Hormon dan Zat Tumbuh

Hormon tumbuhan adalah suatu senyawa organik yang disintesis dalam satu bagian tumbuhan dan diangkut ke bagian lain, yang dalam konsentrasi yang sangat rendah dapat mengakibatkan respon fisiologi.

Hormon tumbuhan (phytohormones) secara fisiologi adalah penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan, perakaran, pertumbuhan, pembungaan dan pembuahan. Sebagai tambahan, hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.

Zat pengatur tumbuh adalah senyawa organic komplek alami yang disintesis oleh tanaman tingkat tinggi, yang berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dalam kultur jaringan, ada dua golongan zat pengatur tumbuh yang sangat penting adalah sitokinin dan auksin. Zat pengatur tumbuh ini mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ. Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Level zat pengatur tumbuh endogen ini kemudian merupakan trigerring factor untuk proses-proses yang tumbuh dan morfogenesis. Selain auksin dan sitokinin, gliberelin dan persenyawaan-persenyawaan lain juga ditambahkan dalam kasus-kasus tertentu.

Pada umumnya dikenal lima kelompok hormon tumbuhan: auxins, cytokinins, gibberellins, abscisic acid and ethylene. Namun demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat pengatur tumbuh dari golongan polyamines seperti putrescine or spermidine.

Auksin digunakan secara luas dalam kultur jaringan untuk merangsang kalus, suspensi sel dan organ.

Pemilihan jenis auksin dan konsentrasi, tergantung dari :

  1. Tipe pertumbuhan yang dikehendaki.
  2. Level auksin endogen.
  3. Kemampuan jaringan mensintesa auksin.
  4. Golongan zat tumbuh lain yang ditambahkan.

Auksin alamiah adalah Indola Acetic Acid (IAA), Level auksin dalam eksplan, tergantung dari bagian tanaman yang diambil dan jenis tanamannya. Selain itu juga dipengaruhi oleh musim dan umur tanamannya. Dalam kultur in vitro ada sel-sel yang dapat tumbuh dan berkembang tanpa auksin seperti sel-sel tumor. Sel-Sel ini disebut sel-sel yang habituated.

Pengaruh auksin terhadap pertumbuhan jaringan tanaman diduga melalui dua cara :

  1. Menginduksi sekresi ion H+ keluar sel melalui dinding sel. Pengasaman dinding sel menyebabkan K+ diambil dan pengambilan ini mengurangi potensial air dalam sel. Akibatnya air masuk ke dalam sel dan sel membesar.
  2. Mempengaruhi metabolisme RNA yang berarti metabolisme protein, mungkin melalui transkripsi molekul RNA. Auksin sintetik yang sering digunakan dalam kultur jaringan tanaman tercantum di dalam tabel di bawah.
  3. Memacu terjadinya dominansi apikal.
  4. Dalam jumlah sedikit memacu pertumbuhan akar.

Golongan sitokinin adalah turunan dari adenine. Golongan ini sangat penting dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis. Seperti juga auksin, sitokinin ada yang alamiah dan sintetis. Sitokinin yang pertama ditemukan, adalah kinetin yang diisolasi oleh. Skoog dalam laboratorium Botany di University of Wisconsin. Kinetin diperoleh dari DNA ikan Herring yang diautoklaf dalam larutan yang asam. Persenyawaan dari DNA tersebut sewaktu ditambahkan ke dalam media untuk tembakau, ternyata merangsang pembelahan sel dan differensiasi sel. Persenyawaan tersebut kemudian dinamakan kinetin. Fungsi sitokinin terhadap tanaman antara lain adalah:

  1. Memacu terbentuknya organogenesis dan morfogenesis.
  2. Memacu terjadinya pembelahan sel.
  3. Kombinasi antara auxin dan sitokinin akan memacu pertumbuhan kalus.

Penggunaan giberilin dalam kultur jaringan tanaman, kadang-kadang membantu morfogenesis. Tetapi dalam kultur kalus dimana pertumbuhan sudah cepat hanya dengan auksin dan sitokinin, maka penambahan giberelin sering menghambat. Pada umumnya giberelin terutama GA3 menghambat perakaran.

Pengaruh positif giberelin ditemukan dalam kultur bit gula, dimana GA3 merangsang pembentukan pucuk dari potongan inflorescence (Coumans et al., (1982 dalam Gunawan 1988). Pertumbuhan kultur pucuk kentang juga baik bila 0.10-0.10 mg/l GA3 dikombinasikan dengan 0.5-5.0 mg/l kinetin (Goodwin et al., (1980 dalam Gunawan 1988). Berat molekul GA3 346.38.

Secara umum fungsi geberelin antara lain adalah:

  • Mematahkan dormansi
  • Memacu perkecambahan.
  • Memacu terjadinya proses imbibisi.

Asam Abscisat (ABA) adalah penghambat pertumbuhan merupakan lawan dari gibberellins: hormon ini memaksa dormansi, mencegah biji dari perkecambahan dan menyebabkan rontoknya daun, bunga dan buah. Secara alami tingginya konsentrasi asam abscisat ini dipicu oleh adanya stress oleh lingkungan misalnya kekeringan.

  • Ethylene

Ethylene adalah hormon tumbuh yang secara umum berlainan dengan Auxin, Gibberellin, dan Cytokinin. Dalam keadaan normal ethylene akan berbentuk gas dan struktur kimianya sangat sederhana sekali. Di alam ethilene akan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. hormon ini akan berperan pada proses pematangan buah dalam fase climacteric.

Penelitian terhadap ethylene, pertama kali dilakukan oleh Neljubow (1901) dan Kriedermann (1975), hasilnya menunjukan gas ethylene dapat membuat perubahan pada akar tanaman. Hasil penelitian Zimmerman et al (1931) menunjukan bahwa ethylene 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 auxin dan ethylene dalam pembengkakan (swelling) dan perakaran dengan cara mengaplikasikan auxin pada jaringan setelah ethylene berperan. Hasil penelitian menunjukan bahwa kehadiran auxin dapat menstimulasi produksi ethylene.

Polyamines mempunyai peranan besar dalam proses genetis yang paling mendasar seperti sintesis DNA dan ekspresi genetika. Spermine dan spermidine berikatan dengan rantai phosphate dari asam nukleat. Interaksi ini kebanyakkan didasarkan pada interaksi ion elektrostatik antara muatan positif kelompok ammonium dari polyamine dan muatan negatif dari phosphat.

Polyamine adalah kunci dari migrasi sel, perkembangbiakan dan diferensiasi pada tanaman dan hewan. Level metabolis dari polyamine dan prekursor asam amino adalah sangat penting untuk dijaga, oleh karena itu biosynthesis dan degradasinya harus diatur secara ketat.

Polyamine 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

Zat Pengatur Tumbuh Yang Tidak Umum

  • Beberapa persenyawaan yang mempunyai sifat mengatur pertumbuhan dan perkembangan jaringan tanaman misalnya: glyphosate (n-phosphonomethyl glycine) dapat digunakan untuk merangsang pucuk dalam kasus alfalfa bila ditambahkan bersama-sama auksin dan sitokinin (Winata dan Harvey, (1980 dalam Gunawan 1988). Dikegulac dapat digunakan untuk meningkatkan jumlah pucuk dalam kultur sweet cherry (Snir, 1982 dalam George dan Sherrington, 1984).
    • Adenine

–        Sering ditambahkan pd media untuk merangsang pertumbuhan tunas

  • Karbon aktif

–        Digunakan dengang konsentrasi 0.2 – 3% dlm media.

–        Berperan dalam induksi akar

-         Menyerap senyawa

Daftar Pustaka

Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbayah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

http://hijauqoe.wordpress.com/2009/01/03/hormonik-hormon-tumbuh-zpt/

www.biosynth.com

http://yoxx.blogspot.com/2008/05/sedikit-tentang-zat-pengatur-tumbuh.html

http://elearning.unram.ac.id/KulJar/BAB%20III%20MEDIA/III6%20%20Zat%20Pengatur%20Tumbuh.htm

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: