32
KRT-2008 1 PLANT GROWTH & DEVELOPMENT Click to buy NOW! P D F - X C H A N G E w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C H A N G E w w w . d o c u - t r a c k . c o m

P D F GE Click to buy NOW! ww . c o do cut r a k PLANT ...blog.ub.ac.id/alanatawahyu/files/2012/10/BAB-7-PLANT...yang€lebih ditekankan pada proses pembentukan jaringan dan organ

Embed Size (px)

Citation preview

KRT­2008 1

PLANT GROWTH & DEVELOPMENTClic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 2

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 3

Growth and Development1. Pembelahan sel

1. Mitosisà pada nucleus2. Cytokinesis

2. Pembesaran sel3. Diferensiasi selà Proses ketika sel­

sel tumbuh menjadi terspesialisasi(dalam proses biokimia, fisiologi, danstruktural)

GROWTH (PERTUMBUHAN)à Pertambahan ukuran, berat dan/atau

jumlah sel tanaman yang irreversibleà Tinggi tanaman, diameter batang,

jumlah daun/cabang, luas daun,volume akar, berat segar / beratkering tanaman

DEVELOPMENT (PERKEMBANGAN)à Proses Pertumbuhan dan Differensiasi

individu sel menjadi jaringan, organdan individu tanaman

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 4

PEMBELAHAN SEL1. Anticlinal2. PericlinalMORPHOGENESISàMorpho = bentuk, Genesis =

asli / asalàMerupakan proses

perkembangan tanamanyang lebih ditekankanpada proses pembentukanjaringan dan organtanaman sehinggamasing­masing individutanaman mempunyaibentuk morfologi yangkhas

àAda keterlibatan hormonàContoh: Perubahan fase

vegetatif ke fase generatif

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 5

Tahap Pertumbuhan & Perkembangan Tanaman

Menurut Leopold & Kriedemann:n Perkecambahann Pertumbuhan Bibit (Seedling)n Muda (Juvenile)n Dewasa/Masak

(Adult/Mature)n Aging & SenescenceMenurut Michurin:n Embryonisn Juveniln Produktif –Remajan Produktif –Dewasan Senil

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 6

Kurva Pertumbuhan Sigmoid &Bentuk Lonceng

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 7

BIJIBiji dewasa secara fisiologis mempunyai 4 komponen

penting, yaitu:1. Seed coatà merupakan pelindung2. Embrioà merupakan suatu tanaman embryonic

atau sporophyte3. Penyimpan cadangan makanan dan mineral4. Enzim dan Hormonà dibutuhkan untuk

merombak cadangan makanan dan sintesisjaringan baru selama perkecambahan

Bewley & Black (1978) membagi biji menurut tempatmenyimpan cadangan makanan menjadi 3, yaitu:

1. Endosperm à rumput2an, tomat, gandum, jarak2. Embrioà kacang2an, selada3. Perisperm dari nucellus à kopi, beetBiji Jagung:à Karbohidrat & protein à endosperm (aleurone)à Lemakà embrio

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 8

I. PERKECAMBAHANProses Perkecambahan adalah:

Serangkaian tahapan mulai daripengambilan air yang menuntun padapecahnya seed coat oleh radicle(embryonic root/shoot), pembelahan sel,pembesaran sel, dan peningkatansemua aktivitas metabolisme(perombakan makanan dan assimilasi)

Perkecambahan meliputi peristiwa fisiologisdan morfologis berikut ini:

1. Imbibisi dan absorpsi air2. Hidrasi jaringan3. Absorpsi O24. Aktivasi enzim dan perombakan5. Transpor molekul yang terhidrolisis ke

embryo axis6. Peningkatan respirasi dan assimilasi7. Inisiasi pembelahan dan pembesaran sel8. Embrio berkecambah

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 9

Beberapa Fitohormon yang menginisiasi dan memediasi prosesperkecambahan:

1. Gibberellin à mengaktivasi enzim hydrolytic untuk perombakan2. Cytokininà menstimulasi pembelahan sel, mengakibatkan

munculnya radicle dan plumula. Pembesaran coleorhiza melaluipembelahan sel

3. Auxinà merangsang pertumbuhan melalui pembesarancoleorhiza, radicle, plumula, dan aktivasi geotropisme (positif dannegatif)

Enzim yang aktif dalam degradasi endosperm à ­amylase,  ­amylase, dan Ribonuclease

Setelah imbibisi à mulai mensintesis protein dan RNASetelah radicle muncul:à Mulai mensintesis DNA dan aktivitas mitosisà Dapat diblokir oleh penyinaran atau inhibitor dari sintesis DNAPada biji yang berkecambah, enzim dapat muncul dari 2 sumber:1. Dilepas atau diaktivasi dari protein yang ada à Amylopectin, yang

aktivitasnya meningkat segera dalam 3 jam sejak imbibisi2. Disintesis de novo melalui sintesis protein secara langsungà ­

amylase, Phenylalanine ammonia­lyase, Protease, Lipase, danNitrat Reductase

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 10

Review Proses Perkecambahan Biji Serealia1. Absorpsi air dari tanah yang menyebabkan embrio

memproduksi sejumlah kecil gibberellin2. Gibberellin kemudian berdifusi ke dalam sel lapisan

aleurone yang mengelilingi sel endosperm jaringanpenyimpan, mengakibatkan pembentukan enzim

3. Yang menuntun Sel­sel endosperm hancur dan mencair4. Cytokinin dan Auxin terbentuk dalam proses tersebut5. Cytokinin dan Auxin kemudian merangsang

pertumbuhan embryo melalui pembelahan danpembesaran sel

6. Jika shoot mengarah turun ke dalam tanah, auxincenderung berpindah ke sisi yang lebih bawah darikecambah, menyebabkan sisi yang lebih bawahtumbuh lebih cepat dan kemudian membelokkan titiktumbuh shoot ke arah atas menju permukaan tanah

7. Sekali shoot terkena cahaya matahari, tanaman mulaimemproduksi makanannya sendiri melalui fotosintesis

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 11

Dormansi BijiFaktor lingkungan yang mempengaruhi perkecambahan à Air, O2 dan SuhuBila faktor lingkungan mendukung tetapi biji tetap tidak mau berkecambah à

DORMANSIFaktor lingkungan yang mengendalikan dormansi biji:1. Airà diperlukan untuk proses imbibisi2. Suhuà biji yang perlu suhu rendah (untuk menekan Growth Inhibitor)3. Cahayaà biji yang perlu cahaya merahTipe Dormansi:1. Embrio belum dewasa à Orchidaceae

à embrio dewasa dapat terjadi selama dalam penyimpananà diatasi dengan pemberian Cytokinin

2 Impermeable Seed Coat: à Diatasi dengan cara SKARIFIKASIà Terhadap air :  Leguminosaeà Terhadap oksigen :  Gramineae

3 Seed coat resisten secara mekanis à diatasi dengan cara STRATIFIKASI4 Fisiologis:

à Biji yang mengandung inhibitor pertumbuhanà Suplai perangsang pertumbuhan dalam embyo sac, seed coat atau hull(sekam)    tidak cukup untuk menginisiasi proses perkecambahan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 12

Bahan Kimia Yang Dapat Digunakan Untuk MerangsangPerkecambahan

1. KNO3à biji rumput2an dan biji Photoblastic2. H2O2 (Hidrogen Peroksida)à efektif untuk biji

barley, tomat, kacang2an3. Gibberellinà untuk menggantikan kebutuhan

cahaya dan suhu rendah pada biji Photoblasticà GA3, GA4 dan GA7

4. Ethylene (C2H4)à kacang tanah5. NH2CSNH2 (Thiourea)à tidak dapat untuk

menggantikan perlakuan cahaya atau suhuà species tertentu (untuk pertumbuhan tunaskentang)

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 13

Organ Vegetatif:1. Akar2. Daun3. Batang / Cabang4. UmbiAkar:Organ utama yang mensuplai air, mineral, dan substansi

penting (gibberellin dan cytokinin) bagipertumbuhan dan perkembangan tanaman

Fungsi Akar:1. Pelekatà untuk melekatnya tanaman pada media2. Absorbsi air dan mineral dan mentranspornya ke

batang3. Penyimpan cadangan makananà wortel, lobak4. Bahan perbanyakan tanaman

II. PERTUMBUHAN BIBITClic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 14

Inisiasi dan Pertumbuhan AkarPemanjangan akar sebagai akibat dari

pemanjangan sel di dekat meristem apikal.Meristem apikal akar mempunyai aktivitas DNA,

RNA dan mitosis yang relatif lebih rendah darimeristem apikal tunas

Tudung akar berperan penting dalam melindungimeristem akar dari kerusakan fisik selamamenembus tanah dan juga sebagai petunjukarah

Pada kasus kerusakan atau pemotongan akar,Quiescent center (terdapat pada ujung apicalmeristem) meregenerasi meristem baru danmenyimpan karaker geotropis dalam 36 jampada suhu yang menguntungkan. Selanjutnya,berlangsung perluasan akar dan pembaruantudung akar

Pemotongan ujung akar dapat menghilangkanapikal dominansi dan merangsang pembentukanakar lateral

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 15

Pertumbuhan Akar LateralAkar lateral terbentuk dari meristem pericycle yang

terletak beberapa cm dari ujung akarAkar lateral (baru) menembus endodermis dan

cortex sebagai hasil pembelahan danpemanjangan sel yang mendorong ujung akarbaru tersebut ke arah permukaan tanah

Pembentukan akar lateral berada di bawah kendaligenetik meskipun sangat dipengaruhi olehlingungan:

1. Produksi ­inhibitor dalam ujung akar yangberhubungan dengan apikal dominansi

2. Produksi substasi pertumbuhan dalam tunasyang ditranspor ke akar (auxin, thiamine,adenine, dan nicotinic acid)

3. Keseimbangan atau interaksi antara substansiperangsang pertumbuhan dan substansipenghambat pertumbuhan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 16

Sistem Perakaran Monokotil & DikotilSistem perakaran Monokotil halus dan tidak ada

kambium untuk penebalan sekunder, sehinggadisebut perakaran serabut

Sistem perakaran Monokotil (Jagung) mempunyai duafase:

1. Seed Roots (disebut: Akar Seminal)2. Crown Roots (disebut: Akar Adventif)

Sistem perkaran Dikotil umumnya luas, geotropispositif, berupa akar primer dengan percabanganlateral yang halus

à Jika terjadi penebalan sekunder sepanjang akarprimerà umbi wortel dan bit

à Jika terjadi pembengkakan atau penebalansekunder di daerah hypocotyl dari akar primer àumbi radish dan turnip

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 17

Faktor­faktor Yang MempengaruhiPertumbuhan & Distribusi Akar1. Genotypeà Growth Hormone2. Kompetisi tanaman3. Defoliasi4. Atmosfir tanah à O2 dan CO25. pH tanahà < 6,0 dapat

meningkatkan Al, Mn, Feà toxicàmenghambat pertumbuhan akar

6. Temperatur tanah7. Air8. Kesuburan tanah

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 18

Pertumbuhan Daunn Primordia daun mula2 berupa sebuah tonjolan

jaringan kecil pada sisi meristem ujung suatu kuncupn Pada saat ujung pucuk tumbuh à primordia daun

baru mulai terbentuk menurut suatu pola yang khassesuai dengan jenis tanaman

n Pada tumbuhan yang daunnya bertangkai,primordiumnya memanjang menjadi suatu strukturyang mirip jari, yang akan menjadi tulang tengah dantangkai daun pada daun dewasa

n Meristem tepi mulai membelah diri dengan cepatuntuk membentuk helaian daun yang memipih lateralq Jika meristem ini sinambung spanjang bakal

tulang tengah, maka akan terbentuk daun tunggalq Jika tidak sinambung maka akan terbentuk daun

menyirip

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 19

leaf trace

procambium

tunicanew leaf

corpus

pithcortex

apicalmeristem

axillarymeristem

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 20

Pertumbuhan Daunn Perluasan helaian daun utama disebabkan oleh

kegiatan meristem intercalary (meristem lempeng)à pembelahan anticlinalà helaian daun itu samatebal di semua bagian, kecuali pada bagian tempatberkembangnya jalur procambium. Meristem initerus aktif, meskipun meristem tepi berhenti tumbuh

n Semasa daun masih dalam bentuk primordium yangmirip jarià sistem pembuluh mulai berdiferensiasià ikatan pembuluh daun segera bergabung denganikatan pembuluh batang à bahan makanan dapatdiangkut ke jaringan primordium yang sedangberkembang cepat tersebut

n Faktor­faktor yang mempengaruhi pertumbuhandaun:q Genotipeq Lingkunganà air, nutrisi, cahaya, suhu

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 21

Phyllotaxis / Tata Letak Posisi DaunMasing­masing species tanaman

mempunyai tata letak posisi daun(Phylotaxis) yang spesifikàprimordia daun berkembang padaposisi yang teratur (tidak secaraacak) pada batang

Ada 2 teori:1. Adanya substansi pertumbuhan

yang berdifusi dari apex ke sisiyang lain

2. Substansi pertumbuhan tersebutdikonsumsi oleh primordia daunyang sudah terbentuk à adapersaingan ruang dan bermacam­macam substansi di antaraprimordia daun

Plastochronà selang waktu yangdibutuhkan untuk terbentuknyaprimordia daun yang berurutan

Phyllochronà selang waktu yangdibutuhkan untuk munculnyaujung daun yang berurutan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 22

Pertumbuhan Batangn Batang terdiri dari ruas (node) dan antar ruas

(node) dengan daun­daun yang melekatn Pertumbuhan panjang batang terjadi pada

meristem intercalary dari internoden Internode memanjang melalui peningkatan

jumlah sel dan pembesaran seln Pada rebung bambuà 2,5 cm/jamn Pada tanaman lainà 10­100 kali lebih

lambat tergantung pada:q Genotipeq Lingkungan: cahaya, nutrisi, air

n Giberellin & Auxinà pemanjangan /pembesaran sel

n Apical Dominance à tumbuh ke atasn Pada tanaman Dikotilà dari ketiak daun

dapat tumbuh cabang samping

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 23

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 24

Modifikasi Batang1. Cormà Gladiolus2. Bulbà Tulip, Bawang merah3. Tuberà Kentang4. Crownà African Violets5. Spursà Pear, Apel6. Rhizomeà Canna, Jahe7. Stolonà Strawberry

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 25

Fungsi Batang1. Tempat melekatnya daun

sehingga terpapar cahayamatahari

2. Translokasi air danmineral dari akar ke daunà Xylem

3. Translokasi fotosintat daridaun ke bagian lain, akarà Phloem

4. Tempat cadanganmakanan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 26

III. JUVENIL / MUDAMulai fase Perkecambahan Biji sampai fase

Pertumbuhan Vegetaif Cepatà tanamantidak dapat diinduksi untuk berbunga

Tanaman akan berbunga bila sudah memasukifase Dewasa / Maturity

Pada fase Juvenil:1. Juvenil Morfologià dapat dilihat dari bentuk

daun, batang, dan percabangan2. Juvenil Fisiologi:

1. Laju Petumbuhan Relatif Kuat2. Apical Dominance3. Geotropisme Batang

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 27

Memodifikasi Periode Juvenil

1. Usaha untuk mengintensifkan pertumbuhandan melewati fase juvenil lebih cepatà Stek dari tanaman induk yang sudah pernahberbungaà Grafting / Budding dengan menggunakanrootstock juvenil & scion dari tanaman indukyang sudah pernah berbunga

2.    Usaha untuk menghambat pertumbuhantanaman sehingga pembungaan dapat terjadilebih awal à aplikasi zat pengatur tumbuh

MINIMUM AGE:Ukuran / fase perkembangan yang dibutuhkantanaman untuk responsif bila dilakukan induksipembungaan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 28

IV. DEWASA / MATUREn Fase Dewasa tercapai setelah

tanaman melalui transisimorfologi, laju pertumbuhancepat, dan akhirnya mampuberbunga

n Pada fase Dewasa mulai terjadipersaingan fotosintat di antarabagian­bagian tanaman

n Lamanya fase Dewasatergantung pada:q Genetikq Lingkunganq Pemeliharaan

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 29

V. AGING & SENESCENCESENESCENCEà Proses yang secara alami mengakhiri

fungsi kehidupan organ, atau organisme secaraserentak dan mengarah pada kematian

Selama SENESCENCE terjadi:1. Perubahan kadar asam nukleat dan protein2. Perubahan strukturalà membran dan organel. Pada

taraf substratà terjadi mobilisasi nutrisi mineral danorganik ke sink yang lebih kompetitif (daun muda, buah,dll.)

3. Perubahan aktivitas enzim à memacu akumulasienzim hydrolitic (meningkatnya Ribonuclease danProtease) à sehigga kegiatan degradasi RNA danProtein menngkat dan kegiatan sintesis RNA danProtein menurun

4. Perubahan kadar hormon pemacu dan penundaSenescence

5. Kemunduran integritas pada bagian tanamanàditandai dengan terbentuknya lapisan absisi

6. Kerusakan Kloroplas sehingga kadar klorofil berkurang

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 30

Pola Senescence Tanaman1. Overall Senescence à annual grains2. Top Senescenceà perennial hebs3. Deciduous Senescenceà Deciduous woody

Plantsà merontokkan daun4. Progressive Senescence à senescence dari

daun sampai batangà mulai dari daun bagianbawah –bagian atas secara berangsu­angsur

Penghilangan bunga dan buah dapat menundaSenescence

Faktor lingkungan yang memacu Senescence:1. Kegelapan2. Defisiensi air dan nutrisi (Nitrogen)3. SuhuPeranan Zat Pengatur Tumbuh:n Penunda Senscenceà Cytokinin, GA3, dan

Auxinn Pemacu Senescenceà ABA, Ethylene

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 31

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com

KRT­2008 32

Click t

o buy NOW!

PDF­XCHANGE

www.docu­track.com Clic

k to buy N

OW!PDF­XCHANGE

www.docu­track.com