HORMON-HORMON PADA TUMBUHAN

Dalam postingan kali ini saya akan membahas tentang "HORMON-HORMON PADA TUMBUHAN" yang dimiliki oleh tumbuhan serta sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. check it out!!

HORMON-HORMON PADA TUMBUHAN

Hormon tumbuhan, atau pernah dikenal juga dengan fitohormon, adalah sekumpulan senyawa organik bukan hara (nutrien), baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang dalam kadar sangat kecil (di bawah satu milimol per liter, bahkan dapat hanya satu mikromol per liter) mendorong, menghambat, atau mengubah pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan (taksis) tumbuhan.

Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Namun demikian, hormon tumbuhan tidak dihasilkan dari suatu kelenjar tertentu (endokrin) sebagaimana pada hewan, tetapi dihasilkan dari jaringan-jaringan tertentu. Penyebarannya pun tidak harus melalui pembuluh, karena hormon tumbuhan dapat ditransfer melalui sitoplasma atau ruang antarsel.

Hormon tumbuhan bersifat endogenous ("endogen"), dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan, maupun exogenous ("eksogen"), diberikan dari luar sistem individu. Hormon eksogen dapat juga merupakan bahan non-alami (sintetik, tidak dibuat dari ekstraksi tumbuhan). Oleh karena itu, untuk mengakomodasi perbedaan dari hormon hewan, dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris: plant growth regulator/substances) bagi hormon tumbuhan.

JENIS-JENIS HORMON TUMBUHAN

1.AUXIN

Auksin adalah zat yang di temukan pada ujung batang, akar, pembentukan bunga yang berfungsi untuk sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Hormon auksin adalah hormon pertumbuhan pada semua jenis tanaman.

Fungsi dari hormon auksin ini dalah membantu dalam proses mempercepat pertumbuhan, baik itu pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan buah, mengurangi jumlah biji dalam buah. kerja hormon auksin ini sinergis dengan hormon sitokinin dan hormon giberelin.tumbuhan yang pada salah satu sisinya disinari oleh matahari maka pertumbuhannya akan lambat karena kerja auksin dihambat oleh matahari tetapi sisi tumbuhan yang tidak disinari oleh cahaya matahari pertumbuhannya sangat cepat karena kerja auksin tidak dihambat.sehingga hal ini akan menyebabkan ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah sinar matahari atau yang disebut dengan fototropisme.

Untuk membedakan tanaman yang memiliki hormon yang banyak atau sedikit kita harus mengetahui bentuk anatomi dan fisiologi pada tanaman sehingga kita lebih mudah untuk mengetahuinya. sedangkan untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang terang dan gelap diantaranya untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang gelap pertumbuhan tanamannya sangat cepat selain itu tekstur dari batangnya sangat lemah dan cenderung warnanya pucat kekuningan.hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin tidak dihambat oleh sinar matahari. sedangkan untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang terang tingkat pertumbuhannya sedikit lebih lambat dibandingkan dengan tanaman yang diletakkan ditempat gelap,tetapi tekstur batangnya sangat kuat dan juga warnanya segar kehijauan, hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin dihambat oleh sinar matahari.

Cara kerja hormon Auksin adalah menginisiasi pemanjangan sel dan juga memacu protein tertentu yg ada di membran plasma sel tumbuhan untuk memompa ion H+ ke dinding sel. Ion H+ mengaktifkan enzim ter-tentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang akibat air yg masuk secara osmosis.

Auksin merupakan salah satu hormon tanaman yang dapat meregulasi banyak proses fisiologi, seperti pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel serta sintesa protein (Darnell, dkk., 1986).

Auksin diproduksi dalam jaringan meristimatik yang aktif (yaitu tunas , daun muda dan buah) (Gardner, dkk., 1991). Kemudian auxin menyebar luas dalam seluruh tubuh tanaman, penyebarluasannya dengan arah dari atas ke bawah hingga titik tumbuh akar, melalui jaringan pembuluh tapis (floom) atau jaringan parenkhim (Rismunandar, 1988).

Auksin atau dikenal juga dengan IAA = Asam Indolasetat (yaitu sebagai auxin utama pada tanaman), dibiosintesis dari asam amino prekursor triptopan, dengan hasil perantara sejumlah substansi yang secara alami mirip auxin (analog) tetapi mempunyai aktifitas lebih kecil dari IAA seperti IAN = Indolaseto nitril,TpyA = Asam Indolpiruvat dan IAAld = Indolasetatdehid. Proses biosintesis auxin dibantu oleh enzim IAA-oksidase (Gardner, dkk., 1991).

Auksin pertama kali diisolasi pada tahun 1928 dari biji-bijian dan tepung sari bunga yang tidak aktif, dari hasil isolasi didapatkan rumus kimia auksin (IAA = Asam Indolasetat) atau C10H9O2N. Setelah ditemukan rumus kimia auksin, maka terbuka jalan untuk menciptakan jenis auksin sintetis seperti Hidrazil atau 2, 4 - D (asam - Nattalenasetat), Bonvel Da2, 4 - Diklorofenolsiasetat), NAA (asam (asam 3, 6 - Dikloro - O - anisat/dikambo), Amiben atau Kloramben (Asam 3 - amino 2, 5 diklorobenzoat) dan Pikloram/Tordon (asam 4 – amino – 3, 5, 6 – trikloro – pikonat).

Auksin sintetis ini sudah digunakan secara luas dan komersil di bidang pertanian, dimana batang, pucuk dan akar tumbuh-tumbuhan memperlihatkan respon terhadap auksin, yaitu peningkatan laju pertumbuhan terjadi pada konsentrasi yang optimal dan penurunan pertumbuhan terjadi pada konstrasi yang terlalu rendah atau terlalu tinggi.

Setelah pemanjangan ini, sel terus tumbuh dengan mensintesis kembali material dinding sel dan sitoplasma. Selain memacu peman-jangan sel, hormon Auksin yg di kombinasikan dengan Giberelin dapat memacu pertumbuhan jaringan pembuluh dan mendorong pembelahan sel pada kambium pembuluh sehingga mendukung pertumbuhan diameter batang.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi IAA ini adalah :

a. Sintesis Auxin

b. Pemecahan Auxin

c. In-aktifnya IAA sebagai akibat proses pemecahan molekul.

· Struktur molekul dan aktivitas auxin

Menurut Koeffli, Thimann dan went (1966), aktivitas auxsin ditentukan oleh :

a. adanya struktur cincin yang tidak jenuh,

b. adanya rantai keasaman (acid chain)

c. pemisahan karboksil grup (-COOH) dari struktur cincin.

d. Adanya pengaturan ruangan antara struktur cincin dengan rantai keasaman.

Keempat persyaratan diatas merupakan faktor yang menentukan terhadap aktivitas auxin. Tentang sifat dari rantai keasaman, Koeffli (1966) menerangkan bahwa posisi dan panjang rantai keasaman, berpengaruh terhadap aktivitas auxin. Rantai yang mempunyai karboksil grup dipisahkan oleh karbon atau karbon dan oksigen akan memberikan aktivitas yang normal.

2.GIBBERELLIN

Gibberellin adalah jenis hormon tumbuh yang mula-mula diketemukan di Jepang oleh Kurosawa pada tahun 1926. Penelitian lanjutan dilakukan oleh Yabuta dan Hayashi (1939). Ia dapat mengisolasi crystalline material yang dapat menstimulasi pertumbuhan pada akar kecambah. Dalam tahun 1951, Stodola dkk melakukan penelitian terhadap substansi ini dan menghasilkan "Gibberelline A" dan "Gibberelline X". adapun hasil penelitian lanjutannya menghasilkan GA1, GA2,danGA3.

Pada saat yang sama dilakukan pula penelitian di Laboratory of the Imperial Chemical Industries di Inggris sehingga menghasilkan GA3 (Cross, 1954 dalam Weaver 1972). Nama Gibberellin acid untuk zat tersebut telah disepakati oleh kelompok peneliti itu sehingga populer sampai sekarang.

Metabolisme gibberelline

Gibberellin adalah zat kimia yang dikelompokan kedalam terpinoid. Semua kelompok terpinoid terbentuk dari unit isoprene yang terdiri dari 5 atom karbon.

Fungsi giberelin pada tanaman sangat banyak dan tergantung pada jenis giberelin yang ada di dalam tanaman tersebut. Beberapa proses fisiologi yang dirangsang oleh giberelin antara lain adalah seperti di bawah ini(Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury dan Ross, 1992).

Merangsang batang dengan merangsang pembelahan sel dan perpanjangan.
Merangsang lari / berbunga dalam menanggapi hari panjang.
Breaks dormansi benih di beberapa tanaman yang memerlukan stratifikasi atau cahaya untuk menginduksi perkecambahan.
Merangsang produksi enzim (a-amilase) di germinating butir serealia untuk mobilisasi cadangan benih.
Menginduksi maleness di bunga dioecious (ekspresi seksual).
Dapat menyebabkan parthenocarpic (tanpa biji) pengembangan buah.
Dapatkah penundaan penuaan dalam daun dan buah jeruk.
Genetik Dwarsfism

Penjelasan singkat dari masing-masing fungsi fisiologis tersebut.

Pembungaan

Peranan giberelin terhadap pembungaan telah dibuktikan oleh banyak penelitian. Misalnya penelitian yang dilakukan oleh Henny (1981), pemberian GA3 pada tanaman Spathiphyllum mauna. Ternyata pemberian GA3 meningkatkan pembungaan setelah beberapa minggu perlakuan.

Genetik Dwarsfism

Genetik Dwarsfism adalah suatu gejala kerdil yang disebabkan oleh adanya mutasi genetik. Penyemprotan giberelin pada tanaman yang kerdil bisa mengubah tanaman kerdil menjadi tinggi. Sel-sel pada tanaman keril mengalami perpanjangan (elongation) karena pengaruh giberelin. Giberelin mendukung perkembangan dinding sel menjadi memanjang. Penelitian lain juga menemukan bahwa pemberian giberelin merangsang pembentukan enzim proteolitik yang akan membebaskan tryptophan (senyawa asal auksin). Hal ini menjelaskan fonomena peningkatan kandungan auksik karena pemberian giberelin.

Pematangan Buah

Proses pematangan ditandai dengan perubahan tekture, warna, rasa, dan aroma.

Pemberian giberelin dapat memperlambat pematangan buah. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aplikasi giberelin pada buah tomat dapat memperlambat pematangan buah. Pengaruh ini juga terlihat pada buah pisang matang yang diberi aplikasi giberelin.

Perkecambahan

Biji/benih tanaman terdiri dari embrio dan endosperm. Di dalam endoperm terdapat pati yang dikelilingi oleh lapisan yang dinamakan ‘aleuron’. Pertumbuhan embrio tergantung pada ketersediaan nutrisi untuk tumbuh. Giberelin meningkatkan/merangsang aktivitas enzim amilase yang akan merubah pati menjadi gula sehingga dapat dimanfaatkan oleh embrio.

Stimulasi aktivitas kambium dan xylem

Beberapa penelitian membuktikan bahwa aplikasi giberelin mempengaruhi aktivitas kambium dan xylem. Pemberian giberelin memicu terjadinya differensiasi xylem pada pucuk tanaman. Kombinasi pemberian giberelin + auksin menunjukkan pengaruh sinergistik pada xylem. sedangkan pemberian auksin saja tidak memberikan pengaruh pad xylem.

Dormansi

Dormansi dapat diistilahkan sebagai masa istirahan pada tanaman. Proses dormansi merupakan proses yang komplek dan dipengaruhi banyak faktor. Penelitian yang dilakukan oleh Warner menunjukkan bahwa aplikasi giberelin menstimulasi sintesis ribonuklease, amulase, dan proteasi pada endosperm biji. Fase akhir dormansi adalah fase perkecambahan, giberelin perperan dalam fase perkecambahan ini seperti yang telah dijelaskan di atas.

3.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.

* Struktur kimia dan Biosintesis ethylene

Struktur kimia ethylene sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen

Biosintesis ethylene terjadi di dalam jaringan tanaman yaitu terjadi perubahan dari asam amino methionine atas bantuan cahaya dan FMN (Flavin Mono Nucleotide) menjadi Methionel. Senyawa tersebut mengalami perubahan atas bantuan cahaya dan FMN menjadi ethykene, methyl disulphide, formic acid.

Sitokinin

Hormon Sitokinin berfungsi mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar, mendorong pembelahan sel dan pertumbuh-an secara umum, mendorong perkecambahan, dan menunda penuaan. Cara kerja hormon Sitokinin yaitu dapat meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan perkembangan kultur sel tanaman. Sitokinin juga dapat menunda penuaan daun, bungan, dan buah dgn cara mengontrol dgn baik proses kemunduran yg menyebabkan kematian sel-sel tanaman.

Hormon Sitokinin diproduksi pada akar. Sitokiniun sering juga dengan kinin, merupakan nama generik untuk substansi pertumbuhan yang khususnya merangsang pembelahan sel (sitokinesis) (Gardner, dkk., 1991). Selanjutnya dijelaskan kinin disintesis dalam akar muda, biji dan buah yang belum masak dan jaringan pemberi makan (misalnya endosperm cair). Buah jagung, pisang, apel, air kelapa muda dan santan kelapa yang belum tua merupakan sumber kinin yang kaya.

Kinin terbentuk dengan cara fiksasi suatu rantai beratom C – 5, ke suatu molekul adenin. Rantai beratom C – 5 dianggap berasal dari isoprena. Basa purin merupakan penyusun kimia yang umum pada kinin alami maupun kinin sintetik (Millers, 1955 dalam Wilkins, 1989). Biosintesis sitokinin dengan bahan dasar mevalonic acid. Sebenarnya sudah sejak tahun 1892 ahli fisologi I. Wiesner, menyatakan bahwa aktivitas pembelahan sel membutuhkan zat yang spesifik dan adanya keseimbangan antara faktor-faktor endogenous. Secara pasti baru tahun 1955 sitokinin ditemukan oleh C.O. Miller, Falke Skoog, M.H. Von Slastea dan F.M. Strong dinyatakan sebagai isolasi zat yang disebut kinetin dari DNA yang diautoklap, sangat aktif sebagai promotor mitosis dan pembelahan sel kalus (Moree, 1979). Selanjutnya dijelaskan bahwa kata sitokinin berasal dari pengertian cytokinesis yang berarti pembelahan sel. Sitokinin alami ditemukan oleh D.S. Lethan dan C.O. Miller tahun 1963 diisolasi dalam bentuk kristal dari biji jagung yang belum matang disebut zeatin. Sitokini alami terjadi dari derivat isopentenyl adenine.

4.INHIBITORS

Yang dimaksud dengan istilah inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman, sering didapat pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam dormansi.

Di dalam tanaman, inhibitor menyebar disetiap organ tubuh tanaman tergantung dari jenis inhibitor itu sendiri. Menurut weaver (1972), beberapa jenis inhibitor adalah merupakan bentuk phenyl compound termasuk phenol, benzoic acid, cinamic acid dan coffeic acid. Gallic acid dan shikimic acid merupakan turunan dari benzoic acid. Selanjutnya ia mengemukakan pula bahwa gallic acid dapat diketemukan pada buah yang matang, sedangkan ferulic acid dan p-coumaric acid merupakan ko faktor untuk IAA oksida.
Di dalam alam, abscisic acid dapat dijumpai pada daun, batang, rizoma, ubi (tuber), tunas (bud), tepung sari, buah, embrio, endosperm, ataupun kulit biji (seed coat) misalnya pada tanaman kentang, kacang, apel, adpokat rose dan kelapa.
Plant growth retardant adalah inhibitor yang berperan dalam menghambat aktivitas apical meristematic.

5. Polyamines

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
Selain hormon-hormon yang telah disebutkan di atas, ada pula hormon lain yang juga dihasilkan tumbuhan yaitu:

1) Kalin, yang dapat dibedakan menjadi empat:

• Kaulokalin, merangsang proses pembentukan batang

• Rizokalin, merangsang proses pembentukan akar

• Filokalin, merangsang proses pembentukan daun

• Antokalin, merangsang proses pembentukan bunga

2) Asam traumalin

Berperan dalam memperbaiki bagian tubuh tumbuhan yang rusak

6. Brassinolide (kelompok brassinosteroid)

Brassinolide adalah fitohormon yang mirip steroid pada hewan dan memiliki respon yang mirip dengan giberelin. Beberapa fungsi brassinolide adalah sebagai berikut : meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan, menghambat penuaan daun (senescence), mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan, menghambat proses gugurnya daun, menghambat pertumbuhan akar tumbuhan, meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan, menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan, merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan, merangsang diferensiasi xylem tumbuhan, menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat (defisien) udara dan endogenus karbohidrat. Brassinolide tersintesis dari asetil CoA melalui jalur asam mevalonik

7. Asam absisat (ABA).

Asam absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor) dalam kegiatan tumbuhan. Hormon Asam Absisat (ABA). Asal kata: Bahasa Latin Penemu: P.F. Wareing dan F.T. Addicott. Objek penelitian: buah kapas. Hasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhan. Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin.

Hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah. Fungsi Hormon Asam Absisat (ABA). Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh. Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air. Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan. Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya. Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen. Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah. Hormon ini dibentuk pada daundaun dewasa.

Asam absisat mempunyai peran fisiologis diantaranya adalah:

1) Mempercepat absisi bagian tumbuhan yang menua, seperti daun, buah dan dormansi tunas.

2) Menginduksi pengangkutan fotosintesis ke biji yang sedang berkembang dan mendorong sintesis protein simpanan.

3) Mengatur penutupan dan pembukaan stomata terutama pada saat cekaman air.

Macam-macam Hormon Pertumbuhan Pada Tumbuhan dan Fungsinya

No.	Nama Hormon	Fungsi
1.	Auksin	a. Merangsang perpanjangan sel. b. Merangsang pembentukan bunga dan buah. c. Merangsang pemanjangan titik tumbuh. d. Mempengaruhi pembengkokan batang. e. Merangsang pembentukan akar lateral. f. Merangsang terjadinya proses diferensiasi.
2.	Gibberellin	a. Merangsang pembelahan sel kambium. b. Merangsang pembungaan lebih awal sebelum waktunya. c. Merangsang pembentukan buah tanpa biji. d. Merangsang tanaman tumbuh sangat cepat sehingga mempunyai ukuran raksasa.
3.	Sitokinin	a. Merangsang proses pembelahan sel. b. Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah. c. Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar. d. Meningkatkan daya resistensi terhadap pengaruh yang merugikan seperti suhu rendah, infeksi virus, pembunuh gulma, dan radiasi. e. Menghambat (menahan) menguningnya daun dengan jalan membuat kandungan protein dan klorofil yang seimbang dalam daun (senescens).
4.	Gas etilen	a. Membantu memecahkan dormansi pada tanaman, misalnya pada ubi dan kentang. b. Mendukung pematangan buah. c. Mendukung terjadinya abscission (pelapukan) pada daun. d. Mendukung proses pembungaan. e. Menghambat pemanjangan akar pada beberapa spesies tanaman dan dapat menstimulasi pemanjangan batang. f. Menstimulasi perkecambahan. g. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar.
5.	Kalin	a. Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar. b. Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang. c. Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun. d. Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga.
6.	Asam absisat (ABA)	a. Menghambat perkecambahan biji. b. Mempengaruhi pembungaan tanaman. c. Memperpanjang masa dormansi umbi-umbian. d. Mempengaruhi pucuk tumbuhan untuk melakukan dormansi.
7.	Asam traumalin / Asam traumalat	Memperbaiki luka pada tumbuhan (proses restitusi / regenerasi)