zat pengatur tumbuh dalam pertumbuhan dan...
TRANSCRIPT
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