FOTOPERIODISME DAN VERNALISASI

MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN

“FOTOPERIODISME DAN VERNALISASI”

DOSEN PENGAMPU:

Dra. Hj. MUSWITA, M.Si

DISUSUN OLEH KELOMPOK 5:

ROSSY MEILINDA             (A1C4140)

SITI KHOIRIAH                   (A1C414038)

SUNDARI MIRWANA        (A1C414040)

TASYA AGUSTINA             (A1C414020)

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat tuhan Yang Maha Esa, karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah dari mata kuliah Fisiologi Tumbuhan dalam waktu yang telah ditentukan.

Dalam makalah ini penulis sampaikan informasi mengenai fotoperiodisme dan vernalisasi dengan menggunakan literatur dari buku dan internet.

Dalam menyelesaikan makalah ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak,  untuk itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1.    Dosen pengampu mata kuliah Fisiologi Tumbuhan

2.    Teman-teman prodi biologi

Penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat dalam pemberian informasi tentang Fotoperiodisme dan Vernalisasi. Semoga makalah  ini dapat bermanfaat bagi kita semua untuk masa sekarang dan masa yang akan datang.

                                                                                                                                                                                                                                                      Jambi,  April 2016

                                                                                                                        Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR           .................……………………………...…...........……….... i

DAFTAR ISI                          ..................…………………………………...........….......... ii

BAB I             PENDAHULUAN                                                        

1.1.            Latar belakang                     ……….….………………………………..………….. 1

1.2.            Rumusan Masalah    ……….….………………………………………….... 2

1.3.            Tujuan Masalah        ……….….………………………………………..….. 2

BAB II                        PEMBAHASAN

2.1              Fotoperiodisme  .................................................................……..……......... 3

2.1.1.      Definisi Fotoperiodisme...........................…....................................... 3

2.1.2.      Klasifikasi tumbuhan…………………………………………………... 3

2.1.3.      Induksi Fotoperiodisme……………………………………………….. 6

2.1.4.      Mekanisme Pembungaan.................................................................... 6

2.2       Vernalisasi       ...................................................…......................................... 9

2.2.1. Letak Vernalisasi.................................................................................. 8

2.2.2. Hilangnya Vernalisasi.......................................................................... 11

2.2.3. Organ Penerima Rangsangan Vernalisasi............................................. 12

BAB III          PENUTUP

3.1       Kesimpulan.......................………………………………………………....... 13

3.2       Saran................................................................................................................ 13

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang

Jam biologis merupakan suatu isolator internail yang mengikuti waktu. Jam biologis kelihatannya merupakan citi umum organisme eukariotik, dan bukti pertama kita mengenal irama biologis datang dari kajian-kajian pada tumbuhan.

Pembungaan, pembuahan, dan set biji merupakan peristiwa-peristiwa penting dalam produksi tanaman. Proses-proses ini dikendalikan baik oleh lingkungan terutama fotoperiode dan temperatur, maupun oleh faktor-faktor genetik atau internal. Salah satu proses perkembangan yang harus tepat waktu adalah proses pembungaan. Tumbuhan tidak bisa berbunga terlalu cepat sebelum organ-organ penunjang lainnya siap, misalnya akar dan daun lengkap. Sebaliknya tumbuhan tidak dapat berbunga dengan lambat, sehingga buahnya tidak sempurna misalnya datangnya musim dingin.

Faktor lingkungan merupakan faktor yang sangat erat berhubungan kehidupan tanaman, yang akan mempengaruhi proses-proses fisiologi dalam tanaman. Semua proses fisiologi akan dipengaruhi oleh suhu dan beberapa proses akan tergantung dari cahaya dan temperatur. Penyinaran cahaya terhadap tanaman merupakan salah satu faktor eksternal yaitu faktor dari luar yang mempengaruhi pembungaan. Kejadian musiman sangat penting dalam siklus kehidupan sebagian besar tumbuhan. Perkecambahan biji, pembungaan, permulaan dan pengakhiran dormansi tunas merupakan contoh-contoh tahapan dalam perkembangan tumbuhan yang umumnya terjadi pada waktu spesifik dalam satu tahun. Stimulus lingkungan yang paling sering digunakan oleh tumbuhan untuk mendeteksi waktu dalam satu tahun adalah fotoperiode, yaitu suatu panjang relative malam dan siang. Respons fisologis terhadap fotoperiode, seperti pembungaan, disebut fotoperiodisme (photoperiodism).

Penemuan fotoperiodisme merangsang banyak sekali ahli fisiologi tanaman untuk mengadakan penyelidikan tentang proses itu lebih jauh dalam usahanya untuk menentukan mekanisme aksi. Mereka segera menemukan bahwa istilah hari pendek dan hari panjang merupakan salah kaprah (misnomer). Interupsi periode hari terang dengan interval kegelapan tidak mempunyai efek mutlak pada proses pembungaan.

Faktor temperatur sangat  berpengaruh terhadap tanaman, karena umumnya temperatur mengubah atau memodifikasi respons terhadap fotoperiode pada spesies dan varietas (Thomas dan Raper, 1982). Banyak sepesies membutuhkan periode dingin atau temperaturnya mendekati pembekuan selama 2 sampai 6 minggu agar dapat berbunga pada waktu fotoperiode panjang pada musim semi.

1.2   Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Apa Pengertian Fotoperidisme ?

2.      Bagaimana Mekanisme Fotperiodisme ?

3.      Apa pengertian dan kerja Fitokorm ?

4.      Apa yang dimaksud dengan Vernalisasi ?

1.3  Tujuan Masalah

Adapun tujuan masalah adalah sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui Fotoperiodisme pada tumbuhan.

2.      Untuk mengetahui mekanisme dan klasifikasi tumbuhan Fotoperiodisme.

3.      Untuk mengetahui Fitokorm pada tumbuhan.

4.      Untuk mengetahui Vernalisasi pada tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Fotoperiodisme

2.1.1  Definisi Fotoperiodisme

Fotoperodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan. Istilah fotoperodisme digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase generatifnya,misalnya pembungaan.

Beberapa tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang >14 jam dalam setiap periode sehari semalam, sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika menerima penyinaran singkat <10 Jam.

Lamanya penyinaran juga mempengaruhi pertumbuhan. Di daerah subtropis beberapa jenis tanaman termasuk tumbuhan hari panjang. Bunga mekar pada akhir musim panas, yaitu setelah tumbuhan mendapat penyinaran lebih dari 12 jam. Pertumbuhan vegetatif dan generatif suatu tumbuhan sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran. Tanggapan suatu tumbuhan terhadap panjang pendeknya hari disebut fotoperiodisme.

2.1.2  Klasifikasi Tumbuhan

Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam :

a.       Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari.

b.      Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 – 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau.

c.       Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan tebu.

d.      Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dan kapas.

Percobaan yang dilakukan Garner dan Alard pada tahun 1920 di Amerika serikat menemukan bahwa tembakau varietas Maryland Mammoth adalah tumbuhan hari Pendek (short day plant), karena tumbuhan ini nyatanya memerlukan suatu periode terang yang lebih pendek dibandingkan dengan panjang siang hari yang kritis untuk pembungaan, pembungaannya terjadi pada musim dingin. Krisan, poinsettia, dan beberapa varietas kacang kedelai merupakan contoh tumbuhan hari pendekyang pada umumnya berbunga pada akhir musim panas, musim gugur, atau musim dingin. Kelompok lain yang bergantung pada fotoperiode hanya akan berbunga ketika periode terang lebih lama beberapa jam. Tumbuhan hari panjang (long day plant) ini umumnya berbunga pada akhir musim semi atau awal musim panas. Bayam, misalnya, memerlukan panjang siang hari 14 jam ata lebih lama. Lobak, selada, iris, dan banyak varietas sereal lain merupakan tumbuhan hari panjang. Perbungaan pada kelompok ketiga, yaitu tumbuhan hari netral, tidak dipengaruhi oleh fotoperiode. Tomat, padi, dan dan delion adalah contoh tumbuhan hari netral (day neutral plant) yang berbunga ketika mereka mencapai tahapan pematangan tertentu, tanpa memperdulikan panjang siang hari pada waktu itu.

Yang dimaksud dengan panjang hari disini bukan panjang hari secara mutlak, tetapi panjang hari kritis. Tumbuhan hari panjang (LDP) mungkin memiliki panjang hari kritis lebih pendek dari tumbuhan hari pendek (SDP). Dinyatakan bahwa tumbuhan hari panjang akan berbunga apabila memperoleh induksi penyinaran yang sama atau lebih dari panjang hari kritisnya dan sebaliknya tumbuhan hari pendek akan berbunga, apabila memperoleh penyinaran sama atau lebih pendek dari panjang hari kritisnya. Sebelumnya diduga bahwa tumbuhan dirangsang perbungaannya oleh lamanya panjang hari (day length).

Pada tahun 1940-an peneliti menemukan bahwa sesungguhnya panjang malam atau panjang kegelapan tanpa selingan cahaya atau niktoperiode, dan bukan panjang siang hari, yang mengotrol perbungaan dan respons lainnya terhadap fotoperiode.

 Banyak peneliti bekerja dengan Cocklebur, yaitu suatu tumbuhan hari pendek yang berbunga hanya ketika panjang siang hari 16 jam ata lebih pendek (dan panjangnya malam paling tidak 8 jam). Jika siang hari fotoperiode diselang dengan pemberian kegelapan yang singkat, tidak ada pengaruh pada perbungaan. Namun, jika bagian malam atau periode gelap dari fotoperiode disela dengan beberapa menit penerangan cahaya redup, tumbuhan tersebut tidak akan berbunga. Coklebur memerlukan paling tidak 8 jam kegelapan secar terus menerus supaya dapat berbunga. Tumbuhan hari pendek sesungguhnya adalah tumbuhan malam panjang, tetapi istilah yang lebih kuno tersebut tertanam kuat dalam jargon fisiologi tumbuhan. Tumbuhan hari panjang sesungguhnya tumbuhan malam pendek, apabila ditanam pada fotoperiode malam panjang yang biasanya tidak menginduksi perbungaan, tumbuhan hari panjang akan berbunga jika periode kegelapan terus menerus diperpendek selama beberapa menit dengan pemberian cahaya.

Dengan demikian, respon fotoperiode tergantung pada suatu panjang malam kritis. Tumbuhan hari pendek akan berbunga jika durasi malam hari lebih lama di banding dengan panjang kritis (8 jam untuk cocklebur), tumbuhan hari panjang akan berbunga ketika malam hari lebih pendek dibanding dengan panjang malam kritis. Industri penanaman bunga telah menerapkan pengatahuan ini untuk menghasilkan bunga diluar musimnya. Chrythemum misalnya adalah tumbuhan hari pendek yang biasanya berbunga pada musim gugur, tetapi perbungaannya dapat ditunda sampai hari ibu (amerika serikat, red) pada bulan mei dengan cara menyelang setiap malam panjang dengan seberkas cahaya, yang mengubah satu malam panjang menjadi malam pendek.

Pada banyak spesies tumbuhan hari pendek atau tumbuhan hari panjang, perbungaan cukup diinduksi dengan memaparkan sebuah daun tunggal terhadap fotoperiode yang tepat. Meskipun hanya satu daun dibiarkan bertaut pada tumbuhan, fotoperiode akan tetap terdeteksi dan tunas bunga akan diinduksi. Namun, jika semua daun dibuang, tumbuhan akan buta terhadap fotoperiode. Transmisi meristem dari pertumbuhan vegetatif sampai ke perbungaan. Apapun kombinasi petunjuk lingkungan (seperti fotoperiode) dan sinyal internal (seperti hormon) yang diperlukan untuk perbungaan, hasilnya adalah transmisi meristem tunas dari keadaan vegetatif menjadi satu keadaan perbungaan. Transmisi ini memerlukan perubahan ekspresi gen-gen yang mengatur pembentukan pola. Gen identitas meristem yang menentukan bahwa tunas akan membentuk bunga terlebih dahulu dan bukan membentuk tunas vegetatif, harus diaktifkan (di-on-kan) terlebih dahulu. Kemudian gen identitas organ-organ bunga kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari dan putik diaktifkan pada daerah meristem yang tepat. Penelitian mengenai perkembangan bunga sedang berkembang pesat, yang bertujuan untuk mengidentifikasi jalur transduksi sinyal yang menghubungkan petunjuk-petunjuk seperti fotoperiode dan perubahan hormonal dengan ekspresi gen yang diperlukan untuk perbungaan.

2.1.3 Induksi Fotoperiodisme

Induksi fotoperiodisme sangat penting dalam perbungaan atau lebih tepat disebut induksi panjang malam kritisnya. Respon tumbuhan terhadap induksi fotoperioda sangat bervariasi, ada tumbuhan untuk perbungaannya cukup memperoleh induksi dari fotoperioda satu kali saja, tetapi tumbuhan lain memerlukan induksi lebih dari satu kali. Xanthium strumarium untuk perbungaannya memerlukan 8 x induksi fotoperioda yang harus berjalan terus menerus. Apabila tanaman ini sebelum memperoleh induksi lengkap, mendapat gangguan atau terputus induksi fotoperiodanya, maka tanaman itu tidak akan berbunga. Kekurangan induksi fotoperioda tidak dapat ditambahkan demikian saja, karena efek fotoperioda yang telah diterima sebelumnya akan menjadi hilang. Untuk memperoleh induksi lengkap, tanaman tersebut harus mengulangnya dari awal kembali.

Di dalam menerima rangsangan fotoperioda ini, organ daun diketahui sebagai organ penerima rangsangan. Ada 4 tahap yang terjadi dalam respon perbungaan terhadap rangsangan fotoperioda, yaitu:

1.      Menerima rangsangan

2.      Transformasi dari organ penerima rangsangan menjadi beberapa polametabolisme baru yang berkaitan dengan penyediaan bahan untuk perbungaan

3.      Pengangkuatan hasil metabolisme

4.      Terjadinya respon pada titik tumbuh untuk menghasilkan perbungaan.

Beberapa percobaan dalam hubungan dengan rangsangan ini, menunjukkan bahwa apabila daun dibuang segera setelah induksi selesai, tidak akan terjadi perbungaan, sedangkan apabila daun dibuang setelah beberapa jam sehabis selesai induksi, tumbuhan tersebut dapat berbunga. Rangsangan yang diterima oleh satu tumbuhan dapat diteruskan pada tumbuhan lain yang tidak memperoleh induksi, melalui cara tempelan (grafting) sehingga tumbuhan tersebut dapat berbunga. Hormon yang berperan dalam perbungaan ini adalah florigen, yang masih merupakan hormon hipotesis.

2.1.4 Mekanisme Pembungaan

Ø  Efek Cahaya

Mengingat ketergantungan tumbuhan hijau terhadap cahaya, tidaklah mengherankan jika cahaya merupakan perangsang luar yang paling utama dalam hidup tumbuhan. Beberapa respon tumbuhan terhadap cahaya telah disebutkan. Misalnya, respon phototropic yang efeknya timbul melalui auksin. Respon ini akan membawa organ- organ fotosintetik dalam posisi optimum relative terhadap datangnya cahaya. Respon terhadap cahaya yang lain, misalnya membuka dan menutupnya sel pelindung dan respon cahaya dalam sintesa klorofil dari tumbuhan berbunga. Kebanyakan respon tumbuhan terhadap cahaya, adalah merupakan respon perkembangan dan tidak mempunyai arti penting dalam metabolisme. Intensitas cahaya, qualitas cahaya, dan panjangnya penyinaran, juga dapat menimbulkan respon perkembangan pada tumbuhan.

Intensitas Cahaya

Beberapa respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya yang berbeda-beda adalah dilakukan melalui auksin, dan efeknya timbul karena berkurangnya efektivitas auksin pada keadaan cahaya yang terik. Sebagai contoh, tumbuhan yang tumbuh dalam gelap atau cahaya yang lemah akan mempunyai batang yang panjang dengan ruas yang lebih panjang dan lebih besar dari tumbuhan yang mendapat cahaya terang. Demikian juga, dalam suatu tanaman dauan yang terluar yang mendapat cahaya matahari penuh tinggal lebih kecil dari pada daun sebelah dalam yang terlindung. Tumbuhan tembakau kadang- kadang dilindungi dari cahaya terik dengan jaring untuk mendapatkan daun yang lebar.

Bila tumbuhan berada lama dalam cahaya yang lemah, tumbuhan akan mengalami etiolasi, yakni batangnya menjadi sangat panjang tanpa jaringan serabut penyongkong yang cukup. Jika intensitas cahaya tidak naik kemtian akan terjadi. Sebaliknya, penyinaran yang berlebihan akan menimbulkan tumbuhan yang kerdil dengan perkembangan yang abnormal yang akhirnya berakhir dengan kematian.

Tumbuhan memerlukan intensitas cahaya yang tertentu yang berbeda dari satu spesies dengan spesies tumbuhan yang lain, untuk tumbuh dengan baik. Tumbuhan tertentu seperti tomat, dan rumput- rumputan memerlukan cahaya matahari langsung dan terang untuk perkembangan yang optimal. Pada tumbuhan itu, sintesa dari zat- zat hidup meningkatnya berbanding lurus dengan meningkatnya intensitas cahaya(sampai suatu batas tertentu). Sebaliknya tumbuhan lain seperti bangsa perdu tumbuh secara optimal pada intensitas cahaya yang lebih rendah dan tumbuh kerdil jika terkena cahaya matahari langsung terus- menerus. Sedang tumbuhan lain seperti mawar tumbuh baik, baik pada cahaya terik maupun cahaya dengan intensitas yang lebih rendah walaupun pertumbuhan dan berbunganya bisa dihambat atau berhenti jika intensitas cahaya terlalu rendah.

Kualitas cahaya

Pada intensitas cahaya yang tertentu, panjang gelombang cahaya yang berbeda menimbulkan efek yang besar pada perkembangan tumbuhan. Sebagai contoh telah ditunjukkan bahwa penyinaran pendek dengan cahaya merah sering menghambat perpanjangan batang pada tumbuhan seperti kacang dan padi- padian. Tetapi penghambatan ini bisa dikembalikan ke normal dan pertumbuhan batang bisa dipacu dengan penyinaran “Farred” dari spectrum cahaya. Pada daun, penyinaran dengan cahaya merah dan far red menghasilkan efek yang berlawanan; cahaya infra merah menghambat perkembangan daun, sinar merah memperbaiki pengahambatan itu.

Panjangnya penyinaran

Respon perkembangan tumbuhan terhadap bermacam- macam lama penyinaran disebut photoperidositas. Perkembangan bunga tertutama sangat dipengaruhi oleh panjang hari yang berbeda atau photoperiode. Berdasarkan photoperiode yang diperlukan untuk berbunga, dapat dibedakan menjadi 3 jenis tumbuhan.

Dalam tumbuhan hari pendek (short day plant) bunga berkembang jika tumbuhan mendapatkan penyinaran kurang dari 12 jam perhari. Aster, strawberry, krisan, padi adalah diantara tumbuhan yang termasuk dalam jenis ini.

Pada tumbuhan hari panjang berkembang hanya jika photoperiode tiap hari adalah lebih dari 12 jam. Sebagai contohnya, termasuk gandum, clover, wortel, dan selada.

Group yang ketiga tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran. Group yang termasuk dalam tumbuhan de minate menghasilkan bunga tanpa memandang lama penyinaran matahari setiap hari. Tumbuhan yang termasuk adalah tomat, mentimun, kapas, dan bunga matahari.

Tumbuhan hari pendek gagal berbunga atau berbunganya dihambat daan sangat berkurang jika mendapat lama penyinaran matahari yang panjang. Sebaliknya tumbuhan hari panjang lambat berbunga atau tidak berbunga sama sekali jika mendapat penyinaran yang pendek. Seringkali penyinaran yang singkat pada panjang penyinaran yang sesuai diperlukan untuk mendorong tumbuhan itu berbunga. Dalam hal ini spesies yang berbeda menunjukkan kebutuhan yang berbeda.

Ø  Fitokorm

Pengertian Fitokrom

Fitokrom adalah reseptor cahaya, suatu pigmen yang digunakan oleh tumbuhan untuk mencerap (mendeteksi) cahaya. Sebagai sensor, ia terangsang oleh cahaya merah dan infra merah. Infra merah bukanlah bagian dari cahaya tampak oleh mata manusia namun memiliki panjang gelombang yang lebih besar daripada merah.

Fitokrom ditemukan pada semua tumbuhan. Molekul yang serupa juga ditemukan pada bakteri. Tumbuhan menggunakan fitokrom untuk mengatur beberapa aspek fisiologi adaptasi terhadap lingkungan, seperti fotoperiodisme (pengaturan saat berbunga pada tumbuhan), perkecambahan, pemanjangan dan pertumbuhan kecambah (khususnya pada dikotil), morfologi daun, pemanjangan ruas batang, serta pembuatan (sintesis) klorofil.

Secara struktur kimia, bagian sensor fitokrom adalah suatu kromofor dari kelompok bilin (jadi disebut fitokromobilin), yang masih sekeluarga dengan klorofil atau hemoglobin (kesemuanya memiliki kerangka heme). Kromofor ini dilindungi atau diikat oleh apoprotein, yang juga berpengaruh terhadap kinerja bagian sensor. Kromofor dan apoprotein inilah yang bersama-sama disebut sebagai fitokrom.

Peranan Fitokorm

Peranan fitokrom dalam fotoperiodisme mungkin untuk menyelaraskan waktu dengan lingkungan dengan memberitahukan kapan matahari terbenam dan terbit. Jika kebutuhan fotoperioodik untuk pembungaan telah dipenuhi, jam tersebut akan memicu beberapa jenis alarm yang menyebabkan daun mengirimkan suatu stimulus (kemungkinan suatu hormone) perbungaan ke tunas. Panjang malam diukur dengan sangat tepat, beberapa tumbuhan hari pendek tidak akan berbunga jika malam lebih pendek satu menit sekalipun dibandingkan dengan panajang kritisnya. Beberapa spesies tumbuhan selalu berbunga pada hari yang sama setiap tahun. Menurut hipotesis yag dijelaskan disini, tumbuhan memberitahukan musim pada tahun tersebut dengan menggunakan jam, yang nyatanya dikendalikan oleh fitokrom untuk mengikuti fotoperiode.

2.2 Vernalisasi

Beberapa tumbuhan sebelum ditanam perlu mengalami perlakuan suhu rendah agar dapat berbunga. Peningkatan perbungaan dengan suhu rendah ini disebut Vernalisasi. Lokasi respon suhu rendah adalah tunas, mungkin meristem. Organ yang mengalami respon vernalisasi adalah biji, akar, embrio, pucuk batang.

Perbungaan terjadi bila tunas diberikan suhu rendah. Apabila daun tumbuhan yang memerlukan vernalisasi mendapat perlakuan pendinginan, sedangkan pada bagian pucuknya batangnya dihangatkan, maka tumbuhan tidak akan berbunga. Vernalisasi dapat balik apabila setelah perlakuan vernalisasi tanaman dipajan pada suhu tinggi menyebabkan tumbuhan tidak berbunga. Fenomena ini disebut Devernalisasi.

Pada tahun 1920-an, para ahli sains dari Departemen Pertanian A.S. yang melakukan penelitian di Beltsville, Maryland mulai meneliti aktivitas pembungaan pada tumbuhan. Mereka mulai menyadari bahwa pembungaan dimulai oleh panjang siang. Setelah menanam tumbuhan dalam rumah tanaman, tempat fotokalanya dapat diubah secara buatan, mereka membuat kesimpulan bahwa tumbuhan dapat dibagi menjadi tiga kumpulan :

1.      Tumbuhan pendek siang- berbunga apabila fotokalanya lebih pendek daripada panjang genting. (Contoh yang baik ialah pohon cocklebur, pohon merah (poinsetia, kekwa).

2.      Tumbuhan panjang siang- berbunga apabila fotokalanya lebih panjang daripada suatu panjang genting. (Contoh yang baik ialah gandum, barli, bunga cengkih, bayam).

3.      Tumbuhan netral siang- pembungaan tidak bergantung kepada suatu fotokala. (Contoh yang baik ialah tomat dan timun).

Vernalisasi merupakan induksi pendinginan yang diperlukan oleh tumbuhan sebelum mulai perbungaan. Vernalisasi sebenarnya tidak khusus untuk perbungaan, tetapi diperlukan pula oleh biji-biji tumbuhan tertentu sebelum perkecambahan. Respon terhadap suhu dingin ini bersifat kualitatif (mutlak), yaitu pembungaan akan terjadi atau pembungaan tidak akan terjadi. Lamanya periode dingin haruslah beberapa hari sampai beberapa minggu, tergantung sepesiesnya. Spesies semusim pada musim dingin, dua tahunan, dan banyak spesies tahunan dari daerah beriklim sedang yang membutuhkan vernalisasi semacam itu agar berbunga. Biji, umbi, dan kuncup banyak spesies tanaman di daerah beriklim sedang membutuhkan stratifikasi (beberapa minggu diletakkan dalam penyimpanan yang dingin dan lembab) untuk mematahkan dormansi. Jadi vernalisasi secara harfiah berarti membuat  suatu keadaan tumbuhan seperti musim semi, yaitu menggalakkan pembungaan sebagai respon terhadap hari-hari yang panjang selama musim semi.

Seterusnya kita harus mengambil perhatian bahwa suatu tumbuhan panjang siang dan pendek siang dapat mempunyai panjang hari genting yang sama. Bayam merupakan suatu tumbuhan panjang siang yang mempunyai panjang genting selama empat belas jam, rumput reja merupakan suatu tumbuhan pendek siang dan mempunyai panjang genting yang sama. Walau bagaimanapun, bayam hanya berbunga pada musim panas apabila panjang siang meningkat sehingga empat belas jam atau lebih, dan rumput reja berbunga pada musim gugur apabila panjang siangnya berkurang hingga empat belas jam atau kurang. (Rumput reja harus menjadi matang sebelum dapat berbunga, sebab itulah tumbuhan ini tidak berbunga pada musim bunga walaupun panjang siangnya kurang daripada empat belas jam).

Pada tahun 1938, K. C. Hammer dan J. Bonner memulai eksperimen dengan panjang siang dan malam buatan yang tidak perlu sama dengan suatu normal, yaitu siang dua puluh empat jam. Mereka kemudian berpendapat bahwa cocklebur yang merupaka tumbuhan pendek siang akan berbunga pada waktu gelapnya berterusan selama delapan setengah jam, tanpa memperkirakan panjang waktu siang. Selanjutnya, jika waktu gelap ini diganggu untuk seketika oleh pancaran cahaya, maka pohon cocklebur tidak akan berbunga. ( Mengganggu panjang waktu penyinaran dengan kegelapan tidak memiliki arti ). Keputusan yang sama juga telah diperoleh bagi tumbuhan panjang siang. Tumbuhan tersebut memerlukan suatu waktu gelap yang lebih pendek daripada suatu panjang genting tanpa memperhitungkan panjang waktu pencahayaan. Walau bagaimanapun, jika suatu malam yang lebih panjang dari panjang genting diganggu oleh suatu pancaran cahaya yang sekejap, maka tumbuhan siang panjang akan berbunga. Dengan demikian, dapatlah dibuat kesimpulan bahwa panjang waktu gelap yang mengakibatkan pembungaan, bukannya panjang waktu pencahayaan. Dalam keadaan alami, jelaslah siang yang lebih pendek senantiasa berfungsi dengan malam yang lebih panjang, dan begitulah sebaliknya.

2.2.1 Letak Vernalisasi

Bukti-bukti bahwa rangsangan dingin dihasilkan di dalam meristem atau kuncup dan bukan didalam daun diperoleh dari empat fenomena:

1.      Biji yang telah mengalami imbibisi mudah divernalisasi

2.      Pengenaan suhu dingin hanya pada daun, akar, atau batang tidak efektif

3.      Biji yang sedang berkembang pada tanaman induk dapat dan seringkali sudah tervernalisasi apabila tepat pada waktu suhu dingin berlangsung sebelum biji menjadi kering

4.      Tanaman yang ditanam dari kuncup liar suatu daun yang sudah tervernalisasi telah tergalakkan untuk berbunga.

2.2.2 Hilangnya Vernalisasi

Vernalisasi pada biji dapat dinolkan dengan pengenaan kondisi yang parah, seperti kekeringan atau temperatur tinggi (30-35̊C) selama periode beberapa hari. Pada percobaan yang dilakukan oleh Lysenko di Uni soviet, mengenai biji serealia musim dingin yang divernalisasi dan dipertahankan biji dalam keadaan kering menyebabkan proses devernalisasi (penghilangan vernalisasi). Percobaan yang dilakukan Lysenko itu tidak berlaku di mana saja, mungkin karena telah tersedia kultivar tipe musim semi yang teradaptasi.

Vernalisasi pada rumput-rumputan tahunan tertentu, ternyata lebih kompleks, selain dingin, juga diperlukan beberapa fotoperiode pendek.  Contohnya pada rumput orchard, penggalakan pembungaan terjadi secara alamiah, dan diperlukan suhu dingin untuk menggalakkan pembungaan pada spesies-spesies tersebut.

2.2.3 Organ Penerima Rangsangan Vernalisasi

Organ tumbuhan yang dapat menerima rangsangan vernalisasi sangat bervariasi yaitu biji, akar, embrio, pucuk batang. Apabila daun tumbuhan yang memerlukan vernalisasi mendapat perlakuan dingin, sedangkan bagian pucuk batangnya dihangatkan, maka tumbuhan tidak akan berbunga (tidak terjadi vernalisasi).

Vernalisasi merupakan suatu proses yang kompleks yang terdiri dari beberapa proses. Pada Secale cereale, vernalisasi pada tanaman ini terjadi di dalam biji dan semua jaringan yang dihasilkannya berasal dari meristem yang tervernalisasi. Pada Chrysantheum, vernalisasi hanya dapat terjadi pada meristemnya.

Zat yang bertanggung jawab dalam meneruskan rangsangan vernalisasi disebut vernalin, yaitu suatu hormon hipotesis karena sampai saat ini belum pernah diisolasi. Di dalam hal perbungaan GA dapat mengganti fungsi vernalin, meskipun GA tidak sama dengan vernalin.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan                                          

Berdasarkan uraian diatas maka dapat diambil kesimpulan:

1.      Fotoperodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan.

2.      Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu:

·         Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari.

·         Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 – 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau.

·          Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan tebu.

·          Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dan kapas.

3.      Fitokrom adalah reseptor cahaya, suatu pigmen yang digunakan oleh tumbuhan untuk mencerap (mendeteksi) cahaya. Sebagai sensor, ia terangsang oleh cahaya merah dan infra merah, cahaya infra merah memiliki panjang gelombang yang lebih besar dari pada cahaya merah. Fitokrom ditemukan pada semua tumbuhan.

4.      Beberapa tumbuhan sebelum ditanam perlu mengalami perlakuan suhu rendah agar dapat berbunga. Peningkatan perbungaan dengan suhu rendah ini disebut Vernalisasi. Vernalisasi tanaman dipajang pada suhu tinggi menyebabkan tumbuhan tidak berbunga. Fenomena ini disebut Devernalisasi.

3.2 Saran

Tiada kesempurnaan di dunia ini, kami sangat mengharapkan kritik maupun saran dari makalah ini tujuannya hanyalah demi kesempurnaan. Dan semoga makalah yang telah kami susun bermanfaat bagi kita semua, Amin.

DAFTAR PUSTAKA

Dwijoseputro, D. 1987. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia.

Salisbury. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I Edisi IV. Bandung: ITB