FITOKROM DAN MEKANISME PEMBUNGAAN

MAKALAH

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH FISIOLOGI TANAMAN

Dosen Pengampu Mata Kuliah: Ir.koesriharti,MS

Anggota Kelompok 1 :

Wahyu Dwi P 105040204111010

Diki Yuse P 105040204111011

Beti Purnama 105040204111012

Yudhistira Wharta 105040204111013

Rieke Yulian Sari 105040204111014

Putri Setya Rahmita 105040204111016

Dewi Fajarwati 105040205111001

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS PERTANIAN

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

MALANG

2011

KATA PENGANTAR

Puji syukur senantiasa kami ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan taufiq serta hidayahnya kepada kami semua, sehingga

kami dapat menyelesaikan makalah fisiologi tanaman yang berjudul

“FITOKROM dan MEKANISME PEMBUNGAAN” sesuai yang diharapkan.

Makalah ini kami buat dengan tujuan untuk memenuhi tugas makalah

fisiologi tanaman. Tak lupa rasa terima kasih kami sampaikan kepada dosen mata

kuliah fisiologi tanaman ibu Ir.koesriharti,MS yang telah memberi penjelasan

dalam mengerjakan tugas makalah ini. Makalah yang kami buat memang jauh dari

sempurna, maka kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca dalam

pembuatan laporan selanjutnya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk

proses pembelajaran.

DAFTAR ISI

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

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

I. PENDAHULUAN............................................................................................1

1.1 Latar Belakang............................................................................................1

1.2 Tujuan.........................................................................................................1

II. TINJAUAN PUSTAKA..................................................................................2

2.1 Pertumbuhan Generatif Tanaman...............................................................2

2.2 Faktor mempengaruhi pembungaan...........................................................2

2.3 Definisi Fitokrom........................................................................................6

2.4 Fungsi Fitokrom..........................................................................................7

III. PEMBAHASAN...........................................................................................8

3.1 Mekanisme Pembungaan............................................................................8

3.2 Mekanisme Penyerapan Cahaya oleh Fitokrom.........................................8

IV. PENUTUP....................................................................................................11

4.1 Kesimpulan...............................................................................................11

Daftar Pustaka....................................................................................................12

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman tentu akan senatiasa tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan

generative pada tanaman ditandai dengan peristiwa pembungaan. Di mana

pembungaan ini juga memiliki mekanisme tersendiri. Peristiwa ini juga tidak

lepas dari pengaruh dari beberapa factor, baik dari dalam maupun dari luar

tubuh tanaman.

Salah satu factor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah adanya

fitokrom, yaitu suatu reseptor cahaya pada tanaman. Fitokrom ini dapat

menyerap cahaya tertentu yang dipancarkan oleh matahari. Selain itu,

fitokrom juga bertanggung jawab pada mekanisme pembungaan pada

tanaman.

1.2 Tujuan

a) Mahasiswa mengetahui tentang mekanisme pembungaan pada tanamanb) Mahasiswa mengetahui tentang fitokrom beserta fungsi dan

mekanismenya

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pertumbuhan Generatif Tanaman

Pertumbuhan generatif yaitu pertumbuhan yang melibatkan sel gamet. Pada

tumbuhan, terjadi ditandai dengan adanya proses penyerbukan dan

pembuahan. Sedangkan pertumbuhan generatif adalah pertumbuhan yang

berkenaan dengan pembentukan bunga, buah, dan biji.

Pertumbuhan generative meliputi:

a) Pembentukan bunga

b) Penyerbukan

c) Pembentukan biji

d) Pembentukan buah

2.2 Faktor mempengaruhi pembungaan

1. Faktor eksternal

a) Suhu

Pada spesies temperate dingin, suhu yang relatif tinggi pada musim panas

dan awal musim gugur tampaknya dapat merangsang inisiasi bunga.Fungsi

suhu di sini adalah mematahkan dormansi kuncup.

Pada spesies temperate hangat, subtropis dan tropis, pengurangan relatif

pada suhu justru lebih bermanfaat.Pada apokat suhu optimal untuk

perkembangan bunga adalah 25oC. Jika tanaman ditempatkan pada suhu

33oC sepanjang siang hari, selanjutnya akan terjadi penghambatan

perkembangan bunga pada tahap diferensiasi tepung sari. Pada Acacia

pycnantha suhu di atas 19oC menghambat baik mikrosporogenesis maupun

makrosporogenesis.Pada jeruk, suhu di atas 30oC dilaporkan telah merusak

perkembangan kuncup bunga.Suhu tinggi hingga batas ambang tertentu

dibutuhkan oleh meristem lateral (primordia bunga) untuk mulai

membentuk kuncup-kuncup bunga dan melangsungkan proses

pembungaan.Selisih antara suhu max di siang hari dengan suhu min di

malam hari akan mempengaruhi proses terbentuknya bunga: selisih yang

besar akan mempercepat terjadinya pembungaan. Suhu tinggi akan

5

meningkatkan aktivitas metabolik dalam tubuh tanaman: fotosintesis,

asimilasi, dan akumulasi makanan untuk mensuplai energi pembungaan.

b) Curah hujan/kelembaban

Stres air dapat memacu inisiasi bunga, terutama pada tanaman pohon

tropis dan subtropis seperti leci dan jeruk. Pembungaan melimpah pada

tanaman kayu tropis genus Shorea juga telah dihubungkan dengan

terjadinya kekeringan pada periode sebelumnya.Namun, hasil yang

berlawanan telah teramati pada spesies iklim-sedang seperti pinus, apel

dan zaitun.

Kebanyakan pembungaan di daerah tropis terjadi saat transisi dari musim

hujan menuju kemarau.Pada musim hujan tanaman melakukan aktivitas

maksimal untuk menyerap hara dan air, agar dapat mengakumulasikan

cadangan makanan dan menyimpan energi sebanyak-banyaknya.

c) Cahaya

Cahaya mempengaruhi pembungaan melalui dua cara, yaitu intensitas

cahaya dan fotoperiodisitas (panjang hari).

a) Intensitas Cahaya

Berhubungan dengan tingkat fotosintesis: sumber energi bagi proses

pembungaan. Intensitas cahaya mempunyai pengaruh yang lebih besar

dan efeknya lebih konsisten dari pada panjang hari. Pengurangan

intensitas cahaya akan mengurangi inisiasi bunga pada banyak spesies

pohon. Pada spesies monoesi dan dioesi, yang hanya mempunyai

bunga-bunga berkelamin-satu (single-sex), intensitas cahaya dapat

memberikan efek yang berbeda pada inisiasi bunga betina dan

jantan.Intensitas cahaya yang tinggi merangsang inisiasi bunga betina

pada walnut dan pinus, sedangkan intensitas cahaya yang rendah, yang

biasanya disebabkan oleh naungan kanopi, lebih merangsang

terbentuknya bunga jantan.

b) Fotoperiodisitas (panjang hari)

Merupakan perbandingan antara lamanya waktu siang dan malam

hari.Di daerah tropis panjang siang dan malam hampir sama. Makin

jauh dari equator (garis lintang besar), perbedaan antara panjang siang

6

dan malam hari juga makin besar.Misalnya pada garis 60o LU:Musim

panas: siang hari hampir 19 jam, malam hari 5 jam. Musim dingin:

siang hari hanya 6 jam, malam hari 18 jam. Sehubungan dengan

fotoperiodisitas tersebut, pada daerah-daerah 4 musim, tanaman dapat

dibedakan menjadi:

i. Tanaman berhari pendek

ii. Tanaman berhari panjang

Tanaman yang butuh hari pendek untuk mengawali

pembungaannya, namun selanjutnya butuh hari panjang untuk

melanjutkan proses pembungaan itu .Tanaman yang dapat berbunga

setiap waktu. Pengaruh hari-pendek direncanakan untuk diaplikasikan

pada spesies pohon temperate, mengingat bahwa inisiasi bunga secara

normal terjadi pada musim gugur seiring dengan berkurangnya

panjang hari.

d) Unsur hara

Keberadaan unsur hara dalam tanah berhubungan dengan ketersediaan

suplai energi dan bahan pembangun bagi proses pembentukan dan

perkembangan bunga.

i. Carbon/protein ratio

Kuncup bunga terbentuk setelah tanaman mencapai keseimbangan

carbon/protein.Hal ini berhubungan dengan kemampuan tanaman

untuk melakukan asimilasi, akumulasi makanan, dan alokasi/distribusi

hasil asimilasi Panjang tunas merupakan faktor penting pada inisiasi

bunga pecan. Efek ini mungkin berhubungan dengan peningkatan

cadangan makanan pada tunas yang lebih panjang.

ii. carbon/nitrogen ratio

Carbon sebagian besar diperoleh dari mobilisasi cadangan makanan

dan hasil fotosintesis.Konsentrasi carbon yang tinggi menentukan

ketersediaan energi dan akumulasi makanan untuk pembentukan

bunga.Nitrogen → Dampak positif: ekspansi percabangan,

Dampak negatif: memacu pertumbuhan vegetative

7

2. Faktor Internal

Fitohormon:

a. Auxin

Merupakan respon terhadap cahaya.Disintesis di jaringan

meristematik apikal (ujung), Menstimulir terjadinya pembelahan pada

meristem apikal → mempengaruhi proses perpanjangan ujung tanaman

b. Ethylene

Disintesis oleh daun.Diransfer ke tunas lateral → memulai proses

induksi bunga.

c. Cytokinin

Disintesis pada jaringan endosperm, ujung akar, dan xylem.Ditransfer

ke daun melalui jaringan xylem.Berfungsi untuk meningkatkan energi

metabolisme → ditransfer untuk membentuk kuncup-kuncup

bunga.Mengendalikan proses translokasi → menjamin ketersediaan energi

untuk pembungaan. Mematahkan dominansi apikal. Berperan dalam

memacu inisiasi bunga, dan dijumpai pada level lebih tinggi pada akar

Douglas-fir yang sedang berbunga, dibanding pohon yang tidak berbunga.

d. Gibberellin

Disintesis pada primordia akar dan batang.Ditranslokasikan pada

xylem dan floem. Menstimulir proses perpanjangan internodia dan buku-

buku pada batang. Asam giberelik mempunyai efek penghambatan yang

sangat kuat terhadap pembungaan berbagai pohon angisperma termasuk

tanaman-tanaman buah temperate, rhododendron, jeruk dan mangga. Pada

Citrus sinensis, GA3 dapat menyebabkan kuncup-kuncup dorman yang

sesungguhnya potensial berbunga kembali sepenuhnya ke tingkat

vegetatif, sampai tiba waktunya pembentukan kelopak bunga. telah

memperkenalkan sebuah model yang melibatkan giberelin pada

pengendalian inisiasi bunga apel secara hormonal. Giberelin yang

dihasilkan oleh biji-biji yang sedang berkembang dalam buah muda diduga

telah menghambat pembentukan bunga, dan dengan demikian mengurangi

pembungaan pada musim semi berikutnya.

8

Pada umumnya, zat penghambat-tumbuh, seperti Chlormequat Cycocel;

(2-cloroethyl)trimethylammonium chloride, Alar dan TIBA (tri-

iodobenzoic acid), mengurangi pertumbuhan vegetatif dan memacu

pembungaan pada spesies pohon angiosperma.

Gimnosperma tampaknya memberikan reaksi yang berbeda.Penghambat

pertumbuhan telah meningkatkan pembungaan. Sebaliknya, Giberelin akan

memacu pembungaan pada banyak.Penelitian terbaru telah memunculkan

dugaan bahwa tipe giberelin mungkin merupakan faktor penting dalam

respon fisiologis pada tanaman.Dengan demikian aspek pengaruh giberelin

pada pembungaan tanaman berkayu menahun atau perenial membutuhkan

pengamatan lebih lanjut, mengingat minimnya metode deteksi dan

produksi giberelin saat ini.

2.3 Definisi 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 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), morfologidaun,

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.

9

2.4 Fungsi Fitokrom

Fitokrom berfungsi berfungsi sebagai fotodetektor yang memberitahukan

tumbuhan apakah ada cahaya atau tidak, Selain itu fitokrom juga berfungsi

memberikan informasi pada tumbuhan mengenai kualitas cahaya. Saat proses

perkecambahan fitokrom sangat membantu memacu perkembangan akar.

Cahaya merah yang ditangkap oleh fitokrom memiliki banyak fungsi.Cahaya

merah yang memacu perkembanga perkecambahan biji, biru atau merah jauh

dapat menghambat perkecambahan. Beberapa percobaan tentang

perkecambahan biji telah dilakukan. Pemberian perlakuan cahaya merah jauh

setelah perlakuan cahaya merah tidak terjadi perkembangan ataupun

perkecambahan. Namun pemberian cahaya merah (Pr) setelah cahaya merah

jauh (Prf) akan membentuk kecambah. Dengan kata lain pemberian cahaya

akhirlah yang mempengaruhi terhadap perkecambahan biji.

10

III. PEMBAHASAN

3.1 Mekanisme Pembungaan

a. Induksi bunga (evokasi)

Adalah tahap pertama dari proses pembungaan, yaitu suatu tahap

ketika meristem vegetatif diprogram untuk mulai berubah menjadi

meristem reproduktif.Terjadi di dalam sel.Dapat dideteksi secara kimiawi

dari peningkatan sintesis asam nukleat dan protein, yang dibutuhkan dalam

pembelahan dan diferensiasi sel.

b. Inisiasi bunga

Adalah tahap ketika perubahan morfologis menjadi bentuk kuncup

reproduktif mulai dapat terdeteksi secara makroskopis untuk pertama

kalinya.Transisi dari tunas vegetatif menjadi kuncup reproduktif ini dapat

dideteksi dari perubahan bentuk maupun ukuran kuncup, serta proses-

proses selanjutnya yang mulai membentuk organ-organ reproduktif.

c. Perkembangan kuncup bunga menuju anthesis (bunga mekar)

Ditandai dengan terjadinya diferensiasi bagian-bagian bunga.Pada

tahap ini terjadi proses megasporogenesis dan mikrosporogenesis untuk

penyempurnaan dan pematangan organ-organ reproduksi jantan dan

betina.

d. Anthesis

Merupakan tahap ketika terjadi pemekaran bunga.Biasanya anthesis

terjadi bersamaan dengan masaknya organ reproduksi jantan dan betina,

walaupun dalam kenyataannya tidak selalu demikian.Ada kalanya organ

reproduksi, baik jantan maupun betina, masak sebelum terjadi anthesis,

atau bahkan jauh setelah terjadinya anthesis.Bunga-bunga bertipe

dichogamy mencapai kemasakan organ reproduktif jantan dan betinanya

dalam waktu yang tidak bersamaan.

3.2 Mekanisme Penyerapan Cahaya oleh Fitokrom

Dalam kontrol fotoperiodik perbungaan dan banyak respon tumbuhan

terhadap pencahayaan, fitokrom (phytochrome) berfungsi sebagai

11

fotodetektor yang memberitahukan tumbuhan apakah ada cahaya atau tidak. 

Secara kimia Fitokrom (phytochrome) mempunyai dua bentuk yaitu merah

(Pr) dan merah jauh (Prf). Fitokrom (phytochrome) merah (Pr) dan merah

jauh (Prf) pada daun turut berperan pada proses fisiologis pembungaan

tanaman. Pada percobaan mengenai kontrol fotoperiode pada perbungaan,

sinar merah dengan panjang gelombang 660 nm adalah sinar yang paling

efektif untuk mengintrupsi panjang malam.

Suatu tumbuhan hari pendek yang dipelihara pada panjang malam kritis

akan gagal berbunga jika suatu pemaparan singkat pada sinar merah (Pr)

menyela periode gelap tersebut. Pemendekan panjang malam oleh sinar

merah dapat dihambat dengan pemberian seberkas sinar yang memiliki

panjang gelombang sekitar 730 nm.Panjang gelombang ini berada pada

bagian merah jauh (Pfr) dari spektrum cahaya dan hampir tidak terlihat oleh

mata manusia. Jika sinar merah  (Pr) selama periode gelap diikuti oleh sinar

merah jauh (Pfr), tumbuhan tersebut akan mempersepsikan tidak ada intrupsi

pada malam panjang.

Masing-masing gelombang sinar akan meniadakan pengaruh panjang

gelombang sinar yang mendahuluinya, jumlah berkas sinar yang diberikan

tidak akan mempengaruhi, hanya panjang gelombang sinar yang terakhir saja

yang akan mempengaruhi pengukuran panjang malam oleh tumbuhan. Kedua

bentuk photoreseptor (Pr dan Pfr) bisa

berkonversi satu sama lain tergantung jenis sinar

yang diterimanya. Bila tanaman menerima lebih

banyak sinar merah, maka Pr akan terkonversi

menjadi Prf dan menyebabkan jumlah Prf

bertambah, begitu pula sebaliknya. Bila jumlah

Prf lebih banyak dari Pr maka selang waktu

tertentu, pertumbuhan apikal (apical dominance)

akan terhenti dan tanaman terinduksi ke fase

generatif.

Pr dan Pfr dapat menyerap cahaya namun

pada tingkat dan radiasi yang rendah tidak mampu

12

membentuk respon fisiologis. Secara kimiawi fitokrom merupakan

homodimer dan suatu polipeptida yang masing-masing memiliki gugus

prostetik yang disebut kromofor.Kromofor yang menyerap cahaya dan

memberikan efek fisiologis pada fitokrom. Pr yang diubah menjadi Prf terjadi

perubahan struktur Cis--Tran pada kromofor yang menjadikan efek fisiologis.

Fitokrom terdapat 2 macam yaitu fitokrom 1 dan fitokrom 2.Fitokrom 1

banyak terdapat pada kecambah yang teretiolasi, dan fitokrom 2 terdapat pada

tumbuhan hijau dan biji yang berkembang ditempat yang bercahaya. Pada

semua tumbuhan fitokrom ada dan disintesis dalam bentuk Pr dan Pfr tak

tersintesis dalam keadaan gelap. Fitokrom tersebar didalam sel di nukleus dan

seluruh sitosol.Fitokrom tipe 1 berkembang dan jumlahnya meningkat 100

kali dalam keadaan gelap dan akan hilang jika terkena cahaya. Hilangnya

fitokrom tipe 1 disebabkan karena tumbuhan berhenti mentranskripsi mRNA

(mudah terhidrolisis) dan protein penyusunnya mudah rusak karena

cahaya.Fitokrom tipe 1 dapat tidak aktif karena cahaya merah yang diserap

oleh fitokrom tersebut. Pr akan mengurangi pembentukan Pfr.

Sistem fitokrom juga memberikan informasi pada tumbuhan mengenai

kualitas cahaya.Cahaya matahari meliputi radiasi cahaya merah dan merah

jauh. Dengan demikian selama siang hari fotoreversi Pr dan Prf  mencapai

suatu keseimbangan dinamis dengan rasio kedua fitokrom tersebut

menunjukkan jumlah relatif cahaya merah dan cahaya merah jauh.

Mekanisme pengindraan ini memungkinkan tumbuhan menyesuaikan diri

dengan perubahan cahaya.

13

IV. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa dalam pertumbuhan

generative, tanaman dapat membentuk bunga, buah dan biji. Mekanisme

pembentukan bunga terdiri dari beberapa fase, yaitu induksi bunga, inisiasi

bunga, perkembangan kuncup bunga menuju anthesis dan anthesis.

Mekanisme pembungaan tersebut juga dipengaruhi oleh beberapa factor, baik

dari dalam maupun dari luar tanaman tersebut.

Mekanisme pembungaan ini juga tidak lepas dari pengaruh fitokrom, yaitu

reseptor cahaya yang terangsang oleh cahaya merah dan infra merah.

Fitokrom ini membantu pengaturan saat berbunga pada tumbuhan.

14

Daftar Pustaka

Anonymous, a. 2011. Fitokrom. zona bawah.

http://blogspot.com/2011/05/fitokrom -pada-tumbuhan.html diakses 25

November 2011

Anonymous, b. 2011.Definisi fitokrom. http://id.wikipedia.org/wiki/Fitokrom25

November 2011

Anonymous, c. 2011.

Fotomorfogenesis.http://eshaflora.wordpress.com/2010/01/25

/fotomorfogenesis/mybioinfo-bioinfo.blogspot.com/2011/10/kajian-

fitokrom.html25 November 2011

15