudian ditransportasikan ke bagian tubuh lainnya, tempat dia mengikat reseptor spesifik
dan memicu respons pada sel ataupun jaringan yang dituju.
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan oleh beberapa
golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.
Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan.
Sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam
sel. Beberapa ahli keberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa fitohormon tertentu
(hormon endogen: dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan
pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen:
diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur
tumbuh (Plant Growth Regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai
prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi
hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai
berekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses
adaptasi dan pertahanan diri tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu meningkatan hasil
pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang
sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern
mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan
tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung), memperbesar ukuran dan
meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka tanpa biji: partenokarpi),
dan menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman
pembungaan tanaman buah musiman).
Sejauh ini dikenal sejumlah golongan zat yang dianggap sebagai fitohormon, yaitu:
Auksin
Sitokinin
Giberelin atau asam giberelat (GA)
Etilena
Asam absisat (ABA)
Asam jasmonat
Steroid (brasinosteroid)
Asam Salisilat
Poliamina
Hormon dapat menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dengan
mempengaruhi:
Pembelahan sel
Perpanjangan sel
Diferensiasi sel.
ZPT (zat pengatur tumbuh) dibuat agar tanaman memacu pembentukan fitohormon
(hormon tumbuhan) yang sudah ada di dalam tanaman atau menggantikan fungsi dan peran
hormon bila tanaman kurang dapat memproduksi hormon dengan baik.
Hormon yang berasal dari bahasa Yunani yaitu hormaein ini mempunyai arti: merangsang,
membangkitkan atau mendorong timbulnya suatu aktivitas biokimia, sehingga fitohormon
tanaman dapat didefinisikan sebagai senyawa organik tanaman yang bekerja aktif dalam
jumlah sedikit, ditransportasikan ke seluruh bagian tanaman sehingga dapat mempengaruhi
pertumbuhan atau proses-proses fisiologi tanaman.
2. Apa yang dimaksud dengan lintasan transduksi sinyal?
Jawab:
Semua organisme, termasuk tumbuhan, mempunyai kemampuan untuk menerima sinyal
eksternal spesifik dan sinyal internal spesifik, dan memberikan respon terhadap sinyal
tersebut, dalam suatu cara, yang akan meningkatkan kelangsungan hidup, dan kesuksesan
bereproduksi.
Di dalam hal stimulus internal ataupun stimulus eksternal, untuk memperoleh respon
fisiologis, beberapa sel tertentu di dalam organisme harus mempunyai reseptor yang tepat,
yaitu suatu molekul yang sensitif terhadap stimulus dan dipengaruhi stimulus yang spesifik.
Pada waktu menerima suatu stimulus, suatu reseptor akan menginisiasi serentetan langkah
biokimia yang spesifik, yaitu suatu lintasan transduksi sinyal, yang menggabungkan resepsi
ataupun stimulus dengan respon suatu organisme.
Gambar 1 Tinjauan Model Umum Lintasan Transduksi Sinyal
Suatu hormon atau sinyal lainnya, yang mengikat ke reseptor khusus, menstimulasi sel
untuk memproduksi mesenjer ke-2. Mesenjer ke-2 akan memicu berbagai respon dari sel
terhadap sinyal asal. Pada diagram ini, reseptor tersebut terdapat pada permukaan sel yang
dituju. Pada kasus lainnya, hormon memasuki sel dan mengikatkan diri ke reseptor khusus di
dalam sel.
3. Apakah fototropisme dan pengakaran stek batang dipengaruhi oleh hormon? Jelaskan!
Jawab:
Ya.
Fototropisme
Suatu tanaman apabila disinari suatu cahaya, maka tanaman tersebut akan membengkok ke
arah datangnya sinar. Membengkoknya tanaman tersebut adalah karena terjadinya
pemanjangan sel pada bagian sel yang tidak tersinari lebih besar dibanding dengan sel yang
ada pada bagian tanaman yang tersinari. Perbedaan rangsangan (respon) tanaman terhadap
penyinaran dinamakan fototropisme.
Terjadinya fototropisme ini disebabkan karena tidak samanya penyebaran auksin di bagian
tanaman yang tidak tersinari dengan bagian tanaman yang tersinari. Pada bagian tanaman
yang tidak tersinari konsentrasi auksin-nya lebih tinggi dibanding dengan bagian tanaman
yang tersinari.
Gambar 2 Percobaan Fototropisme yang Pertama
Perakaran stek batang
Secara umum, macam hormon atau zat pengatur tumbuh dapat dibagi dalam tiga kelompok
penting yaitu: auksin, sitokinin dan giberalin. Untuk perakaran stek, hormon yang paling
menentukan adalah dari kelompok auksin. Hormon ini secara alami sudah terdapat dalam
tanaman, akan tetapi untuk lebih mempercepat proses perakaran stek maka perlu ditambahkan
dalam jumlah dan konsentrasi tertentu untuk dapat merangsang perakaran.
Auksin banyak tersusun di jaringan meristem di dalam ujung-ujung tanaman seperti:
pucuk, kuncup bunga, tunas daun dan lain-lain. Perakaran yang timbul pada stek disebabkan
oleh dorongan auksin yang berasal dari tunas dan daun. Tunas yang sehat pada batang adalah
sumber auksin dan merupakan faktor penting dalam perakaran. Jumlah kadar auksin yang
terdapat pada organ stek bervariasi. Pada stek yang memiliki kadar auksin lebih tinggi, lebih
mampu menumbuhkan akar dan menghasilkan persen hidup stek lebih tinggi daripada stek
yang memiliki kadar yang rendah.
Sebagaimana diketahui bahwa auksin adalah jenis hormon penumbuh yang dibuat oleh
tanaman dan berfungsi sebagai katalisator dalam metabolisme dan berperan sebagai penyebab
perpanjangan sel. Ada beberapa macam hormon dari kelompok auksin ini, antara lain adalah:
IAA (Indole Acetic Acid), NAA (Napthalen Acetic Acid), dan IBA (Indole Butyric Acid).
Cara pemberian hormon untuk perakaran stek, misalnya dengan pasta lanolin, benuk
larutan encer, bentuk larutan pekat, pemberian dengan tepung, dan penyemprotan. Dari cara-
cara tersebut, pemberian dengan larutan encer dianggap cara yang paling efekif. Caranya
dengan membuat larutan baku hormon memakai alkohol 95 persen, kemudian diencerkan
dengan air. Biasanya digunakan kepekatan 0,0005 − 0,01 persen, tergantung pada spesies
tanaman dan macam hormon yang digunakan kemudian pangkal stek dengan ukuran 2 cm
direndam selama beberapa jam agar hormon dapat meresap.
Faktor-faktor yang turut mempengaruhi keberhasilan pemberian hormon diantaranya
adalah:
Kondisi pohon induk, seperti umur, kesuburan dan bagian stek yang diambil
Faktor dalam seperti rhizokalin dan zat makanan organik.
Penggunaan Hormon IBA (Indole Butyric Acid)
Zat-zat lain di luar tubuh tumbuhan ternyata mempunyai pengaruh yang sama seperti
auksin dan IAA, zat-zat tersebut mempunyai susunan cicin yang mengandung ikatan rangkap
sebagai inti, sedangkan cincin itu terdapat rangkaian yang mempunyai gugus karbosil.
Hormon IBA adalah salah satu hormon yang termasuk dalam kelompok auksin. Selain
dipakai untuk merangsang perakaran, hormon IBA juga mempunyai manfaat yang lain,
seperti menambah daya kecambah, merangsang perkembangan buah, mencegah kerontokan,
pendorong kegiatan kambium, dan lain-lain.
IBA mempunyai sifat yang lebih baik dan efektif daripada IAA dan NAA. Dengan
demikian IBA paling cocok untuk merangsang aktifitas perakaran, karena kandungan
kimianya lebih stabil dan daya kerjanya lebih lama. IBA yang diberikan kepada stek berada
ditempat pemberiannya, tetapi IAA biasanya mudah menyebar ke bagian lain sehingga
menghambat perkembangan pertumbuhan pucuk, sedangkan NAA mempunyai kisaran
(range) kepekatan yang sempit sehingga batas kepekatan yang meracuni dari zat ini sangat
mendekati kepekatan optimum. Dengan semakin cepatnya pembentukan akar dari stek yang
diberikan perlakuan hormon IBA semakin lebih baik sistem perakarannya sehingga air dan
unsur-unsur hara dalam tanah yang diserap stek akan lebih banyak.
4. Mengapa karbohidrat dan protein tidak dikategorikan sebagai hormon? Jelaskan!
Jawab:
Sukrosa tidak dipandang sebagai hormon, walaupun disintesis dan dipindahkan dalam
tumbuhan, sebab zat itu menyebabkan pertumbuhan hanya pada konsentrasi cukup tinggi.
Hormon sering sudah efektif pada konsentrasi dalam mendekati 1 mikrometer, sedangkan
gula, asam amino, asam organik, dan beberapa metabolit lainnya yang diperlukan bagi
tumbuhan dan perkembangan biasanya terdapat pada konsentrasi 1 sampai 5 milimeter.
5. Apakah keberadaan hormon dibutuhkan tanaman? Jelaskan!
Jawab:
Pada umumnya, hormon mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dengan
mempengaruhi: pembelahan sel, perpanjangan sel, dan diferensiasi sel. Beberapa hormon juga
menengahi respon fisiologis berjangkau pendek dari tumbuhan terhadap stimulus lingkungan.
Setiap hormon memiliki efek ganda, tergantung pada: tempat kegiatannya, konsentrasinya,
dan stadia perkembangan tumbuhannya. Hormon tumbuhan diproduksi di dalam konsentrasi
yang sangat rendah tetapi sejumlah kecil hormon dapat membuat efek yang sangat besar
terhadap pertumbuhan dan perkembangan organ suatu tanaman.
Setiap hormon dapat berperan dengan mengubah ekspresi gen, dengan mempengaruhi
aktivitas enzim yang ada atau dengan mengubah sifat membran. Beberapa peran ini dapat
mengalihkan metabolisme perkembangan sel yang menanggapi terhadap sejumlah kecil
molekul hormon.
Hormon yang diberikan dapat menyebabkan berbagai macam respon, jaringan yang
berbeda akan memberikan respon yang berbeda terhadap zat kimia yang berbeda juga. Tetapi
ada juga zat pengatur tumbuhn lain yang bersifat menghambat juga.
Contoh:
Lunurat → menghambat perkecambahan
Batasin → menyebabkan dormansi
Asam jasmonat → menghambat pertumbuhan beberapa bagian tumbuhan tertentu dan
mendorong penuaan daun.
6. Adakah auksin yang dapat berperan sebagai herbisida? Jelaskan!
Jawab:
Auksin sintetis, seperti halnya 2,4-dinitrofenol (2,4-D), digunakan secara meluas sebagai
herbisida tumbuhan. Pada Monocotyledoneae, seperti misalnya jagung dan rumput lainnya,
dapat dengan cepat meng-nonaktifkan auksin sintetik ini, tetapi pada Dicotyledoneae tidak,
bahkan mati karena terlalu banyak dosis hormonalnya. Menyemprot beberapa tumbuhan
serealia ataupun padang rumput dengan 2,4-D, akan mengeliminir gulma berdaun lebar
seperti dandelion. Yang dimaksud dengan ZPT disini adalah 2,4-D, 2,4-S-T, IBA, NAA, dan
lain lain.
Penggunaan ZPT bila digunakan dengan konsentrasi rendah akan merangsang dan
menggiatkan pertumbuhan tanaman, dan sebaliknya bila digunakan dalam jumlah besar atau
konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan, bahkan dapat mematikan tanaman. Seiring
dengan kemajuan dan perkembangan teknologi di bidang pertanian, dan berdasarkan berbagai
macam penelitian maka ditemukan aneka ragam ZPT yang dapat difungsikan sebagai
herbisida untuk mematikan gulma atau tanaman pengganggu. ZPT dapat berubah fungsi
menjadi racun bila dipakai melebihi kadar tertentu dan dari hasil penelitian menunjukkan
bahwa banyak ZPT yang dapat digunakan sebagai herbisida. Lebih lanjut didapatkan pula
bahwa, ZPT tertentu mempunyai sifat-sifat yang selektif sehingga gulma dapat dimatikan,
tetapi tanaman pokok yang dibudidayakan tidak terganggu. Di era teknologi modern saat ini,
ZPT yang banyak digunakan sebagai herbisida pemberantas gulma terutama adalah 2,4-D,
2,4,5-T, dan MCPA atau MCP.
Gambar 3 Perbedaan Susunan Kimia pada ZPT yang berbahan aktif 2,4-D, 2,4,5-T, dan
MPCA
Selain itu, penggunaan herbisida lebih populer pada lahan sawah dibandingkan yang lain
karena mempunyai beberapa spesifikasi, diantaranya dapat dipergunakan untuk
mengendalikan gulma pada lahan sawah, tidak efektif untuk mengendalikan gulma jenis
alang-alang namun sangat ampuh dalam membasmi gulma berdaun sempit.
7. Saat ini hormon sintetik atau ZPT sudah banyak digunakan untuk keperluan agribisnis.
Sebutkan!
Jawab:
Gambar 4
(Kiri: jenis herbisida yang hanya berfungsi sebagai herbisida. Kanan: herbisida yang dapat
difungsikan sebagai ZPT)
Saat ini diantara 2,4-D, 2,4,5-T, dan MCPA herbisida yang merupakan ZPT yang paling
banyak digunakan adalah 2,4-D.
Contoh lain:
AERO-810 → perekat-perata-pembasah terutama bagi pestisida (insektisida, fungisida, dan
herbisida)
PESTONA → formula pengendali organik bagi beberapa hama penting pada tanaman
pangan, hortikultura, dan tahunan, hasil ekstraksi dari berbagai bahan-bahan alami khusus.
NATURAL PENTANA → pengendali hama yang efektif, efisien, dan ramah lingkungan,
yang terbuat dari saripati beberapa tumbuhan khusus dengan proses alami.
8. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas ZPT!
Jawab:
Faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas ZPT:
Konsentrasi ZPT
Tempat kegiatannya
Stadia perkembangan tanamannya
Jumlahnya
Kecepatan transportasi