HORMON TUMBUHAN

oleh : Makrus Rifai

Biology Education 

Yogyakarta State University

1. 1.      Auksin
   Auksin adalah senyawa asam asetat dengan gugus indol bersama derivatnya. Auksin alamiah yang diekstraksi dari tumbuhan merupakan senyawa yang dinamai asam indolasetat (indoleacetic acid, 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 banyak diproduksi di jaringan meristem pada bagian ujung-ujung tumbuhan, seperti kuncup bunga, pucuk daun dan ujung batang. Selain itu di embrio biji. Auksin tersebut disebarkan ke seluruh bagian tumbuhan, tetapi tidak semua bagian mendapat bagian yang sama. Bagian yang jauh dari ujung akan mendapatkan auksin lebih sedikit.
   Fungsi utama auksin yaitu merangsang pemanjangan batang, pertumbuhan, diferensiasi, percabangan akar, perkembangan buah, dominansi apikal, fototropisme, dan gravitropisme.
   Auksin dan pemanjangan sel, Meristem apikal suatu tunas merupakan tempat utama sintesis auksin. Karena auksin dari apeks tunas bergerak turun ke daerah pemanjangan sel, sehingga hormon akan merangsang pertumbuhan sel – sel tersebut. Auksin berpengaruh hanya pada kisaran konsentrasi tertentu, yaitu sekitar 10 ^-8 sampai 10^-3 M. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, auksin bisa menghambat pemanjangan sel. Hal ini disebabkan oleh tingginya level auksin yang menginduksi sintesis hormon lain, yaitu etilen, yang umumnya bekerja sebagai inhibitor pertumbuhan tumbuhan akibat pemanjangan sel. Jika terkena cahaya matahari, auksin akan mengalami kerusakan sehingga menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hal ini menyebabkan batang membelok ke arah datangnya cahaya karena pertumbuhan bagian yang tidak terkena cahaya, lebih cepat daripada bagian yang terkena cahaya.
   Efek lain auksin, selain merangsang pemanjangan sel untuk pertumbuahan primer, auksin mempengaruhi pertumbuhan sekunder dengan cara menginduksi pembelahan sel pada kambium pembuluh dan dengan mempengaruhi diferensiasi xilem sekunder. Auksin juga meningkatkan aktifitas pembentukan akar adventif pada pangkal potongan dari suatu batang. Pada benih yang berkembang juga mensintesis auksin, yang meningkatkan pertumbuhan buah pada banyak tumbuhan.
   2.      Sitokinin
   Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh 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 yaitu mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar, merangsang pembelahan dan pertumbuahn sel, merangsang perkecambahan.
   Pengontrolan pembelahan sel dan diferensiasi sel. Sitokinin dihasilkan di dalam jaringan yang tumbuh secara aktif, khususnya di dalam akar, embrio dan buah.Sitokinin yang dihasilkan pada akar akan mencapai jaringan sasarannya dengan cara bergerak naik sepanjang tumbuhan itu dalam getah xilem. Bersama dengan auksin, sitokinin merangsang pembelahan sel dan mempengaruhi jalur diferensiasi.
   Sebagian besar tumbuhan memiliki pola pertumbuhan yang kompleks yaitu tunas lateralnya tumbuh bersamaan dengan tunas terminalnya. Pola pertumbuhan ini merupakan hasil interaksi antara auksin dan sitokinin dengan perbandingan tertentu. Sitokinin diproduksi dari akar dan diangkut ke tajuk, sedangkan auksin dihasilkan di kuncup terminal kemudian diangkut ke bagian bawah tumbuhan. Auksin cenderung menghambat aktivitas meristem lateral yang letaknya berdekatan dengan meristem apikal sehingga membatasi pembentukan tunas-tunas cabang dan fenomena ini disebut dominasi apikal. Kuncup aksilar yang terdapat di bagian bawah tajuk (daerah yang berdekatan dengan akar) biasanya akan tumbuh memanjang dibandingkan dengan tunas aksilar yang terdapat dekat dengan kuncup terminal. Hal ini menunjukkan ratio sitokinin terhadap auksin yang lebih tinggi pada bagian bawah tumbuhan.
   Sitokinin sebagai hormon anti penuaan. Sitokinin dapat menghambat penuaan beberapa organ tumbuhan, kemungkinan dengan menghambat perombakan protein, dengan merangsang sintesis RNA dan protein, dan dengan memobilisasi zat – zat makanan dari jaringan di sekitarnya.
   
   
   
   
   3.      Giberelin
   Giberelin berasal dari kata Gibberelia fujikuroi yaitu nama sejenis jamur parasit yang ditemukan oleh Fujiko Kurosawa (1926) di Jepang yang ekstraknya dapat mempercepat pertumbuhan. Akan tetapi, para peneliti belakangan ini menemukan bahwa giberelin ini dihasilkan secara alami oleh tanaman. Penyakit rebah kecambah ini akan muncul pada saat tanaman padi terinfeksi oleh cendawan Gibberella fujikuroi yang menghasilkan senyawa giberelin dalam jumlah berlebihan.
   Pada saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin yang biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang terdapat padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda dan cendawan. Sebagian besar GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam bentuk inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif. Pada spesies tumbuhan dijumpai kurang lebih 15 macam GA. Disamping terdapat pada tumbuhan ditemukan juga pada alga, lumut dan paku, tetapi tidak pernah dijumpai pada bakteri. GA ditransportasikan melalui xilem dan floem, tidak seperti auksin pergerakannya bersifat tidak polar.
   Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti halnya auksin. Pada beberapa tanaman pemberian GA bisa memacu pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji.
   Fungsi utama giberelin yaitu mempercepat perkecambahan biji dan kuncup tunas, pemanjangan batang, dan pertumbuahn daun, merangsang perbungaan dan perkembangan buah, mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar.
   Pemanjangan batang. Akar dan daun muda merupakan tempat utama produksi giberelin. Giberelin merangsang pertumbuhan pada daun dan batang, akan tetapi sedikit pengaruhnya pada pertumbuhan akar. Pada batang, giberelin merangsang pemanjangan sel dan pembelahan sel. Pada batang yang sedang tumbuh, giberelin dan auksin bekerja sama secara sinergis yang prosesnya masih belum diketahui.
   Pertumbuhan buah. Perkembangan buah merupakan suatu mekanisme kontrol antara auksin dan giberelin. Pada beberapa tumbuhan, kedua hormon ini harus ada supaya dapat berbuah. Seperti kasus penyemprotan buah anggur Thompson yang tidak berbiji. Dimana hormon tersebut menyebabkan buah anggur tumbuh lebih besar dan terpisah jauh satu sama lain.
   Giberelin juga berperan penting dalam perkecambahan biji pada banyak tanaman. Biji-biji yang membutuhkan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah seperti suhu rendah akan segera berkecambah apabila disemprot dengan giberelin. Diduga giberelin yang terdapat di dalam biji merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji. Pada beberapa tanaman, giberelin menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat yang menyebabkan dormansi biji.
   Giberelin mendukung pertumbuhan benih sereal dengan merangsang sintesis enzim pencernaan seperti α-amilase yang memobilisasi zat makanan yang disimpan. Sebelum enzim – enzim ini ada, giberelin merangsang sintesis mRNA yang mengkode sintesis α-amilase.
   4.      Asam Absisat (ABA)
   Dinamai dengan asam absisat (ABA) karena diketahui bahwa zat pengatur tumbuh ini menyebabkan absisi/rontoknya daun tumbuhan pada musim gugur. Nama tersebut telah popular walaupun para peneliti tidak pernah membuktikan kalau asam absisat terlibat dalam gugurnya daun.
   Pada kehidupan suatu tumbuhan, merupakan hal yang menguntungkan untuk menunda/menghentikan pertumbuhan sementara. Dormansi biji sangat penting terutama bagi tumbuhan setahun di daerah gurun, karena proses perkecambahan dengan suplai air terbatas akan mengakibatkan kematian. Sejumlah faktor lingkungan diketahui mempengaruhi dormansi biji, tetapi pada banyak tanaman, asam absisat tampaknya bertindak sebagai penghambat utama perkecambahan. Biji-biji tanaman setahun tetap dorman di dalam tanah sampai air hujan mencuci asam absisat keluar dari biji. Sebagai contoh, tanaman dune primroses (bunga putih) dan tanaman matahari (bunga kuning) di gurun Anza – Borrego (California), biji-bijinya akan berkecambah setelah hujan deras. Pada banyak tumbuhan, rasio asam absisat terhadap giberelin menentukan apakah biji akan tetap dorman atau berkecambah.
   Adapun tempat produksi atau lokasi hormon asam absisat pada tumbuhan yaitu di daun, batang, akar dan buah hijau. Fungsi utama asam absisat yaitu menghambat pertumbuhan, menutup stomata selama kekurangan air, menghambat pemutusan dormansi.
   Hormon asam absisat (abscisic acid, ABA), yang dihasilkan pada tunas terminal akan memperlambat pertumbuhan dan mengarahkan primordia daun untuk berkembang menjadi sisik yang akan melindungi tunas yang dorman selama musim dingin. Hormon tersebut juga menghambat pembelahan sel kambium pembuluh. Maka asam absisat tersebut membantu mempersiapkan tumbuhan untuk menghadapi musim dingin dengan cara menghentikan pertumbuhan primer dan skunder.
   Selain peranannya sebagai penghambat pertumbuhan, asam absisat bertindak sebagai hormon “cekaman”, yang membantu tumbuhan dengan menghadapi kondisi yang buruk. Misalnya, ketika tumbuhan mulai layu, maka asam absisat akan terakumulasi di daun dan menyebabkan stomata menutup, mengurangi transpirasi dan mencegah kehilangan air lebih banyak.
   
   
   
   
   
   
   
   
    DAFTAR PUSTAKA
   
   
   Campbell, Neil A., dkk. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

   Hendaryono, Daisy P. Sriyanti dan Ari Wijayani. 1994. Teknik Kultur Jaringan.Yogyakarta: Penerbit Kanisius.
   Sarwono, B. 2002. Mengenal dan Membuat Anggrek Hibrida. Jakarta: Agro Media Pustaka. 

   Tim Dosen Kulur Jaringan. 2012. Petunjuk Praktikum Kultur Jaringan Tumbuhan. Yogyakarta: Fakultas Biologi UNY.
   Wetherell D.F,. 1982. Propagasi Tanaman Secara In Vitro. Semarang: IKIP Semarang Press.