Pertumbuhan
dan perkembangan pada tumbuhan yang kita lihat, merupakan hasil interaksi
antara faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Faktor yang
memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang berasal dari dalam
tumbuhan disebut faktor internal. Adapun faktor eksternal merupakan faktor yang
memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan yang berasal dari luar tumbuhan.
Berikut
ini adalah penjelasan yang berkaitan dengan faktor internal
Faktor Internal
Faktor
internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dapat dibedakan
atas faktor intraseluler dan faktor interseluler.
Faktor
intraseluler adalah faktor dari dalam sel, berupa gen yang memengaruhi sifat
tumbuhan dan memberikan potensi bagi tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang.
Adapun faktor interseluler adalah faktor dari luar sel (tetapi masih dalam
tumbuhan tersebut), berupa zat tumbuh atau disebut juga hormon.
Kali
ini akan dibahas lebih dalam mengenai faktor interseluler yang memengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan.
Adapun
faktor intraseluler tidak dibahas lebih dalam karena sudah tercakup dalam
bahasan pola pewarisan sifat.
Para
ahli botani telah lama mengetahui bahwa satu bagian tumbuhan dapat memengaruhi
bagian tumbuhan lain. Contohnya, menghilangkan ujung pucuk umumnya merangsang
pertumbuhan tunas ketiak daun; biji biasanya berkecambah lebih cepat jika
dipisahkan dari buahnya. Pengaruh ini sering dikaitkan dengan hormon tumbuhan
atau zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu
bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.
Terdapat
lima kelompok hormon tumbuhan, yaitu auksin,
giberelin, sitokinin, asam absisat, dan
gas etilen. Kelima jenis hormon tersebut memiliki kelebihan dan pengaruh
yang berbeda-beda terhadap sel-sel pada jaringan. Misalnya, auksin dapat
merangsang pembesaran sel, sedangkan sitokinin dapat merangsang pembelahan sel.
Hormon
tumbuhan tidak spesifik seperti hormon hewan. Bahkan mungkin tidak ada satu
fase pertumbuhan tumbuhan yang hanya dipengaruhi oleh satu jenis hormon.
Pengaruh hormon tumbuhan tidak spesifik dan dipengaruhi oleh hormon lain dan
molekul lain. Berikut ini tabel fungsi utama beberapa hormon tumbuhan.
a. Auksin
Sekitar
tahun 1880, Charles Darwindan putranya Francis Darwin, melakukan penelitian
awal tentang fototropisme. Fototropismeadalah pertumbuhan tumbuhan menuju
sumber cahaya. Darwin mencoba mengungkap pertanyaan, mengapa tumbuhan tumbuh
menuju sumber
cahaya.
Mereka
meneliti koleoptil rumput kenari (Phalaris
canariensis) dan gandum (Avena sativa).
Mereka menyimpulkan bahwa pertumbuhan koleoptil menuju cahaya dikendalikan oleh
koleoptil.
Beberapa
tahun kemudian pada 1913, seorang ahli botani Denmark, Peter Boysen-Jensen,
menguji penelitian Darwin. Penelitiannya menegaskan bahwa fototropisme
disebabkan oleh zat kimia yang dapat berpindah tempat.
Akhirnya
pada 1926, Frits Went, seorang peneliti dari Belanda memodifikasi penelitian
Boysen Jensen dan berhasil mengekstrak zat pengatur fototropisme pada tumbuhan
rumput. Zat tumbuh atau hormon ini diberi nama auksin. Secara kimiawi, auksin
ini bernama indolacetic acid (IAA). Setelah banyak penelitian tentang hormon,
diketahui bahwa IAA ditemukan pada banyak tumbuhan.
IAA
merupakan salah satu senyawa auksin alami. Terdapat beberapa auksin alami lain
yang ditemukan pada tumbuhan, yaitu 4-chloro-IAA dan phenylacetic acid, namun,
mereka lebih tidak aktif dibandingkan IAA.
Selain
auksin alami, terdapat juga auksin sintetis, yakni 2,4 D
(2,4-dichlorophenoxyacetic acid) dan NAA (naphthaleneacetic acid). IAA bergerak
melalui sel-sel parenkim di korteks dan jaringan pembuluh. Pada batang, IAA
bergerak secara basipetal, artinya IAA bergerak menuju dasar, bahkan jika batang
dibalikkan. Pada akar, IAA bergerak secara akropetal, artinya bergerak menuju
pucuk.
Pengaruh
auksin terhadap pertumbuhan dan perkembahan adalah sebagai berikut.
1)
Merangsang pemanjangan sel pada kecambah rumput dan tumbuhan herba. Penyebaran
auksin pada batang tidak merata sehingga daerah dengan banyak auksin mengalami
pemanjangan sel dan membuat batang membengkok.
2)
Merangsang pembentukan akar
3)
Merangsang pembentukan buah tanpa biji
4)
Merangsang diferensiasi jaringan pembuluh sehingga merangsang pertumbuhan
diameter batang
5)
Merangsang absisi (pengguguran daun)
6)
Berperan dalam dominansi apikal, yaitu keadaan pertumbuhan batang terus ke atas
dan tidak menghasilkan cabang. Jika ujung batang dipotong, dominansi apikal
akan hilang dan tumbuhan menghasilkan cabang dari tunas ketiak.
Auksin
merangsang pemanjangan sel pada konsentrasi tertentu. Rentang konsentrasi ini
berbeda pada akar dan batang. Jika konsentrasi auksin terlalu tinggi,
pemanjangan akar dan batang akan terhambat. Karena hal itu, auksin konsentrasi
tinggi dapat digunakan sebagai Herbisida
b. Giberelin
Setelah
penelitian Frits Wentdipublikasikan, para ahli botani Jepang pada tahun 1926
mulai melakukan penelitian yang mengungkap adanya hormon tumbuhan baru,
giberelin. Ewiti Kurosawadan rekan-rekannya meneliti tanaman padi (Oryza
sativa) yang terkena penyakit foolish seedling. Penyakit ini menyebabkan
tanaman pucat dan luar biasa panjang. Diduga disebabkan infeksi jamur
Gibberella fujikuroi.
Akhirnya
E. Kurosawa berhasil mengisolasi zat yang dihasilkan jamur Gibberellayang
menyebabkan penyakit tersebut. Zat ini dinamakan giberelin. Lebih dari delapan
jenis giberelin telah didapatkan dari berbagai jamur dan tumbuhan. Penamaan
giberelin disingkat GA (gibberellic acid) dan diberi nomor. Contohnya, GA3
adalah giberelin yang didapat dari jamur Gibberella
fujikuroi dan paling banyak dipelajari.
Giberelin
terdapat pada tumbuhan angiospermae, gymnospermae, lumut, tumbuhan paku, dan
jamur. Dalam angiospermae, giberelin terdapat pada biji muda, pucuk batang,
ujung akar, dan daun muda.
Giberelin
ditransportasikan ke seluruh bagian tumbuhan melalui xilem dan floem.
Terdapat
beberapa pengaruh giberelin terhadap tumbuhan, yaitu:
1)
merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel;
2)
merangsang perkecambahan biji dan memecah dormansi biji;
3)
merangsang perbungaan dan pembentukan buah.
c. Sitokinin
Pada
1940, ahli botani Johannes van Overbeek melakukan penelitian yang menyimpulkan
bahwa embrio tanaman tumbuh lebih cepat jika ditambahkan air buah kelapa. Air
buah kelapa tersebut merupakan cairan endospermae buah kelapa yang banyak
mengandung asam nukleat.
Kemudian
pada 1950, Folke Skoogdan siswanya, Carlos Miller mencampurkan DNA sperma ikan
hering pada kultur jaringan tembakau. Sel-sel kultur jaringan tersebut mulai
membelah diri.
Setelah
sekian lama melakukan percobaan, Skoog dan Miller berhasil mengisolasi zat yang
menyebabkan pembelahan sel. Zat ini dinamai kinetin. Adapun kelompok zat
kinetin ini disebut sitokininkarena zat tersebut merangsang pembelahan sel
(sitokinesis).
Selain
kinetin, ditemukan juga sitokinin lain, seperti zeatin (dari jagung), zeatin
ribosida, dan BAP (6-benzilaminopurin). Sitokinin diisolasi dari tumbuhan
angiospermae, gymnospermae, lumut, dan tumbuhan paku.
Pada
angiospermae, sitokinin banyak terdapat pada biji, buah, dan daun muda.
Sitokinin ditransportasikan melalui xilem, floem, dan sel parenkim.
Sitokinin
memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan, antara lain:
1)
bersama auksin mengatur pembelahan sel, pembentukan sistem tajuk dan sistem
akar;
2)
merangsang pembelahan sel dan pembesaran kotiledon;
3)
memengaruhi organogenesis (pembentukan organ);
4)
menghambat kerusakan klorofil pada daun gugur;
5)
merangsang pembentukan tunas batang
d. Gas Etilen
Etilen
merupakan hormon tumbuhan pertama dalam bentuk gas. Jika buah jeruk yang sudah
matang disatukan bersama buah pisang, buah pisang tersebut matang lebih cepat
karena jeruk mengeluarkan gas etilen. Penemuan hormon ini pada tumbuhan kali
pertama diungkapkan oleh R. Ganepada 1934 Etilen dibuat tumbuhan dan menyebabkan
pematangan yang lebih cepat pada banyak buah, termasuk pisang. Pembentukan gas
etilen memerlukan O2dan dihambat oleh CO2.
Semua
bagian tumbuhan angiospermae dapat menghasilkan gas etilen. Pembentukannya
terutama terjadi di akar, meristem apikal pucuk, modus, bunga yang gugur, dan
buah matang. Gas etilen memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan, di antaranya sebagai berikut.
1)
Pematangan buah. Para pedagang sering menyimpan buah dalam wadah yang diberi
gas CO2 pada saat pengiriman agar buah lebih lama matang dan matang setelah sampai
tujuan. Terkadang pedagang memeram buah matang dengan buah yang baru agar cepat
matang.
2)
Gas etilen menghambat perbungaan pada
banyak tumbuhan. Akan tetapi, pada beberapa jenis tumbuhan, gas etilen
merangsang perbungaan. Contohnya pada pohon mangga dan nanas.
3)
Merangsang absisi (pengguguran daun).
4)
Bersama giberelin menentukan ekspresi organ kelamin tumbuhan, contohnya pada
mentimun.
e. Asam Absisat
Penemuan
berbagai hormon tumbuhan memberikan jalan baru untuk menjelaskan pertumbuhan
dan perkembangan. Para ilmuwan menduga bahwa ada zat atau hormon tumbuhan lain
yang tidak hanya merangsang, tetapi menghambat pertumbuhan dan perkembangan.
Pada sekitar 1940-an Torsten Hembergdari Swedia melaporkan adanya zat inhibitor
(penghambat) yang mencegah efek IAA terhadap dormansi tunas kentang. Hemberg
memberi nama zat penghambat ini dormin, karena pengaruhnya terhadap dormansi
tunas.
Pada
awal 1960, Philip Woreing meneliti temuan Hemberg. Ia melaporkan bahwa
pemberian dormin dapat menginduksi dormansi. Pada waktu yang sama, F.T.
Addicottmenemukan zat yang merangsang absisi buah tanaman kapas. Ia memberi
nama zat ini abscisin. Para ahli botani terkejut mengetahui bahwa dormin dan
abscisinadalah zat yang sama.
Zat
ini kemudian diberi nama asam absisat atau ABA. Asam absisat terdapat pada
angiospermae, gymnospermae, dan lumut tetapi tidak pada lumut hati. ABA
bergerak ke seluruh bagian tumbuhan
melalui
xilem, floem, dan parenkim. Tidak terdapat ABA sintetik. ABA memiliki beberapa
pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan, di antaranya sebagai berikut.
1)
Mengatur dormansi tunas dan biji
2)
ABA memiliki pengaruh yang berlawanan dengan hormon tumbuhan lain. Misalnya,
ABA menghambat produksi amilase pada biji yang diberi giberelin. ABA juga
menghambat pemanjangan dan pertumbuhan sel yang dirangsang oleh IAA.
3)
Menyebabkan penutupan stomata
4)
Meskipun ABA menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat racun terhadap
tumbuhan.
Selain itu ada juga hormon kalin yang berperan dalam merangsang pertumbuhan organ tumbuhan. Ada beberapa jenis hormon kalin, diantaranya adalah :
Rizokalin yang merangsang pertumbuhan akar
Anthokalin yang merangsang pertumbuhan bunga
Kaulokalin yang merangsang pertumbuhan batang
Filokalin yang merangsang pertumbuhan daun
Pada kenyaataannya, kerja / pengaruh hormon-hormon tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor lain baik faktor internal maupun faktor eksternal. Sehingga pengaruh dari hormon tidak selalu sama persis sesuai dengan teori-teori yang sudah dijelaskan di atas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar