Penuaan dan Pengguguran

RIZKY YANUARIZTA BACILIUS F.M AGMA BHAIB SETIAWAN SITI NURHALIMAH SITI AROFAH NANING WIDIASTUTIK

1509100027 1509100028 1509100047 1509100048 1509100054 1509100705

Penuaan (Senescence)Penuaan (senescence) adalah proses penurunan kondisi dan aktivitas metabolisme yang menyertai pertambahan umur dan mengarah pada kematian organ atau organisme.

Penuaan (Senescence)Proses penurunan kondisi/aktivitas metabolisme yang menyertai pertambahan umur kematian . Dikendalikan menurut ruang dan waktu Penuaan biasanya diikuti dengan absisi Proses penuaan dimulai dengan berkurangnya suplai nutrien pada suatu organ, penurunan aktivitas metabolisme dan pertumbuhan menurun

Tipe-tipe Penuaan (senescence)1. Monocarpic senescence a. Senescence yang terjadi setelah pembungaan dan pembuahan seluruh organ mengalami kematian b. Tanaman mati semuanya setelah terbentuknya buah dan biji Misal: Pisang dan kacang-kacangan 2. Polycarpic senescence (Seasonal leaf senescence) Tanaman yang secara periodik menggugurkan daunnya karena pengaruh faktor lingkungan. Misalnya: Jati, Flamboyan, Randu

3. Sequential senescence of leaves

Daun-daun mengering dan mati setelah mencapai umur tertentu. Senescence secara berurutan dari daun yang tua ke daun yang muda (hierarchical senescence), misalnya daun tembakau4. Senescence of above ground plant Senescence pada bagian tunas tumbuhan herba perennial, tumbuhan berumbi Misalnya tanaman yang mempunyai umbi/rhizome

Monocarpic senescence Kedelai

Sequential leaf senescence pada tembakau

seluruh bagian tanaman mengalami penuaan setelah proses pembungaan dan pembuahan

tanaman yang tetap hijau tapi tidak mengalami pembungaan

Adanya kompetisi nutrien antara organ vegetatif dan generatif Pengaruh hormon Faktor genetik Faktor luar - Cahaya - Defisiensi nitrogen - Suhu - Serangan patogen

Penyebab Senescence

Faktor Dalam - species - age - reproductive development -monocarpic senescence (kompetisi nutrien antara organ vegetatifreproduktif) - phytohormone levels

Faktor Lingkungan dan Faktor Dalam pada Regulasi Penuaan

Faktor Lingkungan - Panjang Hari - Temperature - Abiotic or biotic stress : Kekeringan, defisiensi nutrient, infeksi pathogen, perlukaan, dan naungan

Dua Hormon utama terlibat dalam Senesen :1. Etilen sebagai penginduksi senesen 2. Sitokinin sebagai penghambat senesen

Hormon Tumbuhan Dan Senesen

Keterlambatan Penuaan Daun oleh Autoregulasi Sitokinin

Gen-gen yang berasosiasi dengan penuaanArabidopsis SAG Jagung See Brassica LSC Tomat SENU Menurut Fungsinya: -Sisteinprotease -Malat sintase -Glutamin sintetase -Methalothionein -ACC oxidase

MEKANISME SENESCENCEPerombakan klorofil dan terbentuknya pigmen lain seperti xantofil atau karotenoid

Penguraian protein => akumulasi produk N terlarut. Ex; as. Amino glutamin segera ditransport ke bagian lain yg msh aktif tumbuh

Perubahan struktur sel dg perubahan komposisi dan aktivitas metabolisme

Perubahan kecepatan Mekanisme fotosintesis dan respirasi Senescence klimaterik => memacu senescence dan absisi daun

-Absisi merupakan proses gugurnya organ tanaman dari tanamannya -Kematian tanaman merupakan suatu konsekuensi dari menurunnya aktivitas fotosintesis daun atau konsekuensi dari the sink effect

Atau absisi adalah suatu proses yang dilakukan tumbuhan untuk memisahkan dan membuang organ tumbuhan seperti dedaunan, kelopak bunga, bunga dan buah yang tidak lagi diperlukan tumbuhan atau yang terserang penyakit. Absisi yang terjadi pada daun dan buah merupakan contoh senesen yang jelas.

Pengguguran (Absisi)

Pengguguran daun

Separasi aktif daun dari cabang/batang tanpa melukai batang/cabang Untuk adaptasi => melepas daun tua Terjadi pada pangkal tangkai daun/pangkal daun Struktur internal daerah pengguguran berbeda dg sekitarnya Daerah pengguguran => daerah paling lemah, sel-selnya parenkimatis (kecuali pd BP), diameter lebih kecil, sedikit jaringan penguat Sebelum pengguguran daun Sel2 parenkim membelah menjadi sel lebih kecil, pipih dan berplasma kental Pembentukan tylosa pada elemen trakea Deposisi kalose pd buluh tapis dan parenkim floem Terjadi perubahan kimia pd dinding sel di area absisi ( 1 baris sel) dg cara; larutnya lamela tengah/lamela tengah dan dinding primer/rudaknya seluruh dinding sel Sel2 penyusun lapisan pemisah ini dindingnya larut Daun gugur akibat tenaga mekanis atau gravitasi Lapisan tersisa di batang => membentuk lapisan pelindung dg deposisi Suberin/lignin/penutup luka pd dinding sel dan ruang antar sel

Beberapa proses yg mengawali absisi

Penurunan pertumbuhan: Sintesis ABAi enzim2 hidrolisis seperti selulase, polyg

Produksi IAA semakin berkurang Berkurangnya suplai nutrien dna sitokinin dari akar

Terbentuk zona absisi pd pangkal tangkai daun

Perubahan keseimbangan hormonal Kadar auksin menurun, etilen meningkat memacu produk enzim-enzim hdrolisis, ex: selulase, polygalacturose, glucanase -> melemahnya dinding sel akibat pemisahan sel2 pd zona absisi

Pengaruh faktor luar (angin/gravitasi => gugurnya organ tanaman yg telah mengalami penuaan

Pengendalian hormonal dan senescence pada daun

Leaf maintenance phase Transport auksin dari daun ke batang=> mempertahankan zona absisi dalam keadaan tidak sensitif Reduksi transport auksin dari daun meningkatkan produksi etilen Perubahan keseimbangan hormonal => sensitivitas sel target meningkat

Shedding induction phase

Shedding phase

Sintesis enzim yg berperan menghidrolisis dinding sel Adanya tekanan mekanik seperti angin/gravitasi => absisi

Protective layersetelah daun gugur terjadi pembelahan sel yg baru dan suberinisasi sel-sel permukaan dan ruang interseluler pada bekas luka berguna mencegah hilangnya air dari minuman atau serangan patogen setelah terjadi absisi

Abscission layersel-sel kecil, berdinding tipis merupakan hasil pembelahan sel yg berturut-turut tanpa mengalami pembesaran

Pembagian Zona Absisi

Daun/buah yg sedang aktif tumbuh menghasilkan auksin yg ditranspor ke batang Stimulus dari lingkungan menurunkan produksi IAA Signal (unknown) => sel-sel pada zona absisi menghasilkan etilen (cells expand, suberinize) menghasilkan selulase dan pektinase Selulase dan pektinase adalah enzim yg memutuskan hubungan antar sel yg berdekatan dg zona absisi Sel-sel terpisah dan terjadilah absisi

Absisi Daun/Buah

Stages of Flower Senescence in Morning Glory

Penuaan bunga ditandai dengan kelayuan dan gugurnya perhiasan bunga (corolla) Aktivitas RNAase meningkat Kadar etilan meningkat memacu terjadinya perombakan komponen sel Degradasi antosian => warna bunga pudar Absisi bunga dapat terjadi karena polinasi dan fertilisasi gagal absisi buah dapat terjadi pada berbagai fase Sesaat setelah polinasi Sesaat setelah berbentuk buah Pad asaat pemasakan buah

PENUAAN DAN ABSISI BUNGA

Efisiensi Penggunaan Nitrogen pada Tipe Vegetasi yang Berbeda di Stasiun Penelitian Cikaniki, Taman Nasional Gunung Halimun Salak, Jawa Barat

Ketersediaan nitrogen yang dapat diabsorpsi oleh tumbuhan terbatas, walaupun ketersediaan gas nitrogen di udara melimpah. Oleh karena itu pada beberapa lingkungan pertumbuhan hal ini sangat penting untuk dikaji terutama mengenai efisiensi pemanfaatan tumbuhan sebagai sumber untuk pertumbuhan (Norby et al., 2000; Tateno & Kawaguchi, 2002). Sekitar 78% molekul nitrogen

terdapat di atmosfer (Taiz & Zieger, 1991), sayang tidak dapat dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan. Studi bagaimana tumbuhan memanfaatkan nitrogen yang ada, sangat menarik. Hubungan antara ketersediaan nitrogen di tanah, dan ketersediaan pada jaringan tumbuhan perlu dikaji, terutama tentang efisiensi penggunaan nitrogen (NUE, nitrogenuse efficiency) dalam suatu jaringan tumbuhan.

Bahan dan MetodePemilihan jenis pohon dan penentuan efisiensi penggunaan nitrogen Bahan : beberapa jenis tumbuhan dengan tipe vegetasi yang berbeda 1. Naungan : Kitamaga (Garcinia rostrata) dan Renyung (Eugenia lineata). 2. Emergen : Rasamala (Altingia excelsa) dan Pasang(Quercus lineata)

Metode

Setiap tumbuhan diambil masingmasing 5 ulangan terhadap daun yang dewasa (mature) dan daun yang telah tua (senescent).

Sampel daun kemudian dikeringkan pada suhu 60 C selama + 24 jam.Dianalisis kandungan nitrogennya dengan metode Kjeldahl dari 2 data sampel daun yang dewasa dan tua tersebut dapat dihitung resorpsi nitrogennya.

Resorpsi nitrogen (%) dihitung dengan persamaan (Tateno & Kawaguchi, 2002; Cardenas& Campo, 2007): RN = resorpsi nitrogen % RN = {(Nd Nt)/(Nd)}.100

Nd = kandungan nitrogen daun dewasa (g/m2)Nt = kandungan nitrogen daun tua (g/m2)

Hasil PercobaanHasil pengamatan terhadap kandungan nitrogen daunmenunjukkan bahwa pada tumbuhan dengan tipe vegetasi emergen mempunyai kandungan nitrogen lebih tinggi dibandingkan dengan tipe vegetasi dibawah naungan (underlayer). Secara signifikan, kandungan nitrogen daun

dewasa pada tanaman Altingia excelsa

dan Quercus

lineata menunjukkan nilai tertinggi dibandingkan dengan tanaman Garcinia rostrata dan Eugenia lineata

Tipe vegeta si Naungan

Jenis tumb. Garcinia rostrata

N daun % tua 1.33a dewasa 1.56b

SLA (g/cm2 ) 0.00821 c

RN (%) 14.87b

NUE

17.29ab

Eugenia lineataEmergen Altingia excelsa Quercus lineata

0.94b1.33a 1.46a

1.26c1.85a 1.80a

0.00984 b0.00579d 0.01153a

23.81a b28.19a 19.09ab

34.04a39.10ab 22.29b

Keterangan: SLA: specific leaf area (luas daun spesifik) RN: resorpsi nitrogen; NUE: nitrogenuse efficiency

Hasil analisis pada daun tua menunjukkan bahwa pada tanaman Quercus lineata mempunyai jumlah nitrogen yang lebih tinggi. Menurut Cardenas & Campo (2007), konsentrasi nitrogen pada daun dewasa untuk setiap tipe

vegetasi berbeda. Daun dari tumbuhan suksesi awalmempunyai konsentrasi nitrogen tinggi dibandingkan

dengan hutan primer dan hutan suksesi akhir.

Jumlah nitrogen daun yang diserap kembali oleh tumbuhan bervariasi dari keempat jenis tumbuhan tersebut. Namun jika dilihat dari tipe vegetasi, tumbuhan emergen mampu menyerap kembali nitrogen lebih besar dibandingkan

tumbuhan underlayer. Tumbuhan emergen A. excelsamampu menyerap nitrogen lebih besar dibandingkan

dengan Q. lineata.

Kandungan nitrogen daun dewasa tertinggi dijumpai pada jenisjenis tumbuhan emergen (A. excelsa dan

Q. lineata) dibandingkan dengan tumbuhan tipe bawahnaungan (underlayer) (G. rostrata dan E. lineata).

Kandungan

nitrogen

pada

daun

tua.

Penyerapan

nitrogen tertinggi dijumpai pada tanaman A. excelsa disusul dengan tumbuhan E. Lineata, Q. Lineata dan G.

Rostrata.

KesimpulanKandungan nitrogen daun dewasa pada beberapa jenis tumbuhan menunjukkan bahwa tipe vegetasi emergen mengandung nitrogen lebih tinggi dibandingkan dengan underlayer. Efisiensi penggunaan nitrogen

tertinggi dijumpai pada tanaman A. excelsa, disusul dengan tumbuhan E. lineata, Q. lineata dan G. rostrata. Walaupun tidak signifikan, tumbuhan dengan tipe vegetasi emergen mempunyai NUE ratarata yang lebih tinggi dibandingkan dengan tipe bawah naungan (underlayer).

SEKIAN

Dinda (37); mekanisme terjadinya tunas baru pada daerah bekas absisi? Ida (55); ciri2 penuaan pd daun kuning? Riesya (63); faktor yg mempengaruhi penuaan dan kematian daun tanaman meski lingkungan mendukung?