PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN

oleh: Iseu Laelasari, S.Pd

KOMPETENSI DASAR Merencanakan percobaan pengaruh faktor

luar terhadap pertumbuhan tumbuhan Melaksanakan percobaan pengaruh faktor

luar terhadap pertumbuhan tumbuhan Mengkomunikasikan hasil percobaan

pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan.

Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan Perkembangan

Berhubungan dengan pertambahan ukuran fisik (volume, panjang, lebar, dll) bertambah ukuran dan jumlah sel

Berhubungan dengan pematangan fisiologis mengarah pada pendewasaan (matangnya buah, menguningnya daun)

Bersifat Irreversible Bersifar Reversible

Kuantitatif Kualitatif

Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara bersamaan

AUKSANOMETER

APA YANG DISEBUT DENGAN BIJI? Alat perkembangbiakan generatif Biji berkembang dari ovulum (bakal biji)

yang terletak di dalam ovarium (bakal buah)

Di dalam biji terdapat calon embrio/ lembaga yang akan berkembang menjadi organ pada tumbuhan (bakal akar, daun, batang), dan juga cadangan makanan (berupa endosperm)

Let’s Remember

Pada tumbuhan angiospermae, embrio dan endosperm diperoleh dari hasil fertilisasi ganda

Inti generatif 1 + ovum zigot (berkembang menjadi embrio

Inti generatif 2 + IKLS/ Inti Kandung Lembaga Sekunder endosperm (cadangan

makanan)

STRUKTUR BIJI

Adakah perbedaan struktur biji antara monocotil dengan dicotil?

AMATILAH STRUKTUR BIJI BERIKUT

STRUKTUR BIJI MONOCOTYL DAN DICOTYL

MUNCULAH ISTILAH BERIKUT INI

Testa/ seed coat merupkan bagian terluar berupa kulit biji (testa berkembang dari integumen)

Kotiledon/ scutellum keping biji yang dapat menjadi daun fotosintetik ketika biji berkecambah

Ket: - tumbuhan monokotil, umumnya memiliki satu kotiledon yang tipis dan memiliki luas permukaan yang besar yang mendesak ke endosperm berfungsi menyerap cadangan dari endosperm dan menransfernya ke titik tumbuh embrio

Endosperm Merupakan cadangan makanan untuk

embrio selama biji berkecambah Pada kebanyakan dikotil, cadangan

makanan dari endosperm diangkut ke kotiledon sebelum biji itu menyelesaikan perkembangannya biji dewasa tidak mengandung endosperma biji memiliki kotiledon berdaging (dianggap daun fotosintetik).

Aleuron lapisan yang menyelubungi endosperm, yang mengandung enzim amilase, maltase dan protease

Plumulae daun embrionik pertama Koleoptil pembungkus/ selubung

tunas embrionik pada tumb. Monokotil Radikula akar embrionik Koleoriza selubung akar embrionik

pada tumb. Monokotil Cauliculus (batang lembaga)

Epikotil VS Hipokotil

Epikotil bagian sumbu embrionik di atas kotiledon

Hipokotil bagian sumbu embrionik dibawah kotiledon

BAGAIMANAKAH SEBUAH BIJI BISA BERKECAMBAH?

Dalam keadaan kering biji tidak dapat berkecambah mengalami dormansi/ masa istirahat dipacu oleh hormon asam absisat (inhibitor pertumbuhan)

Diperlukan suatu aktivator/mediator yang dapat menon-aktifkan hormon Asam absisat dan mengaktifkan hormon yang memacu perkecambahan (hormon giberelin)

APAKAH MEDIATOR/ AKTIVATOR YANG DIBUTUHKAN TERSEBUT?

PROSES PERKECAMBAHANa) Penyerapan air (imbibisi) ke dalam sel-

sel biji

b) air akan merangsang disekresikannya hormon giberelin, dan menghambat hormon asam absisat (ABA)

c) Giberelin (GA) akan mengaktifasi sekresi dari enzim amylase, maltase, protease dari bagian aleuron untuk menghidrolisis cadangan makanan pada endosperm

Lanjutan Amilum maltosa Maltosa glukosa Protein asam amino

d) Glukosa dan asam amino larut dalam air ditransportasikan pada titik tumbuh embrio

UN 2010

Biji kacang hijau direndam dalam air selama 2 jam, lalu dipindahkan ke dalam wadah tertutup. Beberapa hari kemudian biji mengalami perkecambahan. Peran air pada proses perkecambahan biji tersebut adalah…

A. Merangsang kerja auksin

B. Menyerap zat makanan dalam biji

C. Merangsang metabolisme embrio dalam biji untuk tumbuh

D. Mengandung zat makanan untuk pertumbuhan embrio

E. Menguraikan zat amilum dalam biji

Tipe Perkecambahan

Epigel

Kotiledon tidak terangkat ke

permukaan tanah

Kotiledon terangkat ke permukaan

tanah

Hypogeal

Contoh: kacang hijau, kacang

merah

Contoh: kacang kapri, kacang polong

jagung, kelapa

JENIS PERTUMBUHAN

Menyebabkan tumbuhan tumbuh membesar/

bertambah lebar

Pertumbuhan sekunder

Disebabkan oleh aktivitas meristem

primer/ apikal

Pertumbuhan primer

Menyebabkan tumbuhan tumbuh

memanjang/ bertambah tinggi

Disebabkan oleh aktivitas meristem sekunder/ lateral

Ex: ujung akar, ujung batang

Ex: kambium

Bagaimanakah kerja kambium? Kambium membentuk xilem ke arah

dalam dan floem ke arah luar Catatan: Kecepatan pembentukan xilem

pada waktu hujan dan kemarau berbeda, hal ini menyebabkan terbentuknya lingkaran tahun pada kayu

Simak UI 2011…

Banyaknya lingkaran tahun pada tanaman jati dihasilkan karena adanya aktivitas…A. Internodus pada batang

B. Lingkaran-lingkaran berkas pembuluh pada batang tumbuhan monokotil

C. Lapisan xylem dalam batang berkayu

D. Lapisan floem dalam batang berkayu

E. Jawaban B dan C benar

TEORI TITIK TUMBUH

TEORI TUNICA CORPUS

TEORI HISTOGEN

Teori Histogen Dikemukakan oleh Johannes Ludwig

Emil Robert von Hanstein (15 Mei 1822 – 27 Agustus 1880)

Meristem primer terdiri dari 3 lapisan sel pembentuk jaringan, yaitu1) Dermatogen (membentuk epidermis),2) Periblem (membentuk korteks), dan3) Plerom (membentuk silinder pusat).

Teori Tunica Corpus

Dikemukakan oleh Schmidt (1924). menyatakan bahwa terdapat 2 daerah

pada meristem apeks pucuk yaitu :.

1. Tunica terletak pada lapisan terluar akan berdiferensiasi menjadi epidermis

2. Corpus terletak dibawah tunica membelah ke segala arah dan membentuk semua jaringan selain epidermis

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

Faktor Internal Faktor eksternal

Air Suhu

Nutrisi

Cahaya

CO2

Kelembaban

Fitohormon Gen

O2

JENIS DAN FUNGSI FITOHORMON

Auksin /Indol 3-Acetat Acid (IAA)Sumber: embrio biji, meristem apikal, daun

Muda, kuncup bunga

Fungsi: Perpanjangan sel menyebabkan pembengkokan koleoptil

(distribusi auksin bersifat polaritas penyebaran berlangsung satu arah/ tidak merata).

Memengaruhi plastisitas dinding sel

Lanjutan Auksin

Menghambat absisi (pengguguran bagian tanaman)

Memengaruhi pembentukan akar Menyebabkan terjadinya dominasi

apical Menghambat pertumbuhan tunas lateral/

tunas cabang

Giberelin Sumber: meristem apikal, akar, daun muda,

embrio

Fungsi: Memengaruhi pertambahan panjang

batang Tidak memengaruhi pembengkokan

koleoptil, karena distribusinya bersifat merata/tidak polaritas

Dapat menyebabkan tanaman kerdil tumbuh normal, dan tanaman normal tumbuh raksasa

Lanjutan Giberelin

Mempercepat perkecambahan Menghentikan dormansi biji Pada biji yang sedang berkecambah

dapat memacu produksi amylase dan protease pada lapisan aleuron

Sitokinin Sumber: disintesis diakar dan diangkut ke

organ lain, dapat diperoleh dari ragi, santan

kelapa

Fungsi: Berperan dalam pembelahan sel/ sitokinesis -Sitokinin bersama dengan auksin dapat

meningkatkan kecepatan pembelahan dan mengontrol pertumbuhan.

Mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar

Lanjutan Sitokinin

-Tidak menyebabkan pembengkokan pada batang dan tidak memengaruhi pertumbuhan batang yang kerdil

-Menyebabkan daun tetap segar dan hijau -Memperlambat degenerasi protein dan

memperlambat penuaan -Kerjasama sitokinin dengan giberelin

dapat menumbuhkan tunas lateral/ cabang

Etilen

Sumber: jaringan buah yang sedang matang, daun dan bunga yang menua

Fungsi: -Mempercepat pematangan buah -Mempercepat proses penuaan pada

organ tumbuhan seperti proses absisi (peluruhan/ jatuhnya organ tanaman yang sudah tua).

Asam Absisat (ABA)Sumber: daun, akar, batang, buah hijau

Fungsi: Berperan sebagai inhibitor dan

menghambat perkecambahan biji -Menyebabkan dormansi biji -Menghambat pertumbuhan -Menyebabkan daun menjadi menguning Menyebabkan menutupnya stomata

respon terhadap kekeringan

Asam traumalin-Memengaruhi pembelahan sel pada

daerah luka

Florigen - Mempengaruhi pembungaan

Oligosakarin

- Memicu respon pertahanan terhadap patogen,

- Mengatur pertumbuhan, diferensiasi sel,

dan pembungaan

Kalin -Memengaruhi pertumbuhan organ akar

(rizokalin) -Memengaruhi pertumbuhan organ daun

(filokalin) -Memengaruhi pertumbuhan organ

batang (caulokalin) -Memengaruhi pertumbuhan organ

bunga (anthokalin)

PERNAHKAH KALIAN MENDENGAR BEBERAPA ISTILAH BERIKUT INI?

Dominasi Apikal

Peristiwa dimana tunas pucuk / terminal menekan pertumbuhan tunas lateral/ cabang tanaman nampak tinggi (tidak rindang)

Disebabkan oleh auksin yang terdapat pada ujung batang

Kerjasama antara sitokinin dan giberelin dapat menumbuhkan tunas lateral

• Secara alamiah pada organ tanaman yang sudah tua terbentuk lapisan yang

mudah patah (absision layer).• seiring pertambahan usia tanaman

maka terjadi peningkatan hormon etilen dan menurunnya hormon auksin

TERJADILAH ABSISI

ABSISI

Partenokarpi Merupakan proses pembentukan buah tanpa

pembuahan/ fertilisasi Dapat dilakukan dengan memberikan auksin

pada putik Contoh: pisang, anggur dan jeruk tak berbiji Secara alami biasa buah dihasilkan dari

perkembangan ovarium yang disebabkan oleh auksin yang berasal dari serbuk sari atau auksin yang disintesis oleh ovarium maupun ovulum sebagai hasil rangsangan dari serbuk sari

Pembungaan Dipengaruhi oleh: Fotoperiodisme : respon tumbuhan

terhadap lamanya penyinaran Vernalisasi : mengondisikan tanaman pada

suhu tertentu dan pada waktu tertentu Hormon pembungaan Fitokrom: Protein berpigmen, berhubungan

dengan penyerapan cahaya merah (Pr) dan cahaya Far Red (Pfr)

Dampak dari Fotoperiodisme Tanaman berhari panjang (Long day

Plant) membutuhkan periode siang lebih lama dari periode gelap

Tanaman berhari pendek (short day plant) membutuhkan periode gelap lebih lama dari periode terang

Simak UI 2011…

Di bawah ini adalah sebuah grafik batang yang menggambarkan pemaparan periode gelap dan terang. Bagian yang berwarna hitam menunjukkan periode gelap dan bagian yang tgidak berwarna (putih) menunjukkan periode terang. Berdasarkan grafik di bawah ini, tanaman yang tergolong short day plant (tanaman hari pendek) akan berbunga jika…

A

B

C

D

E