zat pengatur tumbuh dalam pertumbuhan dan...

ZAT PENGATUR TUMBUHDALAM PERTUMBUHAN DANPERKEMBAGAN TANAMAN

Bambang B. SantosoFakultas Pertanian UNRAM2016

PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN VEGETATIF

Sistem Tajuk (shoot) dan Akar (root)Seiring semakin tumbuh dan berkembangnya

sistim tajuk, sistim perakaran jugaberkembang untuk menyesuaikan permintaan(kebutuhan) daun dan batang

Sistem Tajuk (shoot) dan Akar (root)Seiring semakin tumbuh dan berkembangnya

sistim tajuk, sistim perakaran jugaberkembang untuk menyesuaikan permintaan(kebutuhan) daun dan batang

HIRARKI PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN TANAMAN

Shoot(pucuk/tajuk)

NodeInternode

Leaf Blade

LateralBud

TerminalBudFlower

Petiole

Leaf Axil

Root(akar)

Shoot(pucuk/tajuk)

RootCap

Primary Root

LateralRoot

RootHair

VascularSystem

Petiole

INDIKATOR PERTUMBUHAN

Bertambahnya berat segar dan juga beratkering biomassa

Bertambahnya volume Bertambah panjang Bertambah tinggi Bertambah luas permukaan

Bertambahnya berat segar dan juga beratkering biomassa

Bertambahnya volume Bertambah panjang Bertambah tinggi Bertambah luas permukaan

Definisi:

Pertambahan ukuran akibat pembelahan danperbesaran sel, termasuk pembentukan(sintesis) bahan/komponen sel-sel baru yangdiikuti dengan pengorganisasiannya(pemantapan fungsinya).

INDIKATOR PERTUMBUHAN

Definisi:

Pertambahan ukuran akibat pembelahan danperbesaran sel, termasuk pembentukan(sintesis) bahan/komponen sel-sel baru yangdiikuti dengan pengorganisasiannya(pemantapan fungsinya).

POLA PERTUMBUHAN TAJUK Annuals Tanaman Herbaceous (tanaman tidak berkayu) Melengkapi siklus hidup dalam satu musim siklus

hidup (one growing season)

Biennials Tanaman Herbaceous Membutuhkan dua siklus musim (two growing

seasons) – tidak mesti dua tahun Pertumbuhan batang dibatasi pd tahun/musim

pertama

POLA PERTUMBUHAN TAJUK Biennials Tanaman Herbaceous Membutuhkan dua siklus musim (two growing

seasons) – tidak mesti dua tahun Pertumbuhan batang dibatasi pd tahun/musim

pertama

Perennials Tanaman herbaceous maupun berkayu (woody) Herbaceous roots live indefinitely (shoots can) Shoot growth resumes in spring from adventitious buds in

crown Many grown as annuals

Woody roots and shoots live indefinitely Growth varies with annual environment and zone Pronounced diurnal variation in shoot growth; night greater

POLA PERTUMBUHAN TAJUK

Perennials Tanaman herbaceous maupun berkayu (woody) Herbaceous roots live indefinitely (shoots can) Shoot growth resumes in spring from adventitious buds in

crown Many grown as annuals

Woody roots and shoots live indefinitely Growth varies with annual environment and zone Pronounced diurnal variation in shoot growth; night greater

POLA PERTUMBUHAN AKAR

Bervariasi dlm pola sesuai jenis dan musim Puncak pertumbuhan di musim semi kemudian

menurun saat kemarau Bbrp spesies, pertumbuhan akarnya selama

musim awal kemarau (akhir musim hujan) Bbrp spesies mengalami pertumbuhan akar yg

aktif sedangkan bbrp lainnya istirahat.

Bervariasi dlm pola sesuai jenis dan musim Puncak pertumbuhan di musim semi kemudian

menurun saat kemarau Bbrp spesies, pertumbuhan akarnya selama

musim awal kemarau (akhir musim hujan) Bbrp spesies mengalami pertumbuhan akar yg

aktif sedangkan bbrp lainnya istirahat.

BAGAIMANA TANAMAN TUMBUH Meristems Dicots Meristem apikal – pertumbuhan tunas/pucuk Tunas apikal Tunas ketiak

Sel membelah atau kembali membelah karenamitosisi/sitokinesis = mitosis/cytokinesis

Sel membelah dan memanjang karenapertumbuhan pucuk.

Demikian juga pada meristem ujung akar (root tips)

Meristems Dicots Meristem apikal – pertumbuhan tunas/pucuk Tunas apikal Tunas ketiak

Sel membelah atau kembali membelah karenamitosisi/sitokinesis = mitosis/cytokinesis

Sel membelah dan memanjang karenapertumbuhan pucuk.

Demikian juga pada meristem ujung akar (root tips)

BAGAIMANA TANAMAN TUMBUH

Meristems Pertumbuhan sekunder pd tanaman tahunan

berkayu (woody perennials) Pertambahan diameter (Increase in diameter),

karena wilayah meristematik (sel tumbuh) Kambium jaringan (vascular cambium) xylem ke arah dalam , phloem ke arah luar

Kambium kayu (cork cambium) Ke luar utk vascular cambium Menghasilkan kayu pd lapisan kulit kayu

Meristems Pertumbuhan sekunder pd tanaman tahunan

berkayu (woody perennials) Pertambahan diameter (Increase in diameter),

karena wilayah meristematik (sel tumbuh) Kambium jaringan (vascular cambium) xylem ke arah dalam , phloem ke arah luar

Kambium kayu (cork cambium) Ke luar utk vascular cambium Menghasilkan kayu pd lapisan kulit kayu

Pertumbuhan dan perkembangantanaman dikendalikan oleh : Faktor Dalam (Internal factors) seperti

lokasi sel dalam tubuh tanaman Menyebabkan bbrp gen dlm sel aktif atau

tidak aktif sehingga mempengaruhi ekspresigen selama perkembangan

Faktor Luar (Environmental factors)seperti perubahan panjang hari

BAGAIMANA TANAMAN TUMBUH

Pertumbuhan dan perkembangantanaman dikendalikan oleh : Faktor Dalam (Internal factors) seperti

lokasi sel dalam tubuh tanaman Menyebabkan bbrp gen dlm sel aktif atau

tidak aktif sehingga mempengaruhi ekspresigen selama perkembangan

Faktor Luar (Environmental factors)seperti perubahan panjang hari

FAKTOR GENETIK (GENETIC FACTORSAFFECTING GROWTH AND DEVELOPMENT)

DNA : pertumbuhan dan differensiasilangsung Reaksi enzimatik dlm metabolisme

Structural genes Gen yg terlibat dlm sitesis protein

Operator genes Mengatur structural genes

Regulatory genes Mengatur operator genes

DNA : pertumbuhan dan differensiasilangsung Reaksi enzimatik dlm metabolisme

Structural genes Gen yg terlibat dlm sitesis protein

Operator genes Mengatur structural genes

Regulatory genes Mengatur operator genes

FAKTOR LINGKUNGAN(ENVIRONMENTAL FACTORS INFLUENCINGPLANT GROWTH)

Light - cahaya Temperature - suhu Water - air Gases - gas

Light - cahaya Temperature - suhu Water - air Gases - gas

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN

Melibatkan aksi sesuatu senyawa kimiayg scr langsung mengendalikanpertumbuhan tanaman– Senyawa tersebut adalah hormones –

suatu senyawa yg dihasilkan pd suatutempat di tubuh tanaman namun berefekatau berpengaruh di bagian lain daritubuh tanaman tsb

Melibatkan aksi sesuatu senyawa kimiayg scr langsung mengendalikanpertumbuhan tanaman– Senyawa tersebut adalah hormones –

suatu senyawa yg dihasilkan pd suatutempat di tubuh tanaman namun berefekatau berpengaruh di bagian lain daritubuh tanaman tsb

Tanaman menghasilkan hormon di : Meristem apikal Daun muda Biji yg sedang tumbuh Buah yg sedang berkembang

Yang dikendalikan adalah : Pola percabangan Laju perpanjangan batang Respon tanaman terhadap lingkungan

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN

Tanaman menghasilkan hormon di : Meristem apikal Daun muda Biji yg sedang tumbuh Buah yg sedang berkembang

Yang dikendalikan adalah : Pola percabangan Laju perpanjangan batang Respon tanaman terhadap lingkungan

l Efek alamiah suatu hormon (ZPT):– Bagian dari tanaman yg akan

dirangsang dikendalikan oleh hormondisebut sebagai jaringan/organ target

– Pengaruh hormon tsb dpt beragamaspek fisiologis maupun morfologi

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN

l Efek alamiah suatu hormon (ZPT):– Bagian dari tanaman yg akan

dirangsang dikendalikan oleh hormondisebut sebagai jaringan/organ target

– Pengaruh hormon tsb dpt beragamaspek fisiologis maupun morfologi

Suatu tingkat konsentrasi yg samasuatu hormon dpt berpengaruhfisiologis yg berbeda pd dua organtarget yg berbeda– Kemungkinan merangsang

pertumbuhan batang dansekaligus juga menghambatpertumbuhan akar

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN

Suatu tingkat konsentrasi yg samasuatu hormon dpt berpengaruhfisiologis yg berbeda pd dua organtarget yg berbeda– Kemungkinan merangsang

pertumbuhan batang dansekaligus juga menghambatpertumbuhan akar

Perbedaan konsentrasi suatuhormon dpt menghasilkan pengaruhyg berbeda pd suatu organ targetyg sama– Konsentrasi rendah

memungkinkan menyebabkanmembelahnya sel meristematik,tetapi konsentrasi yg tinggimemungkinkan menghambatpembelahan

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN Perbedaan konsentrasi suatu

hormon dpt menghasilkan pengaruhyg berbeda pd suatu organ targetyg sama– Konsentrasi rendah

memungkinkan menyebabkanmembelahnya sel meristematik,tetapi konsentrasi yg tinggimemungkinkan menghambatpembelahan

Dua atau lebih hormon dptberinteraksi dlm berbagai cara– Pengaruh dr satu hormon (zpt)

mungkin tergantung pd adatidaknya hormon lain

PENGENDALIAN PERTUMBUHANDAN PERKEMBANGAN

Dua atau lebih hormon dptberinteraksi dlm berbagai cara– Pengaruh dr satu hormon (zpt)

mungkin tergantung pd adatidaknya hormon lain

Mekanismeumum daricara kerjahormontanaman

I

Hormon tanaman (zpt) terikat pd reseptorprotein tertentu dalam/pada sel target

Ikatan kemungkinan merangsang dihasilkannyapesan kedua (second messenger) seperti Ca2+

Second messenger ini mungkin saja terikat dankemudian mengaktifkan ataupun menghambatkerja ezim tertentu

Aktif dan/atau menghambat terhadap enzimmemungkinkan menyebabkan Mengubah permeabilitas membran Mengubah ekspresi gen

Hormon tanaman (zpt) terikat pd reseptorprotein tertentu dalam/pada sel target

Ikatan kemungkinan merangsang dihasilkannyapesan kedua (second messenger) seperti Ca2+

Second messenger ini mungkin saja terikat dankemudian mengaktifkan ataupun menghambatkerja ezim tertentu

Aktif dan/atau menghambat terhadap enzimmemungkinkan menyebabkan Mengubah permeabilitas membran Mengubah ekspresi gen

PERUBAHAN FASE:JUVENIL, MATURATION, SENESCENCE

Fase perkembangan tanaman embryonic growth – pertumbuhan embrio juvenility - muda transition stage – fase transisi maturity - pendewasaan senescence - penuaan death – kematian

Fase perkembangan tanaman embryonic growth – pertumbuhan embrio juvenility - muda transition stage – fase transisi maturity - pendewasaan senescence - penuaan death – kematian

Perkecambahan danpertumbuhan semai/bibit

Perkecambahan adalah proses pecah biji ygkemudian diikuti dengan tumbuhkan embriodlm biji Faktor dalam yg mempengaruhi Kematangan embrio Kehadiran/ketidak-hadiran zat penghambat Kehadiran/ketidak-hadiran kulit biji yg

keras/tebal Faktor Luar yg mempengaruhi Air - Water Suhu - Temperature Cahaya - Light

Perkecambahan adalah proses pecah biji ygkemudian diikuti dengan tumbuhkan embriodlm biji Faktor dalam yg mempengaruhi Kematangan embrio Kehadiran/ketidak-hadiran zat penghambat Kehadiran/ketidak-hadiran kulit biji yg

keras/tebal Faktor Luar yg mempengaruhi Air - Water Suhu - Temperature Cahaya - Light

Pekecambahan Biji. Utk memulai berkecambah, biji harus keluar dari

suasana/kondisi dorman, yaitu melalui cara fisik,kimia, ataupun mekanik

Setelah biji memulai berkecambah (mulaiberkembang), pertama kali yg terjadi adalahimbibisi (mengambil air)

Utuk tumbuh, embrio membutuhkan senyawa(monomer) yg didapat dari membongkar(katabolisme) polisakarida, lemak, proteintersimpat dlm kotiledon atau endosperm

Utk memulai berkecambah, biji harus keluar darisuasana/kondisi dorman, yaitu melalui cara fisik,kimia, ataupun mekanik

Setelah biji memulai berkecambah (mulaiberkembang), pertama kali yg terjadi adalahimbibisi (mengambil air)

Utuk tumbuh, embrio membutuhkan senyawa(monomer) yg didapat dari membongkar(katabolisme) polisakarida, lemak, proteintersimpat dlm kotiledon atau endosperm

Menghasilkan (melepas) GIBBERELLINSadalah tanda biji mematahkan dormansinya dankemudian berkecambah

Imbibisi air merangsang terbentuknya GA Pd biji sereal, GA, merangsang perkecambahan

dan mendukung pertumbuhan semai melaluiperangsangan pembentukan α-amylase Yg kemudian akan membantu proses pembongkaran

tepung (amilum) tersimpan sehingga menjadi bahanmakanan tersedia bagi embrio dan semai

Pekecambahan Biji. Menghasilkan (melepas) GIBBERELLINS

adalah tanda biji mematahkan dormansinya dankemudian berkecambah

Imbibisi air merangsang terbentuknya GA Pd biji sereal, GA, merangsang perkecambahan

dan mendukung pertumbuhan semai melaluiperangsangan pembentukan α-amylase Yg kemudian akan membantu proses pembongkaran

tepung (amilum) tersimpan sehingga menjadi bahanmakanan tersedia bagi embrio dan semai

1. Terjadinyaimbibisi airmerangsangsintesis GA.

2-3. GA berdifusi kelapisan aleurondan merangsangsintesis enzim.

4-5. Enzimmemecah amilumdan gula ygkemudianditransportasikanke embrio yg sdgberkembang.

1. Terjadinyaimbibisi airmerangsangsintesis GA.

2-3. GA berdifusi kelapisan aleurondan merangsangsintesis enzim.

4-5. Enzimmemecah amilumdan gula ygkemudianditransportasikanke embrio yg sdgberkembang.

Biji Sereal

HORMON TERUS BERPERAN DALAM TAHAPANPERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGANTANAMAN

Selepas dari tahapan perkecambahan, tanamanmuda ini mulai melaksanakan fotosintesis utkproses pertumbuhan dan perkembanganselanjutnya

Arah pertumbuhan tidak terlepas dari peranhormon (zpt) yg secara individu maupunberinteraksi di antara macam hormon yg ada.

Ingat kembali peran fisiologis masing-masing zatpengatur tumbuh yg telah dipelajari.

Selepas dari tahapan perkecambahan, tanamanmuda ini mulai melaksanakan fotosintesis utkproses pertumbuhan dan perkembanganselanjutnya

Arah pertumbuhan tidak terlepas dari peranhormon (zpt) yg secara individu maupunberinteraksi di antara macam hormon yg ada.

Ingat kembali peran fisiologis masing-masing zatpengatur tumbuh yg telah dipelajari.

Pengaruh tingkat konsentrasi Auksin padapertumbuhan masing-masing organ tanaman

Pertumbuhan danPerkembangan Tajuk

Ada bbrp macam zpt Mempengaruhi hampir

semua aspek siklus hiduptanaman

Salah satunya adalah Auxins

Ada bbrp macam zpt Mempengaruhi hampir

semua aspek siklus hiduptanaman

Salah satunya adalah Auxins

Auxin Bertanggung jawab

terhadap polaritas top -bottom (apical - basal).

Sbg mediatorphototropism

Menginduksipertumbuhan jaringanvascular

Diproduksi di meristemshoot apical dandiangkut ke arah bawah

Bertanggung jawabterhadap polaritas top -bottom (apical - basal).

Sbg mediatorphototropism

Menginduksipertumbuhan jaringanvascular

Diproduksi di meristemshoot apical dandiangkut ke arah bawah

Auxin mengendalikan pembentukan primordia daun pd meristemapikal dan selanjutnya pengatur pilotaksis (susunan daun)

APICAL DOMINAN Apical dominance adalah dominasi

pertumbuhan pucuk apikal sementara itupertumbuhan tunas samping (lateral/aksilar)dihambat. Fenomena ini diatur oleh auksin Jika sitokinin diaplikasikan (diberikan) ke

tanaman ini pd konsentrasi yg cocok, makadormansi tunas aksilar akan dipatahkan,sehingga tunas aksilar dpt tumbuh danberkembang. Walaupun tunas apikal sbgsumber auksin masih ada.

Apical dominance adalah dominasipertumbuhan pucuk apikal sementara itupertumbuhan tunas samping (lateral/aksilar)dihambat. Fenomena ini diatur oleh auksin Jika sitokinin diaplikasikan (diberikan) ke

tanaman ini pd konsentrasi yg cocok, makadormansi tunas aksilar akan dipatahkan,sehingga tunas aksilar dpt tumbuh danberkembang. Walaupun tunas apikal sbgsumber auksin masih ada.

Pengaruh sitokinin dipengaruhi olehkonsentrasi auksin.

Adanya meristem apikal, makaauksin menekan pertumbuhantunas aksilar

Meristem apikal dibuang,konsentrasi sitokininmeningkat, merangsangpertumbuhan tunas aksilar

HORMON PADA PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN AKAR

Sistem arsitektur akar merupakan organisasi dari sistimperakaran beserta derajad percabangan akar tsb.

Percabangan menentukanperbanyakan sistim perakaran utkmenjerap nutrisi dan air

Perpanjangan akar terjadi krnperluasan percabangan akar jikakondisi tanah tdk optimal bagipenjerapan nutrisi dan air.Pertumbuhan terjadi ke arahdimana ada air dan nutrisi(terutama N dan P).

Percabangan menentukanperbanyakan sistim perakaran utkmenjerap nutrisi dan air

Perpanjangan akar terjadi krnperluasan percabangan akar jikakondisi tanah tdk optimal bagipenjerapan nutrisi dan air.Pertumbuhan terjadi ke arahdimana ada air dan nutrisi(terutama N dan P).

Pertumbuhan akar dipengaruhi oleh hormon (zpt): Auxin, Ethylene, Cytokinins, dan ABA

Zpt tsb semuanya menghambat pertumbuhan akar ! Ethylene menghambat akar melalui pengaruhnya pd

sintesis dan transportasi auksin Cytokinins menghambat melalui peningkatan

konsentrasi Etilen ABA menghambat melalui interaksinya dgn Etilen Auxin menghambat melalui ??????

HORMON PADA PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN AKAR

Pertumbuhan akar dipengaruhi oleh hormon (zpt): Auxin, Ethylene, Cytokinins, dan ABA

Zpt tsb semuanya menghambat pertumbuhan akar ! Ethylene menghambat akar melalui pengaruhnya pd

sintesis dan transportasi auksin Cytokinins menghambat melalui peningkatan

konsentrasi Etilen ABA menghambat melalui interaksinya dgn Etilen Auxin menghambat melalui ??????

Gravitropisma Akar Dimediasi Penghambatan PertumbuhanOleh Auksin

BISC 366

Tanda anak panah merupakan sedimenstatolith (auksin)

ABA Menghambat Pertumbuhan Akar

Etilen mempengaruhi kemampuanABA menghambat pertumbuhan Etilen meningkat maka meningkat

ketahanan drpd akar terhadaphambatan ABA

Menurunnya sintesis Etilen, makameningkat kepekaan drpdpertumbuhan akar terhgadaphambatan ABA

etr1

ein2

WT

Etilen mempengaruhi kemampuanABA menghambat pertumbuhan Etilen meningkat maka meningkat

ketahanan drpd akar terhadaphambatan ABA

Menurunnya sintesis Etilen, makameningkat kepekaan drpdpertumbuhan akar terhgadaphambatan ABA

Etilen menghambat pertumbuhan akar

Model shows:1. Etilen merangsang

biosintesis auksin, danpergerakan auksin kearah ujung akar

2. Auxin ditransportasikanscr basipetal dan aktifscr lokal dlmmenghambatperpanjangan sel.

Model shows:1. Etilen merangsang

biosintesis auksin, danpergerakan auksin kearah ujung akar

2. Auxin ditransportasikanscr basipetal dan aktifscr lokal dlmmenghambatperpanjangan sel.

Pembentukan akar lateraldikendalikan oleh auksin, Etilen,ABA, dan sitokinin

Akar Lateral tumbuh dari sel perisikeldekat dgn pusat xylem. Auksin bergerak akropetal

merangsang sel perisikelmembelah dan primordia akarlateral terinisiasi

Posisi akar lateral ditentukan didaerah antara meristem dandaerah perpanjangan akar

PENGATURAN HORMON PD PEMBENTUKANAKAR LATERAL

Pembentukan akar lateraldikendalikan oleh auksin, Etilen,ABA, dan sitokinin

Akar Lateral tumbuh dari sel perisikeldekat dgn pusat xylem. Auksin bergerak akropetal

merangsang sel perisikelmembelah dan primordia akarlateral terinisiasi

Posisi akar lateral ditentukan didaerah antara meristem dandaerah perpanjangan akar

Cytokinins menghambat pembentukan akarlateral melalui pengaruhnya pd sel perisikeldan memblok program pengembanganpembentukan akar lateral

ABA menghambat pembentukan akar lateral ABA sintetis menghambat inisiasi

pembentukan akar lateral Auxin and ABA berinteraksi selama

perkembangan akar lateral ABA membantu kemampuan nitrate

menghambat perkembangan akar lateral Etilen merangsang pembentukan akar

adventif (bulu akar) ttp menekanpembentukan akar lateral

Cytokinins menghambat pembentukan akarlateral melalui pengaruhnya pd sel perisikeldan memblok program pengembanganpembentukan akar lateral

ABA menghambat pembentukan akar lateral ABA sintetis menghambat inisiasi

pembentukan akar lateral Auxin and ABA berinteraksi selama

perkembangan akar lateral ABA membantu kemampuan nitrate

menghambat perkembangan akar lateral Etilen merangsang pembentukan akar

adventif (bulu akar) ttp menekanpembentukan akar lateral

HORMON PADA PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN DAUN

Auksin yg tinggi akan merangsang etilen ygbertindak sbg zat penghambat tumbuh

Senescence (aging = penuaan) pdtanaman muncul secara seluler, jaringan,organ, dan juga keseluruhan tubuhtanaman Ethylene memegang peranan dlm hal ini

Auksin yg tinggi akan merangsang etilen ygbertindak sbg zat penghambat tumbuh

Senescence (aging = penuaan) pdtanaman muncul secara seluler, jaringan,organ, dan juga keseluruhan tubuhtanaman Ethylene memegang peranan dlm hal ini

GUGUR DAUN (Leaf Abscission)

Mechanismenya melalui keseimbangan antaraetilen dan auksin

Auxin menurun menyebabkan sel pd lapisanabsisi bertambah peka terhadap etilen

Sel-sel kemudian menghasilkan lebih banyaketilen yg sekaligus sbg penghambat produksiauksin

Ethylene merangsang sintesis enzim yg berperandlm metabolisme polisakarida pd dinding selseiring dgn matinya sel lapisan absisi

Kondisi yg merangsang terjadinya gugur daunadalah memendeknya hari dan suhu yg dingin.

Mechanismenya melalui keseimbangan antaraetilen dan auksin

Auxin menurun menyebabkan sel pd lapisanabsisi bertambah peka terhadap etilen

Sel-sel kemudian menghasilkan lebih banyaketilen yg sekaligus sbg penghambat produksiauksin

Ethylene merangsang sintesis enzim yg berperandlm metabolisme polisakarida pd dinding selseiring dgn matinya sel lapisan absisi

Kondisi yg merangsang terjadinya gugur daunadalah memendeknya hari dan suhu yg dingin.

Leaf Abscission

AGING AND SENESCENCE

Umur kehidupan tanaman berbeda di antara jenis Berkisar dr bbrp bulan hingga ribuan tahun

Senescence Proses fisiologis penuaan karena jaringan

organisme rusak (tidak berfungsi) dan akhirnyamati

Proses yg tidak dpt balik Proses yg dpt ditunda dgn cara menghilangkan

bunga sebelum biji mulai terbentuk

Umur kehidupan tanaman berbeda di antara jenis Berkisar dr bbrp bulan hingga ribuan tahun

Senescence Proses fisiologis penuaan karena jaringan

organisme rusak (tidak berfungsi) dan akhirnyamati

Proses yg tidak dpt balik Proses yg dpt ditunda dgn cara menghilangkan

bunga sebelum biji mulai terbentuk

Penyebab senesen krn tidakberfungsinya zpt

Kandungan sitokinin berkurang. Daun -- menguning; perakaran – menghijau

(tumbuh) Kandungan sitokinin yg lebih tinggi terjadi

pada jaringan yg luka (atau mengeluarkangetah)

Penyebab senesen krn tidakberfungsinya zpt

Kandungan sitokinin berkurang. Daun -- menguning; perakaran – menghijau

(tumbuh) Kandungan sitokinin yg lebih tinggi terjadi

pada jaringan yg luka (atau mengeluarkangetah)

Pemberian etilen drluar (eksogen etilen)merangsangsenesen pdsebagian besartanaman.

Malai bunga tomatdiperlakukan etilenmenyebabkansenesen bunga dankemudian gugur,namun bila adasedikit auksinbunga msh mampumembentuk buah

w

w

w

nr

nrnr

Pemberian etilen drluar (eksogen etilen)merangsangsenesen pdsebagian besartanaman.

Malai bunga tomatdiperlakukan etilenmenyebabkansenesen bunga dankemudian gugur,namun bila adasedikit auksinbunga msh mampumembentuk buah

Membuka-menutup stomata Dipengaruhi oleh ABA.

P engaruh ABA pada Stomata ABA meningkatkan Ca ABA meningkatkan pH sitoplasma ABA mempengaruhi depolarisasi membaran sel Akhirnya stomata menutup

Mekanisme Absisi (gugur)

Abscission: proses gugur (terlepasnya) sel,jaringan, organ seperti bunga, daun, ranting, buahdari tanaman induknya.

Abscission normal disebabkan senesen atauripening (pemasakan).

Abscission abnormal disebabkan cekamansuhu, kekeringan, hama-penyakit dsb.

Abscission fisiologis disebabkan kerusakanfisiologis seperti kompetisi nutrisi antara bagiantanaman vegetatif dan generatif (atau sink andsource).

Mekanisme Absisi (gugur)

Abscission: proses gugur (terlepasnya) sel,jaringan, organ seperti bunga, daun, ranting, buahdari tanaman induknya.

Abscission normal disebabkan senesen atauripening (pemasakan).

Abscission abnormal disebabkan cekamansuhu, kekeringan, hama-penyakit dsb.

Abscission fisiologis disebabkan kerusakanfisiologis seperti kompetisi nutrisi antara bagiantanaman vegetatif dan generatif (atau sink andsource).

Tinjauan Anatomi Absisi Bagian khusus suatu tanaman tempat

terjadinya absisi disebut daerah absisi(abscission zone).

Bbrp lapisan selterletak di petiol yg

berukuran kecil dansaling berdekatan satu

sama lain serta padatdgn sitoplasma dan

butir pati

Bbrp lapisan selterletak di petiol yg

berukuran kecil dansaling berdekatan satu

sama lain serta padatdgn sitoplasma dan

butir pati

Auksin dalam proses Absisi

Apabila IAA diberikan di bagian luar dari lapisanabsisi, maka proses absisi dihambat. Tetapi bilaIAA diberikan ke bagian dalam lapisan absisi,maka proses absisi dipercepat.

Hal ini disebabkan karena kerja enzim celulase,pektinase dan katalase yang semakin meningkatdengan kehadiran IAA sehingga merangsangterbentuknya ABA

Auksin dalam proses Absisi

Apabila IAA diberikan di bagian luar dari lapisanabsisi, maka proses absisi dihambat. Tetapi bilaIAA diberikan ke bagian dalam lapisan absisi,maka proses absisi dipercepat.

Hal ini disebabkan karena kerja enzim celulase,pektinase dan katalase yang semakin meningkatdengan kehadiran IAA sehingga merangsangterbentuknya ABA

CTK and GA?

ZPT lainnya dalam proses absisi

Ethylene menginduksi dan mengsekresiPoliamin, sehingga dinding sel terdegradasi.

ABA meningkat akan menghambat transferIAA dan juga merangsang aktivitasdehydrolase (enzim yg memacu proseshidrolisa).

ZPT lainnya dalam proses absisi

Ethylene menginduksi dan mengsekresiPoliamin, sehingga dinding sel terdegradasi.

ABA meningkat akan menghambat transferIAA dan juga merangsang aktivitasdehydrolase (enzim yg memacu proseshidrolisa).

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisi

Suhu (Temperature) Senescence dan absisi meningkat (terjadi) pada

suhu yg terlalu tinggi atau terlalu rendah.Air (Water) Senescence and abscission meningkat pd kondisi

kekeringan, krn oksidasi IAA dan kekurangansitokinin, dan meningkatnya etilen dan ABA.

Pd kondisi banjir, senesen dan absisi akanmeningkat.

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisi

Suhu (Temperature) Senescence dan absisi meningkat (terjadi) pada

suhu yg terlalu tinggi atau terlalu rendah.Air (Water) Senescence and abscission meningkat pd kondisi

kekeringan, krn oksidasi IAA dan kekurangansitokinin, dan meningkatnya etilen dan ABA.

Pd kondisi banjir, senesen dan absisi akanmeningkat.

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisi

Cahaya (light) Intensitas cahaya menurun, maka absisi

meningkat. Ketidakcukupan photoassimilate. Hari pendek menginduksi ABA yg kemudian

menginduksi senescence and abscission. Intensitas cahaya yg terlalu tinggi akan

meningkatkan absisi.

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisi

Cahaya (light) Intensitas cahaya menurun, maka absisi

meningkat. Ketidakcukupan photoassimilate. Hari pendek menginduksi ABA yg kemudian

menginduksi senescence and abscission. Intensitas cahaya yg terlalu tinggi akan

meningkatkan absisi.

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisi

Oksigen (O2)

100

O2 concentration %

10 20 30 40 50 60 70 80 90

50

Mineral nutrition Defisiensi salah satu mineral akan menyebabkan

meningkatnya senesen dan absisi. N, Zn berpengaruh pd IAA，Ca berpengaruh pd

dinding sel. B berpengaruh perkembangan pollen and

perpanjangan buluh/tanung pollen.Penyakit (Diseases), hama, radiasi dan cekaman

lainnya menyebabkansenescence andabscission.

Selain ZPT, faktor luar yg mempengaruhisenesen dan absisiMineral nutrition Defisiensi salah satu mineral akan menyebabkan

meningkatnya senesen dan absisi. N, Zn berpengaruh pd IAA，Ca berpengaruh pd

dinding sel. B berpengaruh perkembangan pollen and

perpanjangan buluh/tanung pollen.Penyakit (Diseases), hama, radiasi dan cekaman

lainnya menyebabkansenescence andabscission.

PERTUMBUHAN DANPERKEMBANGAN REPRODUKTIF Phases Induksi dan inisiasi bunga = Flower induction and

initiation Perkembangan dan differensiasi bunga = Flower

differentiation and development Penyerbukan = Pollination Pembuahan = Fertilization Pembuahan dan pembentukan biji = Fruit set and

seed formation Pertumbuhan dan pematangan buah dan biji Penuaan buah = Fruit senescence

Phases Induksi dan inisiasi bunga = Flower induction and

initiation Perkembangan dan differensiasi bunga = Flower

differentiation and development Penyerbukan = Pollination Pembuahan = Fertilization Pembuahan dan pembentukan biji = Fruit set and

seed formation Pertumbuhan dan pematangan buah dan biji Penuaan buah = Fruit senescence

Flower induction and initiation

Penyebab tanaman berbunga

Panjang dari = Daylength (photoperiod)

Suhu rendah = Low temperatures(vernalization)

Neither (most trees)

Flower induction and initiation

Penyebab tanaman berbunga

Panjang dari = Daylength (photoperiod)

Suhu rendah = Low temperatures(vernalization)

Neither (most trees)

ZPT FLORIGEN - pembungaan

• Sinyal pembungaandibentuk di daun

• Sinyal bergerak satu arah:dari daun ke apex = apikal

• Dpt berpindah melaluigrafting

Sinyal pembungaan (flowering signal:florigen vegetative or

reproductivegrowth?

SAM• Sinyal pembungaandibentuk di daun

• Sinyal bergerak satu arah:dari daun ke apex = apikal

• Dpt berpindah melaluigrafting

Florigen

Florigen

Florigen

FLORIGENmolekul yg bebas bergerak yg disintesis dlmdaun sbg akibat respon dr kondisi fotoperiodeyg cocok dan diransportasikan melalui sistimjaringan pengangkutan ke meristem apikal utkkemudian merangsang pembungaan

Mekanisme induksi pembungaan

Flower development

Perangsangan dari daun ke meristem apikalyg merubah organ vegetatif menjadigeneraatif (bunga)

Pembentukan organ bunga (petal, sepal,pistil etc.)

Flower development

Perangsangan dari daun ke meristem apikalyg merubah organ vegetatif menjadigeneraatif (bunga)

Pembentukan organ bunga (petal, sepal,pistil etc.)

Mekanisme rangsangan ZPT pd pembungaan

Pollination Transfer of pollen from anther to stigma Kemungkinan: Pd bunga yg sama (self-pollination) Bunga yg berbeda ttp satu tanaman (self-

pollination) Berbeda bunga juga tanaman ttp cultivar

sama (self-pollination) Berbeda bunga, berbeda cultivar (cross-

pollination)

Pollination Transfer of pollen from anther to stigma Kemungkinan: Pd bunga yg sama (self-pollination) Bunga yg berbeda ttp satu tanaman (self-

pollination) Berbeda bunga juga tanaman ttp cultivar

sama (self-pollination) Berbeda bunga, berbeda cultivar (cross-

pollination)

Jika penyerbukan dan pembuahan gagalterjadi, maka

Tidak terjadi perkembangan buah dan biji Kecuali Parthenocarpy Pembentukan buah tanpa pollination/fertilization Buah Parthenocarpic adalah buah tdk berbiji Catatan: tdk semua buah tanpa biji adalah

parthenocarpic. Contoh anggur, nanas,anggrek, pisang

Jika penyerbukan dan pembuahan gagalterjadi, maka

Tidak terjadi perkembangan buah dan biji Kecuali Parthenocarpy Pembentukan buah tanpa pollination/fertilization Buah Parthenocarpic adalah buah tdk berbiji Catatan: tdk semua buah tanpa biji adalah

parthenocarpic. Contoh anggur, nanas,anggrek, pisang

Pembuahan

1. Fruit Setting

2. Fruit Growth

3. Fruit Maturation

4. Fruit Ripening

Initial set

Pembuahan

1. Fruit Setting

2. Fruit Growth

3. Fruit Maturation

4. Fruit Ripening

Final set

Fruit setting

ZPT tertentu terlibat Tingkat keberadaan ZPT juga sekaligus

mempengaruhi fruit set Sangat dipengaruhi oleh suhu

Fruit Growth

1. Growth patternstage 1 : cell division (cell development)stage 2 : cell enlargementstage 3 : maturation and ripening

2. Fruit thinning (pengurangan jumlah buahkrn seleksi alami)

3. Crop load4. Seedless fruit and seeded fruit

Fruit Growth

1. Growth patternstage 1 : cell division (cell development)stage 2 : cell enlargementstage 3 : maturation and ripening

2. Fruit thinning (pengurangan jumlah buahkrn seleksi alami)

3. Crop load4. Seedless fruit and seeded fruit

Ovary development+anthesis dan growth pattern

FRUIT DEVELOPMENT

Fruit growth and development

Setelah fruit set, buah dan jaringan lainnyamulai tumbuh

Sumber makanan bergerak dari bagiantanaman lainnya ke jaringan buah (dari sourceke sink)

Hormon dari biji dan buah mempengaruhipertumbuhan buah itu sendiri

Auxin nyata terlibat pd buah strawberry Gibberellins pd buah anggur

Fruit growth and development

Setelah fruit set, buah dan jaringan lainnyamulai tumbuh

Sumber makanan bergerak dari bagiantanaman lainnya ke jaringan buah (dari sourceke sink)

Hormon dari biji dan buah mempengaruhipertumbuhan buah itu sendiri

Auxin nyata terlibat pd buah strawberry Gibberellins pd buah anggur

GA

CPPU

GA:A= 5 ppm, 10 dAAD= 5 ppm, 15 dAAB= 10 ppm, 5 dAAE= 10 ppm, 10 dAAC= 1 ppm, 10 dAA

CPPU

Pembentukan buah IAA diproduksi di biji yg sdg

berkembang yg jugamerangsang penumpukancadangan makanan dlmbuah

Jika IAA sintetikdiaplikasikan ke bungasebelum penyerbukan danpembuahan, ovari akanmembesar dan tdkmembentuk biji – buahparthenocarpic (virgin fruit).

Contoh: anggur dan tomat

IAA diproduksi di biji yg sdgberkembang yg jugamerangsang penumpukancadangan makanan dlmbuah

Jika IAA sintetikdiaplikasikan ke bungasebelum penyerbukan danpembuahan, ovari akanmembesar dan tdkmembentuk biji – buahparthenocarpic (virgin fruit).

Contoh: anggur dan tomat

• Ovary mengandung auksin dan kandunganauksin di pollen rendah.

• Pollen tube merangsang produksi auksin dlmjumlah besar di style dan ovary.

• Kandungan auksin di ovary meningkat cepatpd saat mulai tumbuh buah

• Kandungan auksin meningkat di ovule demikianjuga gibberellin dan sitokinin

• Sitokinin dan auksin tinggi pd stadia awalperkembangan, dan kemudian menurun setelahanthesis, namun meningkat kembali setelahterbentuk biji

• Ovary mengandung auksin dan kandunganauksin di pollen rendah.

• Pollen tube merangsang produksi auksin dlmjumlah besar di style dan ovary.

• Kandungan auksin di ovary meningkat cepatpd saat mulai tumbuh buah

• Kandungan auksin meningkat di ovule demikianjuga gibberellin dan sitokinin

• Sitokinin dan auksin tinggi pd stadia awalperkembangan, dan kemudian menurun setelahanthesis, namun meningkat kembali setelahterbentuk biji

Pertumbuhan awal buah pra fertilisasi:Dipicu oleh hormon yg diproduksi oleh pollen

Pertumbuhan buah pasca fertilisasi:Diatur/distimulir oleh hormon yg disintesisoleh biji muda yg ditranslokasikan ke dindingbuah;

Jaringan nourishing adalah endospermtanpa endosperm embrio gagal tumbuh dansebaliknya, tanpa embrio, endosperm tidakberkembang

Pertumbuhan awal buah pra fertilisasi:Dipicu oleh hormon yg diproduksi oleh pollen

Pertumbuhan buah pasca fertilisasi:Diatur/distimulir oleh hormon yg disintesisoleh biji muda yg ditranslokasikan ke dindingbuah;

Jaringan nourishing adalah endospermtanpa endosperm embrio gagal tumbuh dansebaliknya, tanpa embrio, endosperm tidakberkembang

seedlessseeded

Pertumbuhan buah

•ukuran buah berkaitan dengan jumlah biji• fungsi biji dapat diganti GR• ABA menekan cell division• ukuran dan bentuk buah tergantung kenormalancell division dan cell enlargement

• GA dapat membuat buah lebih besar dan panjang,• Suhu dapat merubah bentuk• Dipengaruhi pula oleh leaf fruit ratio, leafy danleafless fruit

Pertumbuhan buah

•ukuran buah berkaitan dengan jumlah biji• fungsi biji dapat diganti GR• ABA menekan cell division• ukuran dan bentuk buah tergantung kenormalancell division dan cell enlargement

• GA dapat membuat buah lebih besar dan panjang,• Suhu dapat merubah bentuk• Dipengaruhi pula oleh leaf fruit ratio, leafy danleafless fruit

TomatPerkembangan buah hampir keseluruhannyamerupakan hasil dari cell enlargement.

ApelCell division dan cell enlargement sangat ektensifberlangsung 4-6 minggu dari fertilisasi, dandilanjutkan cell enlargement

ApokatCell division dan cell enlargement hingga panen

Tomat dan apel === a sigmoid curve growth

TomatPerkembangan buah hampir keseluruhannyamerupakan hasil dari cell enlargement.

ApelCell division dan cell enlargement sangat ektensifberlangsung 4-6 minggu dari fertilisasi, dandilanjutkan cell enlargement

ApokatCell division dan cell enlargement hingga panen

Tomat dan apel === a sigmoid curve growth

DAFTAR PUSTAKA Campbell, N. A. and J. B. Reece. 2002. Biology.

Sixth Edition, Pearson Education. Inc. SanFrancisco.

Davies, P.J., 2004. Plant Hormones. Physiology,Biochemistry, and Molecular Biology. KluwerAcademic Publishers

Taiz, L., E Zeiger. 2002. Plant Physiology. ThirdEdition. Sinauer Associates, Inc., Publishers.Sunderland, Massachusetts.

Reinhart et al. (2003). Regulation of phyllotaxis bypolar auxin transport.

Campbell, N. A. and J. B. Reece. 2002. Biology.Sixth Edition, Pearson Education. Inc. SanFrancisco.

Davies, P.J., 2004. Plant Hormones. Physiology,Biochemistry, and Molecular Biology. KluwerAcademic Publishers

Taiz, L., E Zeiger. 2002. Plant Physiology. ThirdEdition. Sinauer Associates, Inc., Publishers.Sunderland, Massachusetts.

Reinhart et al. (2003). Regulation of phyllotaxis bypolar auxin transport.

THE END