Fisiologi tumbuhan-Hormon

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan ialah hasil interaksi antara faktor luar dengan faktor dalam. Interaksi tersebut menghasilkan tumbuhan yang berbeda satu dengan yang lainnya, baik dalam hal ukuran batang, jenis batang, jenis perbungaan dan sebagainya. Faktor internal meliputi sifat genetik yang terdapat di dalam gen dan hormon yang merangsang pertumbuhan. Sedangkan faktor eksternal adalah faktor lingkungan.

Hormon ialah zat pertumbuhan yang mutlak dimiliki oleh tumbuhan dalam melakukan aktifitas kehidupannya. Hormon tumbuhan ialah suatu senyawa organik yang dibuat pada suatu bagian tumbuhan dan kemudian diangkut ke bagian lain, pada konsentrasi rendah menyebabkan dampak fisiologis. Peran hormon merangsang pertumbuhan, pembelahan sel, pemanjangan sel dan ada yang menghambat pertumbuhan. Hormon pada tumbuhan sangat beragam dan mempengaruhi penampakan tubuh tumbuhan sebagai hasil dari aktivitasnya.

Berdasarkan uraian diatas, maka akan dilakukan percobaan yang membandingkan berbagai macam jenis hormon pertumbuhan terhadap pemanjangan suatu jaringan tumbuhan.

B. Rumusan Masalah

            Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan suatu masalah, yaitu bagaimana pengaruh berbagai hormon (AIA, NAA, 2,4 D) dan akuades dalam pemanjangan jaringan akar dan batang pada kecambah jagung umur 5 hari ?

C. Tujuan

            Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh berbagai hormon (AIA, NAA, 2,4 D) dan akuades dalam pemanjangan jaringan akar dan batang pada kecambah jagung umur 5 hari ?

BAB II

KAJIAN TEORI

Tumbuh merupakan proses perubahan secara kuantitatif yang sifatnya irreversible dan berlangsung selama perkembangan suatu organisme terjadi parameter perubahan dapat diukur dalam suatu jumlah, ukuran, volume dan berat. Salah satu factor internal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah hormone tumbuhan. (Rahayu dan Lukas, 2011).

Hormon merupakan suatu senyawa organik yang apabila dalam jumlah kecil dapat merangsang pertumbuhan sedangkan bila dalam jumlah besar dapat menghambat pertumbuhan. Dalam pengertian lain, didapatkan bahwa hormon merupakan senyawa organik organik yang disintesis di salah satu bagian tumbuhan dan dipindahkan ke bagian lain dan pada konsentrasi yang sangat rendah mampu menimbulkan suatu respon fisiologis. Hormon tumbuhan dihasilkan dalam konsentrasi yang sangat kecil, tetapi hormon dalam jumlah yang sangat sedikit saja bisa berdampak sangat besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan organ tumbuhan. Suatu hormon bisa bekerja dengan cara mengubah ekspresi gen, mempengaruhi aktivitas enzim yang ada, atau dengan cara mengubah ciri dan sifat-sifat membran. Salah satu dari kerja ini dapat mengarahkan kembali metabolisme dan perkembangan dari suatu sel yang merespon sejumlah kecil molekul hormon. Beberapa hormon yang berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan adalah sebagai berikut:

A.  Auksin

       Auksin ialah hormon pertumbuhan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan akar. Seorang mahasiswa pascasarjana (Belanda, 1926) yang bernama Frits Went meneliti adanya auksin pada suatu tumbuhan, dengan cara melacak melalui suatu pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan pada sisi yang ditempeli potongan agar. Auksin yang ditemukan oleh Went tersebut, kini diketahui sebagai IAA (asam indolasetat) yang dianggap sebagai auksin alami. Perkembangan auksin mengikuti suatu deret Mohr dengan arah yang berbanding terbalik terhadap sitokinin. Pada perkembangan selanjutnya terdapat beberapa senyawa tertentu yang juga dapat menimbulkan banyak respon fisiologis seperti yang ditimbulkan oleh IAA dan biasanya senyawa itu dianggap auksin juga. Tempat sintesis utama auksin pada tanaman yaitu di daerah meristem apikal tunas ujung.  IAA yang diproduksi di tunas ujung tersebut diangkut ke bagian bawah dan berfungsi mendorong pemanjangan sel batang.  IAA mendorong pemanjangan sel  batang hanya pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan menghambat pemanjangan sel batang. Pengaruh fisiologis auksin terhadap tumbuhan antara lain terlihat pada pemanjangan sel, tunas ketiak, absisi daun, aktivitas kambiuk, tumbuh akar. (wikipedia/auksin)

    

B.  Giberelin

       Giberelin pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan jepang yang bernama E. Kurosawa saat mempelajari penyakit pada tanaman padi akibat jamur Gibberella fujikuroi. Giberelin dikenal dengan istilah GA yang mempunyai 80 macam, dimana yang paling efektif dan stabil serta yang paling banyak digunakan adalah GA₁, GA₃ dan GA₄, sedangkan  GA₂₉ merupakan GA yang tidak aktif. GA­₃ merupakan Giberelin yang diproduksi dan diangkut secara bebas. Pengangkutannya mengikuti jalur sintesis Asam Mevalonat dengan prekusornya adalah IPP. GA₃ merupakan Geberelin aktif yang dapat mempengaruhi plastisitas dinding sel dengan gennya berupa Le dan le, apabla GA3 meningkat, maka kloroplas akan terbentuk dengan bagus. Efek giberelin  untuk mendorong  perpanjangan batang dan terlibat dalam proses regulasi  perkembangan  tumbuhan.  Pada beberapa tanaman pemberian GA  bisa memacu pembungaan dan mematahkan  dormansi  tunas-tunas serta biji (wikipedia/giberelin)

C.  Sitokinin

Sitokinin ditemukan oleh F. Skoog yang berasal dari DNA hewan (6 furfuril 1-aminopurin). Sitokinin mempunyai ciri khas yang ditandai dengan adanya senyawa purin. Sitokinin diproduksi di akar tanaman dan diangkut secara akropetal atau non polar. Sitokonin merupakan hormon yang mendorong  pembelahan (sitokinesis).  Beberapa macam  sitokinin merupakan sitokinin alami (misal : kinetin, zeatin) dan beberapa lainnya  merupakan sitokinin sintetik.  Sitokinin alami dihasilkan pada jaringan yang tumbuh aktif terutama pada akar, embrio dan buah. Sitokinin yang diproduksi di akar selanjutnya diangkut oleh xilem menuju sel-sel target pada batang. Fungsi utama sitokinin adalah merangsang pembelahan sel akibat pengaruh perangsangan sitokinin terhadap pembentukan RNA dan enzim yang seringkali terganggu. Sitokinin juga dapat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan serta merangsang tumbuhan untuk membentuk ”crown gall” (wikipedia/sitokinin)

D.  Asam Absisat (ABA)

       Asam absisat ditemukan oleh seorang berkebangsaan Inggris yang bernama P.F. Wareing dan F.T. Addicot (berkebangsaan Amerika), jalur sintesis ABA mengikuti Asam mevalonat dengan prekursor utama berupa IPP. Fungsi utama ABA dalam tumbuhan adalah menyebabkan menutupnya stomata jika terjadi stress. Keuntungan hormon ABA, antara lain:

·         memberikan ketahanan pada biji tanaman pantai.

·         Membuat dinding biji menjadi kuat/kebal terhadap NaCl, sehingga tidak terjadi plasmolisis.

·         Mempercepat pematangan embrional.

E.  Etilen (C₂H₄)

       Etilen diproduksi pada daun dalam berbentuk gas. Etilen dapat merangsang proses penuaan dan pematangan pada buah. Etilen mempunyai jalur sintesis metionin dengan prekursor berupa asam amino metionin. Pembentukan etilen karena adanya rangsangan berupa luka yang dapat menghambat perpanjangan batang, tetapi etilen merangsang pernggemukan batang. Semakin meningkat suhu, maka etilen akan naik yang dapat mengakibatkan banyak daun yang gugur (wikipedia/etilen)

                                                                                                      

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Jenis Penelitian

            Jenis penelitian ini adalah eksperimental karena dilakukan percobaan untuk menjawab rumusan masalah, dan terdapat variabel-variabel dalam penelitian yang dilakukan yaitu variabel manipulasi, variabel respon, dan variabel kontrol.

B. Variabel percobaan

Variabel yang digunakan dalam melekukan percobaan ini antara lain :

Ä  Variabel kontrol:

Ø  Kecambah jagung umur 5 hari

Ä  Variabel manipulasi:

Ø  Jenis larutan (AIA, 2,4 D, NAA dan akuades)

Ä  Variabel respon:

Ø  Pertambahan panjang akar dan batang

C. Alat dan Bahan

Ä  Alat

1.      Cawan petri, namun jumlah tidak mencukupi maka menggunakan tabung reaksi

2.      Rak tabung reaksi

3.      Silet tajam

4.      Penggaris

5.      Penutup tabung reaksi (plastik)

Ä  Bahan

1.      Kecambah jagung umur 5 hari. Dibuat potongan koleoptil dan akar primer dengan panjang 5 mm diukur dengan jarak 2 mm dari kotiledon

2.      Larutan AIA, 2,4 D, NAA dan akuades.

D. Prosedur Kerja

Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan kemudian memotong koleoptil dan akar primer, untuk tiap-tiap perlakuan sebanyak 5 potongan. Mengisi dua buah tabung reaksi dengan larutan AIA 1 ppm sebanyak 10 ml, kemudian merendam potongan jaringan akar dan batang pada tabung rekasi yang berbeda, kemudian menutup tabung reaksi menggunakan plastik. Melakukan hal yang sama untuk laruta 2,4 D, NAA dan air suling. Tabung reaksi dibiarkan selama 48 jam. Setelah itu dilakukan pengukuran kembali terhadap potongan-potongan jaringan tersebut menggunakan penggaris yang sama (untuk menghindari ketidak akuratan data). Mencatat hasil poengamatan dan memasukkannya dalam tabel pengamatan. Membuat histogram yang menyatakan hubungan antara jenis hormon terhadap pertambahan panjang jaringan akar dan batang.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Tabel 4.1. Pengaruh berbagai hormon dan akuades terhadap panjang jaringan akar dan koleoptil kecambah jagung.

Jenis hormon	Panjang akar primer		Rata-rata pertambahan panjang (mm)	Panjang koleoptil		Rata-rata pertambahan panjang (mm)
	Awal (mm)	Akhir (mm)		Awal (mm)	Akhir (mm)
2,4 D	5 5 5 5 5	6 7 6 5 5	0,8	5 5 5 5 5	11 9 5 6 7	2,6
NAA	5 5 5 5 5	6 6 6 6 6	1,0	5 5 5 5 5	11 5 5 8 6	2,0
AIA	5 5 5 5 5	6 6 6 7 6	1,2	5 5 5 5 5	6 10 6 5 7	1,8
Air Suling	5 5 5 5 5	5 6 6 6 5	0,6	5 5 5 5 5	5 8 5 5 10	1,6

Histogram pengaruh berbagai hormone terhadap pemanjangan jaringan akar dan koleoptil kecambah jagung

Histogram 4.1. Pengaruh berbagai hormon terhadap pertambahan panjang  jaringan akar primer kecambah jagung

Histogram 4.2. Pengaruh berbagai hormon terhadap pertambahan panjang jaringan batang (koleoptil) kecambah jagung

                       

B.  ANALISIS

Pada praktikum yang telah dilakukan didapatkan hasil:

1.    Pada jaringan akar :

Untuk hormon AIA diperoleh rata-rata pertambahan panjang paling besar yaitu 2,1 mm, sedangkan hormon NAA  sebesar 1,0 mm, hormon 2,4 D 0,8 mm, dan untuk akuades adalah 0,6 mm. Berdasarkan histogram, pengaruh berbagai macam hormon terhadap pemanjangan jaringan akar kecambah jagung dapat diketahui bahwa jenis 2,4 D memiliki rata-rata pemanjangan jaringan yang paling besar dibandingkan yang lain. Hormone AIA memiliki rata-rata pemanjangan yang paling kecil dibandingkan yang lain, sedangkan hormon NAA dan akuades juga menghasilkan pemanjangan jaringan akar pada kecambah jagung.

2.      Pada jaringan koleoptil:

Untuk hormon 2,4 D diperoleh rata-rata pertambahan panjang paling besar yaitu 2,6 mm, sedangkan hormone NAA diperoleh 2,0 mm, hormone IAA 1,8 mm dan akuades diperoleh pertambahan panjang 1,6 mm Berdasarkan histogram pengaruh berbagai macam hormone terhadap pemanjangan jaringan koleoptil kecambah jagung dapat diketahui bahwa jenis 2,4 D memiliki rata-rata pemanjangan jaringan yang paling tinggi dibandingkan yang lain. Hormone NAA dan AIA juga mempengaruhi pemanjangan jaringan akar jagung dan aquades juga mempengaruhi pemanjangan jaringan akar.

D.  PEMBAHASAN

      Pada jaringan akar kandungan auksin lebih rendah dibandingkan pada jaringan koleoptil. Hal ini karena secara alami auksin diproduksi pada jaringan meristematik ujung koleoptil yang kemudian didistribusikan ke seluruh tubuh tumbuhan untuk aktifitasnya. Pada akar, aktifitas pemanjangan tidak terlalu ekstrim dibandingkan dengan aktifitas pemanjangan pada jaringan koleoptil. Pemberian auksin jenis AIA membantu aktifitas pemanjangan jaringan akar. Sedangkan pada penambahan 2,4 D dan NAA justru menghambat aktifitas pemanjangan jaringan akar. Pada perlakuan pemberian dengan aquades aktifitas pemanjangan sel tetap berlangsung. Hal ini disebabkan karena adanya auksin yang secara alami telah didistribusikan ke jaringan akar untuk pemanjangan jaringan. Rata-rata pemanjangan jaringan yang ditambahkan AIA lebih tinggi dibanding dengan pemberian aquades sebagai kelompok kontrol. Pada penambahan 2,4 D dan NAA justru menghambat pemanjangan, karena nilai rata-rata pemanjangan jaringan tersebut lebih rendah dibanding kelompok kontrol yang hanya diberi dengan aquades.

      Pada koleoptil penambahan hormon auksin (AIA) akan memacu pemanjangan jaringan. Secara kimia, IAA sama dengan asam amino triptofan. Beberapa senyawa yang disintesis dapat menimbulkan respon fisiologi seperti AIA, dianggap sebagai auksin yang termasuk kedalam kelompok ini adalah asam naftalenasetat (NAA), asam 2,4-diklorofenoksi asetat (2,4-D) yang fungsinya  jika diletakkan dalam jaringan meristematik adalah seperti cara kerja auksin. Secara alami, auksin diproduksi oleh jaringan meristematik yang ada pada pucuk. Kebutuhan auksin tanaman harus berada pada kisaran tertentu yang optimum yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Penambahan auksin dalam jumlah yang besar justru mengakibatkan metabolisme sel-sel dalam jaringan menjadi kacau. Pada jaringan koleoptil yang diberi AIA, jaringan bertambah panjang tetapi tidak sepanjang yang diberi perlakuan dengan 2,4 D dan dengan NAA. Pada jaringan koleoptil yang diberi perlakuan dengan air suling menunjukkan adanya pertambahan panjang. Hal ini dijadikan kelompok kontrol dimana objek tidak diberi perlakuan sebagaimana yang lain. Jaringan koleoptil akan tetap melakukan aktifitas pemanjangan sel meskipun tidak diberi auksin. Hal ini karena pada koleoptil sudah memproduksi auksin secara alami. Oleh karena itu aktifitas pemanjangan sel akan tetap berlangsung. Sedangkan penambahan AIA justru mengakibatkan terhambatnya aktifitas pemanjangan secara normal yang dikarenakan terlalu banyaknya AIA dalam tubuh jaringan. Sedangkan penambahan 2,4 D dan NAA membantu meningkatkan aktifitas pemanjangan sel-sel pada jaringan koleoptil.

      Berbagai jenis hormon berpengaruh terhadap pemanjangan sel. Jenis hormon tertentu sangat spesifik terhadap suatu jaringan tumbuhan. Pemanjangan jaringan pada akar akan dipengaruhi oleh hormon yang berbeda dengan hormon yang berpengaruh pada pemanjangan koleoptil. Berdasarkan hasil pengamatan serta analisis yang telah kami lakukan, didapatkan bahwa pada jaringan koleoptil, hormon 2,4 D mempengaruhi aktifitas pemanjangan jaringan yang sangat cepat, sedangkan pada jaringan akar jenis hormon AIA yang yang paling cepat mempengaruhi pemanjangan jaringannya. Pengaruh hormon tidak sama pada jaringan yang berbeda.

BAB V

PENUTUP

A.  Simpulan

            Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa jenis-jenis hormon berpengaruh terhadap pemanjangan jaringan baik pada jaringan akar kecambah maupun pemanjangan jaringan koleoptil dan masing-masing jenis hormon bekerja spesifik terhadap pemanjangan jaringan tertentu. Jenis hormon yang optimum terhadap jaringan koleoptil berbeda dengan jenis hormon yang optimum terhadap jaringan akar kecambah jagung.

B.  Saran

Praktikum yang berjudul pengaruh hormon terhadap pemanjangan jaringan dilakukan pengukuran terhadap pertambahan jaringan tumbuhan, sebaiknya  dalam pengukuran panjang awal dan panjang akhir digunakan alat ukur (penggaris) yang sama untuk menjaga keakutratan data yang diperoleh.