MAKALAH
FISIOLOGI TUMBUHAN
”
Faktor Luar dan Faktor Dalam
Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan serta Pembelahan sel, Pemanjangan
Sel, Organogenesis”
 |
Dosen
Pengampu :
Dra.
Hj. Muswita, M.Si
Kelompok 1
1.
Gustiana
(A1C414041)
2.
Ida
Mala (A1C414011)
3.
Muhamad
Tommy (A1C414012)
4.
Septian
Harmi Lestari (A1C414029)
PENDIDIKAN
BIOLOGI
PENDIDIKAN
MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2016
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah S.W.T karena atas rahmat dan hidayah serta izin-Nya kami dapat
menyelesaikan penulisan Makalah Fisiologi Tumbuhan Mengenai “ Faktor Luar dan Faktor Dalam Mempengaruhi Pertumbuhan dan
Perkembangan serta Pembelahan sel, Pemanjangan Sel, Organogenesis”.
Makalah ini membahas tentang
faktor faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan lalu bagaimana
proses pembelahan sel, pemanjangan dan organogenesis. Kami menyadari walaupun
sudah berusaha sekuat kemampuan yang maksimal, makalah ini masih banyak
kekurangan dan kelemahan baik dari segi bahasa, pengolahan, maupun dalam
penyusunannya. Oleh karna itu, kami sangat mengharapkan kritik dan sarannya.
Walaupun demikian, kami berharap
penulisan makalah ini bermanfaat bagi kami khususnya dan para pembaca umumnya,
sehingga dapat melengkapi khasanah ilmu pengetahuan yang senantiasa berkembang
dengan cepat.
Jambi, 30 Maret 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR...................................................................................................i
DAFTAR
ISI
................................................................................................................ii
BAB
I PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang...................................................................................................1
B. Rumusan
Masalah...............................................................................................2
C. Tujuan.................................................................................................................2
BaB
II PEMBAHASAN
A.Faktor dalam
dan faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan.............................................................................................3
B. Pembelahan
sel dan pemanjangan
sel...............................................................12
C.
Organogenesis..................................................................................................15
BAB
III PENUTUP
A.
Kesimpulan....................................................................................................19
B.
Saran..............................................................................................................19
DAFTAR
PUSTAKA................................................................................................iii
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Sedikit sekali perbedaan antara
perkembangan dan pertumbuhan, pertumbuhan dan perkembangan merupakan suatu
koordinasi yang baik dari banyak peristiwa pada tahap yang berbeda, yaitu dari
tahap biofisika ke tahap organisme dan menghasilkan suatu organisme yang utuh
dan lengkap. Prosesnya sangat kompleks dan banyak cara berbeda untuk dapat
memahaminya.
Kita dapat memisahkan konsep
pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan selalu menunjukkan suatu pertambahan
dalam ukuran dengan menghilangkan konsep-konsep yang menyangkut perubahan
kualitas seperti halnya pengertian mencapai ukuran penuh atau kedewasaan, yang
tidak relevan dengan pengertian proses pertambahan. Meskipun demikian konsep
sederhana mengenai pertambahan ukuran mengalami kesukaran juga karena banyak
cara untuk mengukurnya. Pertumbuhan dapat di ukur sebagai pertambahan panjang,
lebar, atau luas, tetapi dapat pula di ukur berdasarkan pertambahan volume,
masa atau berat. Setiap parameter ini menggambarkan sesuatu yang berbeda dan
jarang adanya hubungan sederhana antara mereka dalam organisme yang sedang
tumbuh. Hal ini disebabkan pertumbuhan sering terjadi dalam arah dan kadar
cepat yang berbeda yang satu sama lain tidak ada kaitanya.
Pertumbuhan dan perkembangan di pengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
faktor internal dan faktor eksternal. Faktor yang mempengaruhi perkambangan
pada tumbuhan sangat beragam, sehingga keadaan yang terjadi pada tanaman itu
juga sangat berbeda-beda.
Secara umum pertumbuhan dan
pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium zigot yang merupakan hasil
pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan
jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi. Kemudian
akan terjadi proses organogenesis Organogenesis merupakan proses yang
menginduksi pembentukan sel, jaringan atau kalus menjadi tunas dan tanaman
sempurna. Organogenesis tejadi dipacu oleh
adanya komponen-komponen seperti medium, komponen endogen selama eksplan mulai
dikultur. Organogenesis ini bisa ditumbuhkan dari biji, daun atau bagian
tanaman lain yang akan tumbuh menjadi tanaman sempurna.
B. Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah yang dapat
diuraikan adalah sebagai berikut.
1.
Apasaja faktor dalam dan faktor luar
yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan?
2.
Bagaimaa proses pembelahan sel dan pemanjangan
sel?
3.
Bagaimana Proses Organogenesis?
C. Tujuan
Adapun tujuan yang dapat diuraikan
adalah sebagai berikut.
1.
Dapat mengetahui faktor dalam dan
faktor luar yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
2.
Dapat mengetahui proses pembelahan
sel dan pemanjangan sel
3.
Dapat mengetahui proses organogenesis
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Faktor- Faktor yang Mepengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
sangat dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar tumbuhan. Faktor dalam
adalah semua faktor yang terdapat dalam tubuh tumbuhan antara lain faktor
genetik yang terdapat di dalam gen dan hormon. Gen berfungsi mengatur sintesis
enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam sel. Hal ini yang menyebabkan
pertumbuhan dan perkembangan. Sedangkan, hormon merupakan senyawa organik
tumbuhan yang mampu menimbulkan respon fisiologi pada tumbuhan.
Faktor luar tumbuhan yang sangat
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu faktor lingkungan
berupa cahaya, suhu, oksigen dan kelembapan. Untuk lebih memahami, mari cermati
uraian berikut ini.
1.
Faktor Dalam
a.
Gen
Gen adalah substansi atau materi
pembawa yang diturunkan dari induk. Di dalam gen terdapat faktor-faktor yang
mempengaruhi sifat keturunan, selain itu juga berfungsi sebagai pengontrol
reaksi kimia di dalam sel. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup
misalnya bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna kulit, warna bunga, warna bulu, rasa
buah dan sebagainya.
Meskipun peranan gen sangat penting,
faktor genetis bukan satu- satunya faktor yang menentukan pola pertumbuhan dan
perkembangan, karena juga dipengaruhi oleh faktor lainnya. Misalnya tanaman
yang mempunyai sifat unggul dalam pertumbuhan dan perkembangannya, hanya akan
tumbuh dengan cepat, lekas berbuah, dan berbuah lebat jika ditanam di lahan
subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisi
lingkungannya tidak sesuai, pertumbuhan dan perkembangannya menjadi kurang baik.
b.
Hormon
Hormon
tumbuhan adalah suatu senyawa organik yang disintesis di salah satu bagian
tumbuhan dan dipindahkan ke bagian yang lain, pada konsentrasi yang sangat
rendah mampu menimbulkan respon fisiologis. Hormon mempengaruhi respon pada
bagian tumbuhan, seperti pertumbuhan akar, batang, pucuk, dan pembungaan.
Respon tersebut tergantung pada spesies, bagian tumbuhan, fase perkembangan,
konsentrasi hormon, interaksi antar hormon, dan berbagai faktor lingkungan. Terdapat lima hormon tumbuhan yang dikenal, yaitu auksin,
giberelin, sitokinin, gas etilen, dan asam absisat (ABA).
a). Auksin
Istilah auksin pertama kali
digunakan oleh Frits Went yang menemukan bahwa suatu senyawa menyebabkan
pembeng-kokan koleoptil ke arah cahaya. Pembengkokan koleoptil yang terjadi
akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi yang ditempeli potongan agar yang
mengandung auksin.
Auksin yang ditemukan Went kini
diketahui sebagai asam indol asetat (IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga
senyawa lain yang dianggap sebagai hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4
kloro IAA) yang ditemukan pada biji muda jenis kacang- kacangan, asam fenil
asetat (PAA) yang ditemui pada banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat
(IBA) yang ditemukan pada daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil. Auksin
berperan dalam berbagai macam kegiatan tumbuhan di antaranya adalah:
1)
Perkembangan buah
Pada waktu biji matang berkembang,
biji mengeluarkan auksin ke bagian-bagian bunga sehingga merangsang
pemben-tukan buah. Dengan demikian, pemberian auksin pada bunga yang tidak
diserbuki akan merangsang perkembangan buah tanpa biji. Hal ini disebut
partenokarpi.
2)
Dominansi apikal
Dominansi apikal adalah pertumbuhan
ujung pucuk suatu tumbuhan yang menghambat perkembangan kuncup lateral di
batang sebelah bawah. Dominansi apikal merupakan akibat dari transpor auksin ke
bawah yang dibuat di dalam meristem apikal.
3) Absisi
Daun muda dan buah muda membentuk
auksin, agar keduanya tetap kuat menempel pada batang. Tetapi, bila pembentukan
auksin berkurang, selapis sel khusus terbentuk di pangkal tangkai daun dan buah
sehingga daun dan buah gugur.
4) Pembentukan akar
adventif
Auksin merangsang pembentukan akar
liar yang tumbuh dari batang atau daun pada banyak spesies
b). Giberelin
Giberelin
pertama kali ditemukan di Jepang pada 1930 dari kajian terhadap tanaman padi yang
sakit. Padi yang terserang jamur Gibberella fujikuroi tersebut tumbuh terlalu
tinggi. Para ilmuwan Jepang mengisolasi zat dari biakan jamur tersebut. Zat ini
dinamakan giberelin. Bentuk-bentuk giberelin diantaranya adalah GA3, GA1, GA4,
GA5, GA19, GA20, GA37, dan GA38. Giberelin diproduksi oleh jamur dan tumbuhan tinggi.
Giberelin disintesis di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun muda,
dan akar. Giberelin memiliki beberapa peranan, antara lain:
1)
Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh.
2)
Perkecambahan biji dan mobilisasi cadangan makanan dari
3)
Endosperm untuk pertumbuhan embrio
4)
Perkembangan bunga dan buah.
5)
Menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan.
6)
Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel.
c).
Sitokinin
Kinetin merupakan sitokinin sintetik
yang pertama ditemukan oleh Carlos Miller pada ikan kering. Setelah itu
ditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam endosperma cair jagung, yaitu
zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah BAP (6-benzilaminopurin) dan 2-ip. Sitokinin
mempunyai beberapa fungsi, antara lain:
1)
Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik.
2)
Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem.
3)
Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun.
4)
Menunda penuaan daun.
5)
Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat
biji (breaking dormancy)
d). Gas Etilen
Buah-buahan terutama yang sudah tua
melepaskan gas yang disebut etilen. Etilen disintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan
proses pemasakan yang lebih cepat. Selain etilen yang dihasilkan oleh tumbuhan,
terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen
sintetik ini sering di gunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah.
Selain memacu pematangan, etilen juga
memacu perkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnya daun, dan
menghambat pemanjangan batang kecambah. Selain itu, etilen menunda pembungaan,
menurunkan dominansi apikal dan inisiasi akar, dan menghambat pemanjangan
batang kecambah.
e). Asam absisat (ABA)
Asam
absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor) dalam kegiatan tumbuhan. Hormon
ini dibentuk pada daun-daun 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.
f).
Kalin
Kalin merupakan hormon yang berfungsi
untuk memacu pertumbuhan organ tumbuhan, di antaranya:
1) Rhizokalin,
dapat memacu pertumbuhan akar
2) Kaukalin,
dapat memacu pertumbuhan batang
3) Fitokalin,
dapat memacu pertumbuhan daun
4) Anthokalin,
dapat memacu pertumbuhan bunga.
2. Faktor Luar
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan
hasil interaksi antara faktor dalam dan faktor luar. Faktor luar berasal dari
luar tubuh tumbuhan atau dari lingkungan yang berpengaruh pada pertumbuhan dan
perkembangan. Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan, antara lain:
a. Suhu
Suhu
merupakan faktor lingkungan yang penting bagi tumbuhan karena berhubungan
dengan kemampuan melakukan fotosintesis, translokasi, respirasi, dan
transpirasi. Tumbuhan memiliki suhu optimum untuk dapat tumbuh dan berkembang.
Suhu optimum merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan tanaman secara
ideal. Selain suhu optimum, tanaman juga mempunyai suhu maksimum dan minimum
yang bisa diterima olehnya. Suhu maksimum merupakan suhu tertinggi yang
memungkinkan tumbuhan masih dapat bertahan hidup. Suhu minimum merupakan suhu
terendah yang memungkinkan tumbuhan bertahan hidup. Sebagian besar tumbuhan
memerlukan temperatur sekitar 10°–38°C untuk pertumbuhannya.
b. Cahaya
Cahaya
jelas pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Cahaya merupakan sumber energi
untuk fotosintesis. Daun dan batang tumbuhan yang tumbuh ditempat gelap akan
kelihatan kuning pucat. Kemampuan tanaman tumbuh ditempat gelap disebut juga
dengan Etiolasi. Tumbuhan yang kekurangan cahaya menyebabkan batang tumbuh
lebih panjang, lembek dan kurus, serta daun timbul tidak normal. Panjang
penyinaran mempunyai pengaruh khusus bagi pertumbuhan dan reproduksi tumbuhan.
Cahaya matahari mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan, terutama pembungaan.
Berdasarkan lama penyinaran (fotoperiodisme), pembungaan tumbuhan terjadi jika:
|
|
Jenis
|
|
Penyinaran
|
|
Contoh
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Berhari
|
|
<12 jam
|
|
krisan, aster, dahlia,
|
|
|
|
|
(sub-tropis
|
|
anggrek,
stroberi, jagung,
|
|
|
|
|
pendek
|
|
|
|
||
|
|
|
utara)
|
|
kedelai, ubi jalar
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Berhari
|
|
12 jam
|
|
kacang, tebu
|
|
|
|
sedang
|
|
(tropis)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Berhari
|
|
>12 jam
|
|
kentang, gandum, bit,
|
|
|
|
|
(sub-tropis
|
|
bayam, selada, lobak, kol,
|
|
|
|
|
panjang
|
|
|
|
||
|
|
|
|
selatan)
|
|
bunga sepatu
|
|
|
|
Berhari
|
|
tidak
|
|
padi,
kapas, timun, tomat,
|
|
|
|
|
|
mawar,
anyelir, bunga
|
|
||
|
|
netral
|
|
dipengaruhi
|
|
|
|
|
|
|
|
matahari
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kualitas,
intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang
besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan. Cahaya mempengaruhi
pembentukan klorofil, fotosintesis, fototropisme, dan fotoperiodisme. Efek
cahaya meningkatkan kerja enzim untuk memproduksi zat metabolik untuk
pembentukan klorofil. Sedangkan, pada proses fotosintesis, intensitas cahaya
mempengaruhi laju fotosintesis saat berlangsung reaksi terang. Jadi cahaya
secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena
hasil fotosintesis berupa karbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organ
tumbuhan.
c. Air
dan Unsur Hara
Air
merupakan senyawa yang sangat penting bagi tumbuhan. Fungsi air antara lain
sebagai media reaksi enzimatis, berperan dalam fotosintesis, menjaga turgiditas
sel dan kelembapan, transportasi unsur hara dan hasil fotosintesis, menjaga
turgiditas sel tumbuhan, perkecambahan biji (imbibisi). Kandungan air dalam tanah mempengaruhi
kelarutan unsur hara dan menjaga suhu tanah. Tanaman, menyerap unsur hara dari
media tempat hidupnya, yaitu dari tanah ataupun dari air. Unsur hara merupakan
salah satu penentu pertumbuhan suatu tanaman baik atau tidaknya tumbuhan
berkembangbiak.
d. Kelembaban
Tanah
lembap sangat cocok untuk pertumbuhan, terutama saat perkecambahan biji. Hal
ini karena tanah lembap menyediakan cukup air untuk mengaktifkan enzim dalam
biji serta melarutkan makanan dalam jaringan. Tingkat pengaruh kelembapan udara
atau tanah pada tumbuhan berbeda-beda. Ada tanaman yang membutuhkan kelembapan
udara dan kelembapan tanah yang tinggi, misalnya lumut hati. Sebaliknya, ada
juga tanaman yang tumbuh dengan baik pada dengan kelembapan udara dan tanah
kelembapan rendah, misalnya Aloe vera (lidah buaya) dan beberapa jenis tanaman
anggrek.
e. Ketersediaan
Oksigen
Setiap makhluk hidup memerlukan oksigen untuk
respirasi aerob dalam tubuh. Melalui respirasi aerob, tumbuhan dapat memperoleh
energi untuk pertumbuhannya. Oksigen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalam respirasi
pada tumbuhan, terjadi penggunaan oksigen untuk menghasilkan energi. Energi ini
digunakan, antara lain untuk pemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan
aktivitas tumbuhan
f. Angin
Angin
merupakan unsur penting bagi tanaman, karena angin dapat mengatur penguapan
atau temperature, membantu penyerbukan (lebih -lebih penyerbukan silang),
membawa uap air sehingga udara panas menjadi sejuk, dan membawa gas – gas yang
sangat dibutuhkan oleh tanaman.
g.
Nutrisi / Makanan
Makanan
atau nutrisi diperoleh dari lingkungan berupa unsur-unsur mineral. Makanan
merupakan sumber energy dan sumber materi untuk mensintensis berbagai komponen
sel. Nutrisi atau makanan diperlukan oleh setiap makhluk hidup. salah satu
fungsi nutrisi adalha sebagi sumber energi dan sumber materi untuk mensintesis berbagai
komponen sel. Nutrisi (unsur hara) yang diperlukan oleh tumbuhan terbagi
menjadi makronutrien dan mikronutrien. Perubahan pada daun akibat defisiensi
nutrisi:
|
Nutrien
|
Bentuk yang
|
Fungsi Utama
|
Gejala
Kekurangan
|
|
||||
|
Tersedia
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Makronutrien
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Karbon (C)
|
CO2
|
(udara)
|
|
Penyusun
bahan organik (karbohidrat,
|
Pertumbuhan
|
dan
|
metabolisme
|
|
|
|
|
|
|
lemak,
protein, enzim dan turunannya)
|
terhambat,
akhirnya mati
|
|
||
|
Hidrogen (H)
|
H2O (air)
|
|
Penyusun
bahan organik (karbohidrat,
|
Pertumbuhan
|
dan
|
metabolisme
|
|
|
|
|
|
|
|
lemak,
protein, enzim dan turunannya)
|
terhambat,
akhirnya mati
|
|
||
|
Oksigen (O)
|
O2 (udara), H2O
|
Penyusun
bahan organik (karbohidrat,
|
Pertumbuhan
|
dan
|
metabolisme
|
|
||
|
|
(air)
|
|
|
lemak,
protein, enzim dan turunannya)
|
terhambat,
akhirnya mati
|
|
||
|
Fosfor (P)
|
H PO , HPO
|
–
|
Penyusun asam
nukleat, fosfolipid
|
Pertumbuhan
|
terhambat, daun
|
|
||
|
|
2
|
4
|
4
|
membran sel,
ATP, NADP, koenzim
|
berwarna hijau
tua, daun bercak
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
kemerahan,
ada bagian yang mati
|
|
||
|
Kalium (K)
|
K+
|
|
|
Kofaktor atau
aktivator enzim dalam
|
Perubahan kabohidrat
terhambat,
|
|
||
|
|
|
|
|
sintesis protein
dan metabolisme
|
daun
bercak-bercak kuning
|
|
||
|
Nitrogen (N)
|
NO3–, NH4– dari
|
karbohidrat,
untuk meniaga keseim-
|
|
|
|
|
||
|
|
tanah
|
|
bangan ion
|
|
|
|
|
|
|
Sulfur (S)
|
SO 2–
|
|
Penyusun asam
amino, protein, asam
|
Pertumbuhan
terhambat, daun pucat
|
|
|||
|
|
4
|
|
|
nukleat,
klorofil, hormon, dan enzim
|
dan kuning
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Kalsium (Ca)
|
Ca2+
|
|
|
Penyusun asam
amino sistein dan
|
Daun
mengalami klorosis (menguning)
|
|
||
|
|
|
|
|
metionin,
koenzim-A dan beberapa
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vitamin:
tiamin dan biotin
|
|
|
|
|
|
Besi (Fe)
|
Fe3+, Fe2+
|
|
Menjaga permeabilitas membran,
|
Pertumbuhan
terhambat, gangguan
|
|
|||
|
|
|
|
|
membentuk kofaktor
enzim dalam
|
aktivitas
meristem ujung akhirnya mati,
|
|
||
|
|
|
|
|
metabolisme
karbohidrat
|
klorosis
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Magnesium
|
Mg2+
|
Berperan dalam pembentukan klorofil,
|
Klorosis, daun menjadi kuning pucat,
|
|
|
|
merupakan komponen penting enzim
|
dan mati
|
|
|
|
sitokrom, peroksidase, dan katalase
|
|
|
Mikronutrien
|
|
|
|
|
Boron (B)
|
H3BO3
|
Penyusun klorofil dan kofaktor enzim
|
Klorosis dari batang bawah ke ujung
|
|
|
|
dalam metabolisme karbohidrat
|
daun, pucat dan mati
|
|
Mangan (Mn)
|
Mn2+
|
Berperan dalam translokasi glukosa
|
Ujung batang mengering dan rusak
|
|
M o l i b d e n u m
|
MoO4
|
Komponen enzim yang mereduksi nitrat
|
Pertumbuhan terhambat
|
|
(Mo)
|
|
menjadi nitrit. Penting untuk fiksasi N
|
|
|
|
|
pada bakteri
|
|
|
Seng (Zn)
|
Zn2+
|
Dibutuhkan dalam sintesis triptofan
|
Ukuran daun dan panjang ruas-ruas
|
|
|
|
(prekursor auksin), aktivator beberapa
|
menjadi berkurang
|
|
|
|
enzim dehidrogenase dan berperan
|
|
|
|
|
dalam sintesis protein
|
|
|
Tembaga (Cu)
|
CU+, CU2+
|
Berperan dalam transfer elektron di
|
Daun muda berwarna hijau tua, daun
|
|
|
|
dalam kloroplas, komponen enzim yang
|
berguguran
|
|
|
|
berperan dalam reaksi redoks
|
|
|
Klor (Cl)
|
Cr
|
Aktivator fotosintesis dan kesetim-
|
Daun layu, klorosis, akar pendek dan
|
|
|
|
bangan ionik
|
menebal
|
|
|
|
|
|
Beberapa
komponen yang dibutuhkan anatara lain CO2 dan H2O. CO2 diabsorpsi oleh daun,
sedangkan air dan mineral diserap oleh akar. Komponen yang diperlukan tumbuhan
dalam jumlah besar disebut makronutrisi. Yaitu: karbon, oksigen, nitrogen,
sulfur, fosfat, kalium, hydrogen, kalsium, dan magnesium. Nutrisi yang
dibutuhkan dalam jumlah kecil disebut mikronutrisi. Yaitu: zat besi,
klorin,dll. Apabila tumbuhan kekurangan nutrisi disebut defisiensi.
h.
Ruang
Ruang
merupakan factor yang penting dalam persaingan antar spesies karena ruang sebagai tempat hidup dan
sumber nutrisi bagi tumbuhan. Ruang yang besar dapat menyebabkan tingginya
tingkat persaingan. Faktor utama yang memengaruhi persaingan antar jenis
tanaman yang sama diantaranya adalah kerapatan. Pengaruh kerapatan tanaman
terhadap diameter dan tinggi tanaman yaitu semakin besar kerapatan tanaman maka
semakin kecil diameter dan tinggi tanaman dan semakin kecil kerapatan tanaman
maka semakin besar diameter dan tinggi tanaman yang ada. Hal ini disebabkan
karena kerapatan yang besar berarti jumlah tanaman sejenis banyak tumbuh di
ruang sempit, saling berkompetisi untuk mendapatkan air, dan nutrisi yang
jumlahnya terbatas. Oleh karena itu diameter batang dan tinggi tanaman tidak
dapat tumbuh.
B. pembelahan sel dan pemanjangan
sel
Pertumbuhan Terminal pada ujung akar dan batang tumbuhan berbiji yang sedang
aktif tumbuh, terdapat tiga daerah pertumbuhan dan perkembangan. Daerah
tersebut adalah daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.
Gambar 1.2 Daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan
daerah
diferensiasi.
Daerah
Pembelahan, merupakan daerah yang paling ujung. Pada daerah ini terutama
terjadi pembentukan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Sel-sel di daerah
pembelahan memiliki inti sel yang relatif besar, berdinding sel tipis, dan
aktif membelah diri. Daerah pembelahan disebut pula daerah meristematik.
Daerah
Pemanjangan, merupakan hasil pembelahan sel-sel meristem di daerah pembelahan.
Sel-sel hasil pembelahan tersebut akan bertambah besar ukurannya sehingga
membentuk daerah pemanjangan. Sel-sel pada daerah ini lebih besar dibandingkan
dengan sel-sel pada daerah meristem.
Daerah
Diferensiasi, terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel di daerah ini
telah mengalami diferensiasi. Artinya sel-sel telah berubah bentuk sesuai
fungsinya. Sebagian sel mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks,
empulur, xilem dan floem. Sebagian sel lagi mengalami diferensiasi menjadi
jaringan parenkim (jaringan dasar), jaringan penunjang seperti kolenkim dan
sklerenkim. Dengan terjadinya diferensiasi sel maka terbentuklah berbagai
jaringan tumbuhan.
Pertumbuhan
pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi pertumbuhan primer dan sekunder
 |
Pertumbuhan
Primer, merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh
primer. Titik tumbuh primer terdapat pada ujung akar atau ujung batang. Titik
tumbuh primer telah mulai terbentuk sejak tumbuhan masih berupa embrio. Ujung
akar dan ujung batang tempat terjadinya pertumbuhan merupakan daerah meristem
apikal. Pertumbuhan primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang. Berdasarkan
titik tumbuh tumbuhan, terdapat dua teori titik tumbuh pada tumbuhan, yaitu :
1)
Teori Histogen
Teori
ini dikemukakan oleh Hanstein. Teori ini menyatakan bahwa pertumbuhan organ tubuh
tumbuhan dibentuk oleh tiga lapisan pembentuk jaringan,yaitu :
·
Dermatogen, yakni
lapisan luar yang membentuk epidermis.
·
Periblem, yakni lapisan
dalam yang membentuk korteks.
·
Pleuron, yakni lapisan
dalam yang membentuk stele.
2)
Teori Tunika Korpus
Teori
ini dikemukakan oleh Schmidt yang menyatakan bahwa pertumbuhan organ tubuh
tumbuhan yang dibentuk ada dua lapisan pembentuk jaringan, yaitu :
·
Tunika, yakni lapisan
luar yang membentuk epidermis dan korteks.
·
Corpus, yakni lapisan
dalam yang membentuk stele.
Pertumbuhan
Sekunder, merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan jaringan kambium.
Jaringan kambium bersifat meristematik, yaitu sel-selnya selalu aktif membelah.
|
C. Organogenesis
Organogenesis merupakan proses
terbentuknya organ seperti tunas, akar, baik secara langsung atau secara tidak
langsung melalui pembentukan kalus ataupun tidak. Sifat kompeten,
dediferensiasi dan determinasi sel atau jaringan sangat penting agar tejadi organogenesis
pada eksplan. Suatu sel dikatakn kompeten jika sel atau jaringan tersebut mampu
memberikan tanggapan terhadap signal lingkungan atau signal hormon. Membentuk
eksplan yang kompeten dapat dilakukan dengan memberikan perlakuan zat pengatur
tumbuh yang cocok atau disebut dengan induksi ZPT (Syara, 2006).
a. Proses Pembentukan Embrio
Somatik
Embrio
somatik dapat terbentuk melalui dua jalur, yaitu secara langsung maupun tidak
langsung (melewati fase kalus). Keberhasilan akan tercapai apabila kalus atau sel
yang digunakan bersifat embriogenik yang dicirikan oleh sel yang berukuran
kecil, sitoplasma padat, inti besar, vakuola kecil-kecil dan mengandung butir
pati. Embrio somatik dapat dihasilkan dalam jumlah besar dari kultur kalus,
namun untuk tujuan perbanyakan dalam skala besar, jumlahnya dapat lebih
ditingkatkan. melalui inisisasi sel embrionik dari kultur suspensi yang berasal
dari kalus primer.
Embrio
somatic dapat dicirikan dari strukturnya yang bipolar, yaitu mempunyai dua
calon meristem, yaitu meristem akar dan meristem tunas. Dengan memiliki
struktur tersebut maka perbanyakan melalui embrio somatik lebih menguntungkan
daripada pembentukan tunas adventif yang unipolar. Di samping strukturnya,
tahap perkembangan embrio somatik menyerupai embrio zigotik. Pembentukan embrio somatik dapat
digambarkan melalui beberapa tahap, yaitu: Tahap globular (A), Tahap hati,
Tahap torpedo (B), Tahap kotiledon (C), Tahap kecambah, dan Tahap planlet
b. Teknik
Regenerasi Eksplan Melalui Organogenesis
Organogenesis langsung untuk perbanyakan
tunas dapat diinisiasi langsung dari tunas adventif. Pembentukan tunas secara
langsung ini tergantung pada bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan dan
jenis tanaman yang dikulturkan. Pada beberapa jenis tanaman tunas adventif
dapat terbentuk dari berbagai organ tanaman seperti daun, batang, akar atau
petal, sementara jenis tanaman lainnya hanya dari organ tertentu seperti potongan
umbi, embrio atau kecambah. Perbanyakan tanaman melalui pembentukan tunas
langsung dapat dilakukan dengan tahap inisiasi yang dilanjutkan dengan
multiplikasi tunas. Ke dua tahap ini dapat terjadi pada medium yang sama tanpa
melalui pemindahan ke medium baru. Tahap multiplikasi juga merupakan tahap
pembentukan tunas adventif dan tunas aksiler yang tumbuh dari mata tunas
adventif bersama-sama.
Organogenesis tidak langsung untuk
inisiasi tunas melalui kalus. Di sini tunas adventif maupun akar akan terbentuk
dengan diawali terjadinya kalus. Kultur kalus memiliki potensial morfogenetik
bervariasi. Kalus dari beberapa jenis tanaman atau dari beberapa eksplan,
sering gagal beregenerasi membentuk tunas atau hanya membentuk akar.
Perbanyakan tanaman melalui kalus akan menghasilkan tanaman dengan genetik yang
bervariasi, dan ini sangat dikehendaki oleh pemulia tanaman sebagai sumber
keragaman genetic.
Regenerasi eksplan melalui organogenesis
secara garis besar dilakukan dalam dua tahap, yaitu induksi tunas dan multiplikasi
tunas. Pada saat induksi tunas, eksplan ditanam pada media induksi tunas. Jenis
media dan komposisi media untuk induksi tunas, disesuaikan dengan jenis tanaman
c.
Teknik Regenerasi Eksplan Embriogenesis
Somatik
Sebagai eksplan umumnya digunakan
jaringan atau organ yang bersifat
embriogenik seperti embrio zigotik, kotiledon, mata tunas, dan hipo/epikotil
Embriogenesis somatik pada tanaman kehutanan mempunyai beberapa tahapan
perkembangan yang spesifik, seperti induksi kalus embriogenik atau embrio
somatik (pembentukan langsung), pemeliharaan, pendewasaan, perkecambahan, dan
aklimatisasi. Pembentukan embrio somatik secara langsung lebih disukai karena
dapat menekan masalah sulitnya pembentukan benih somatik pada tahap
perkecambahan.
Keberhasilan regenerasi melalui embryogenesis somatik
dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain formulasi media yang berbeda pada
setiap tahap perkembangan embrio somatik serta jenis eksplan yang digunakan.
Pada tahap pembentukan struktur globular dan hati sering digunakan zat pengatur
tumbuh sitokinin seperti benzyladenin (BA) atau yang mempunyai peran fisiologis
yang sama yaitu thidiazuron atau 2,4-D, dan NAA apabila embrio somatik melalui
fase kalus. Untuk tahap pendewasaan, konsentrasi sitokinin diturunkan dan untuk
tahap perkecambahan sering ditambahkan GA3.
Embriogenesis
mempunyai beberapa tahap spesifik, yaitu (1) induksi sel dan kalus embriogenik,
(2) pendewasan, (3) perkecambahan, dan (4) hardening. Pada tahap induksi kalus
embriogenik dilakukan isolasi eksplan dan penanaman pada media tumbuh. Untuk
induksi kalus embriogenik kultur umumnya ditumbuhkan pada media yang mengandung
auksin yang mempunyai daya aktivitas kuat atau dengan konsentrasi tinggi. Dari
berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa 2,4-D merupakan auksin yang efektif
untuk induksi kalus embriogenik. Zat pengatur tumbuh tersebut merupakan auksin
sintetis yang cukup kuat dan tahan terhadap degradasi karena reaksi enzimatik
dan fotooksidasi. Di samping auksin, sering pula diberikan sitokinin seperti
benzil adenin (BA) atau kinetin secara bersamaan. Tahap pendewasaan adalah
tahap perkembangan dari struktur globular membentuk kotiledon dan primordia
akar. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa tahap pendewasaan adalah
tahap yang paling sulit. Pada tahap ini sering digunakan auksin dengan
konsentrasi rendah.
Tahap
perkecambahan adalah fase di mana embrio somatic membentuk tunas dan akar. Pada
media perkecambahan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang digunakan sangat
rendah atau bahkan tidak diberikan sama sekali.Tahap hardening, yaitu tahap
aklimatisasi bibit embrio somatic dari kondisi in vitro ke lingkungan baru di
rumah kaca dengan penurunan kelembaban dan peningkatan intensitas cahaya Regenerasi
melalui embriogenesis somatik memberikan banyak keuntungan, antara lain: (1)
waktu perbanyakan lebih cepat; (2) pencapaian hasil dalam mendukung program
perbaikan tanaman lebih cepat; dan (3) jumlah bibit yang dihasilkan tidak
terbatas jumlahnya (Kartha, 1991).
BAB III
PENUTUP
Adapun kesimpulan yang dapat
diuraikan adalah sebagai berikut.
1.
Faktor dalam adalah semua faktor yang terdapat dalam tubuh
tumbuhan antara lain faktor genetik yang terdapat di dalam gen dan hormon. Sedangkan
Faktor luar tumbuhan yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan, yaitu faktor lingkungan berupa cahaya, suhu, Air dan Unsur Hara ,
Angin, Nutrisi/makanan, oksigen, ruang dan kelembapan.
2.
Daerah Pembelahan,
merupakan daerah yang paling ujung. Daerah Pemanjangan, merupakan hasil
pembelahan sel-sel meristem di daerah pembelahan. Sel-sel hasil pembelahan
tersebut akan bertambah besar ukurannya sehingga membentuk daerah pemanjangan.
Daerah Diferensiasi, terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel di daerah
ini telah mengalami diferensiasi. Artinya sel-sel telah berubah bentuk sesuai
fungsinya
3.
Organogenesis merupakan
proses terbentuknya organ seperti tunas, akar, baik secara langsung atau secara
tidak langsung melalui pembentukan kalus ataupun tidak. Sifat kompeten,
dediferensiasi dan determinasi sel atau jaringan sangat penting agar tejadi
organogenesis pada eksplan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2016. http: //jurnal.pertumbuhan dan perkembangan pada
tumbuhan.pdf/unesa/02/06 pdf. Diakses pada tanggal 27 maret 2016.
Kartha. 1991. Organogenesis dan embriogenesis, hal 14-21. dalam L.R Wetter
dan F. Constabel(Eds). Metode Kultur Jaringan Tanaman. Penerbit ITB Bandung.
Bandung.
Salisbury,F,B. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 3.
Bandung : Penerbit ITB
Sugito,Y.
1994. Dasar-dasar Agronomi. Malang:
Fakultas Pertanian Universitas
Brawijaya
Saefudin.2014.http://file.upi.edu/Direktori/SPS/PRODI.PENDIDIKAN_IPA/196307011988031SAEFUDIN/Pertumbuhan_dan_perkembangan_pada_tumbuhan.pdf.
Diakses pada tanggal 27 maret 2016.
Syara.
2006. Penggunaan IAA dan BAP untuk
menstimulasi organogenesis tanaman dalam kultur in vitro. Skripsi. Fakultas
Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar