BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Proses perkembangan dan pertumbuhan bagian tubuh tumbuhan tidak lepas dari pengaruh zat kimia tertentu berupa protein yang disebut hormon. Hormon dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit, tetapi akan merusak jika ada dalam mumlah yang banyak. Konsentrasi hormon yang amat rendah pada tumbuhan maka hormon pertama yang ditemukan yaitu asam indolasetat baru dapat diketahui. Hormon dapat menyebabkan begitu banyak respon, bila diberikan dari luar kepada tumbuhan, maka oleh banyak orang hormon itu dianggap sebagai satu-satunya hormon tumbuh (Sasmita, 1996). Pertumbuhan tidak pernah lepas dari peranan hormon yang berfungsi mempercepat pertubuhan dan memperlambat atau menghambat kerja hormon yang lain. Respon pada organ sasaran
tidak perlu bersifat memacu, karena proses seperti
pertumbuhan atau differensiasi kadang mlahan terhambat oleh hormon, terutama oleh asam absisat. Karena hormon harus disintesis oleh tumbuhan, maka ion anorganik seperti K+ atau CA2+ yang dapat juga menimbulkan respon penting, dikatakan bukan hormon. Zat pengatur tumbuh organik (misalnya 2,4 D, sejenis auksin) atau yang disintesis organisme selain tumbuhan, juga bukan hormon. Batasan tersebut menyatakan bahwa hormon harus dapat dipindahkan di dalam tubuh tumbuhan. Saat ini makin banyak hormon yang telah diketahui efek serta konsentrasi endogennya, maka akan diketahui beberapa hal antara lain, setiap hormon mempengaruhi respon pada banyak bagian tumbuhan dan respon itu bergantung pada spesies, bagian tumbuhan, fase perkembangan, konsentrasi hormon, interaksi antar hormon yang diketahui, dan berbagai faktor lingkungan. Oleh karena itu, efek hormon tidak selalu berlaku umum pada proses pertumbuhan dan perkembangan suatu organ atau jaringan tumbuhan tertentu. Dari latar belakang diatas maka kami melakukan percobaan tentang ”Pengaruh Hormon Terhadap Pemanjangan Jaringan Akar Dan Batang Kecambah Jagung”.
B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka diperoleh rumusan masalah sebagai berikut : Bagaimana pengaruh hormon AIA, 2.4 D dan NAA 1 ppm terhadap pemanjangan jaringan akar dan batang jagung ? C. Tujuan Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan praktikum ini adalah : Mengetahui pengaruh hormon AIA, 2.4 D dan NAA 1 ppm terhadap pemanjangan akar dan batang jagung.
BAB II KAJIAN TEORI Proses perkembangan dan pertumbuhan bagian tubuh tumbuhan tidak lepas dari pengaruh zat kimia tertentu berupa protein yang disebut hormon. Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Para ilmuwan sendiri lebih sering menggunakan istilah zat pengatur tumbuh atau plant growth regulator. Hormon juga dapat didefinisikan sebagai senyawa non hara, disintesis oleh tumbuhan di suatu bagian tumbuhan tertentu, lalu ditransport atau diedarkan ke seluruh bagian tubuh tumbuhan tenpat hormone tersebut dibutuhkan. Tidak hanya satu jenis hormone saja yang berpengaruh terhadap proses pertumbuhan tetapi banyak jenis hormone lain yang berperan dalam pertumbuhan (Sasmita, 1996). Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi (Soewardiati, 1991). Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung), memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka tanpa biji), atau menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman. Hormon–hormon tersebut antara lain auksin, giberelin, sitokinin dan asam abisat (Sallisbury, 1995).
1. Auksin Istilah auksin ( dari bahasa Yunani auxien, “meningkatkan” ) pertama kali digunakan oleh Frits Went,seorang mahasiswa pascasarjana di negeri Belanda pada tahun 1926 yang menemukan bahwa suatu senyawa yang belum dapat diketahui mungkin menyebabkan pembengkokan ini, yang disebut fototropisme. Senyawa yang ditemukan Went didapati cukup banyak di ujung koleoptil dan menunjukkan upaya Went untuk menjelaskan hal tersebut. Hal penting yang ingin diperlihatkan bahwa bahan tersebut berdifusi dari ujung koleoptil menuju ptongan kecil agar. Aktivitas auksin dilacak melalui pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan pada sisi yang ditempeli potongan agar (Sallisbury, 1995). Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asam indolasetat (IAA) dan beberapa ahli fifiologi masih menyamakan IAA dengan auksin. Namun, tumbuhan mengandung tiga senyawa lain yang srukturnya mirip dengan IAA dan menyebabkan banyak respon yang sama dengan IAA. Ketiga senyawa tersebut dapat dianggap sebagai hormon auksin. Salah satunya adalah asam 4- kloroindolasetat (4-kloroIAA) yang ditemukan pada biji muda berbagai jenis kacang-kacangan. Yang lainnya asam fenilasetat (PAA) ditemui pada banyak jenis tumbuhan dan sering lebih banyak jumlahnya daripada IAA, walaupun kurang aktif dalam menimbulkan respon khas IAA (Wightman dan Lighty, 1982; Leuba dan Le Torneau, 1990). Yang ketiga asam indobutirat (IBA) yang ditemukan belakangan semula diduga hanya merupakan auksin tiruan yang aktif namun ternyata ditemukan daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil sehingga barangkali zat tersebut tersebar luas pada dunia tumbuhan (Sallisbury, 1995). Secara kimia, IAA mirip dengan asam amino triptofan dan barangkali memang disintesis dari triptofan. Ada dua mekanisme sintesis yang dikenal dan keduanya meliputi pengusiran gugus asam amino dan gugus karboksil – akhir dari cincin samping triptofan. Ada dua proses lain untuk menyingkirkan IAA yang bersifat merusak. Yang pertama meliputi oksidasi dengan O2 dan hilangnya gugus karboksil sebagai CO2. hasilnya bermacam-macam tapi biasanya yang utama adalah 3-metilenoksindol. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah IAA oksidase. Terdapat beberapa isozim bagi IAA oksidase, dan semuanya atau hampir semuanya sama dengan peroksidase yang berperan dalam lignin (Sallisbury, 1995).
Gambar Asam indol asetat (IAA). Selain IAA (asam indol-3-asetat) terdapat pula beberapa jenis auksin yang telah diidentifikasi yaitu Asam Naftalenasetat (NAA), asam indobultirat (IBA), asam 2,4 diklorofenioksi asetat (2,4D) dan asam 2 metil 4 klorofenoksiaetat (MCPA) (Sallisbury, 1995)..
Gambar Asam alfa naftalinasetat (NAA)
Gambar asam 2,4 diklorofenioksi asetat (2,4D)
2. Giberelin Giberelin ditemukan pertama kali di jepang saat mempelajari tumbuhan padi yang tumbuh tinggi secara tidak wajar. Saat ini lebih dari 60 jenis giberelin telah diidentifikasi dari berbagai jamur dan tumbuhan, tetapi tidak satu pun yang mengandung lebih dari 15 macam giberelin dalam satu individu, bahkan beberapa spesies hanya mengandung beberapa macam giberelin saja. Giberelin diasa disingkat GA, untuk membedakan antara giberelin satu dengan yang lainnya digunakan tanda GA1, GA2, GA3 dan seterusnya. Diantara semua jenis hormone giberelin yang ditemukan, hormone giberelin GA 3 merupakan yang paling banyak digunkana dibandingkan hormone giberelin yang lain (Sallisbury, 1995). 3. Sitokinin Sitokinin yang paling banyak dideteksi dan secara fisiologi paling aktif pada berbagai tumbuhan yaitu zeatin, dihidrozeati dan isopentenil adenine. Zeatin ribose merupakan sitokinin yang paling banyak dijumpai pada tumbuhan. Sitokinin jugan dijumpai pada lumut, diatomae, ganggang coklat dan ganggang merah.Fungsi utama sitokinin adalah merangsang pembelahan sel (Sallisbury, 1995). Penggunaan hormon atau zat tumbuh untuk mengatur pertumbuhan telah dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Seperti menghambat pertunasan pada umbi-umbian, memacu pertumbuhan akar pada proses setek, memepertahankan buah agar tidak lekas gugur atau masak dengan menggunakan hormon auksin serta memperbanyak tumbuhan dengan teknik kultur jaringan dengan menggunakan kombinasi hormone auksi dan sitokinin pada medium penumbuhan (Soerodikosoemo, 1993).
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Penelitian yang kami lakukan adalah penelitian ekperimental, karena penelitian ini dilakukan di laboratorium, untuk menjawab rumusan masalah, dan dalam penelitian ini terdapat variabel manipulasi , variabel control dan variabel respon. B. Variabel Penelitian
Variabel Kontrol
Variabel Manipulasi : jenis larutan (larutan AIA, larutan 2,4 D, larutan NAA 1 ppm
: panjang koleoptil dan akar primer jagung
dan air suling)
Variabel Respon
: perubahan panjang koleoptil dan akar primer jagung
C. Alat dan Bahan
Alat -
Cawan Petri
-
Silet tajam
-
Penggaris
Bahan -
Kecambah jagung umur 5 hari. Dibuat potongan koleoptil dan akar primer dengan panjang 5 mm diukur pada jarak 2 mm dari kotiledon.
-
Larutan AIA, larutan 2,4 D dan larutan NAA 1 ppm.
D. Langkah Kerja 1. Menyiapkan bahan dan alat yang diperlukan. 2. Menyediakan potongan koleoptil dan akar primer unrtuk tiap-tiap perlakuan sebanyak 5 potong. 3. Mengisi cawan Petri dengan larutan AIA 1 ppm sebanyak 10 ml, kemudian merendam potongan jaringan tersebut (akar dan batang), melakukan hal yang sama untuk larutan 2,4 D, larutan NAA 1 ppm dan air suling. Menutup cawan Petri dan membiarkan selama 48 jam. 4. Melakukan pengukuran kembali terhadap potongan akar dan batang jagung.
E. Rancangan Percobaan Koleoptil Kecambah jagung berumur 5 hari Radikula
Memotong radikula dan koleoptil sepanjang 5 mm
Mengisi cawan Petri dengan 10 ml larutan AIA, NAA, 2,4 D
AIA
NAA
2,4 D
dan air suling
Merendam potongan jaringan jagung selama 48 jam
Melakukan pengukuran kembali
air suling
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Hasil dari percbaan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut: Tabel Pengaruh Hormon terhadap Pemanjangan Jaringan Panjang Koleoptil
Perlakuan
AIA
2,4 D
NAA
Air Suling
Panjang
Panjang
Awal
Akhir
(mm)
(mm)
5
Panjang Akar Primer Rata-rata
Panjang
Panjang
Awal
Akhir
(mm)
(mm)
8
5
8
5
8
5
7
5
9
5
8
5
8
5
8
5
7
5
8
5
7
5
6
5
6
5
6
5
6
5
6
5
6
5
7
5
6
5
6
5
5
5
6
5
7
5
6
5
6
5
6
5
6
5
6
5
6
5
6
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
5
6
5
5
5
5
5
6
5
5
Panjang Akhir (mm)
8
6,2
6
5,4
Rata-rata Panjang Akhir (mm)
7,8
6,2
6
5,2
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 AIA
2,4 D
NAA
Air Suling
Histogram Pengaruh Hormon terhadap Pemanjangan Jaringan Keterangan: X : Perlakuan
: Akar Primer
Y ; Rata-rata Ppanjang akhir (mm)
: Koleoptil
B. Analisis Data Berdasarkan tabel hasil pengamatan dan histogram pada percobaaan diatas dapat diperoleh hasil bahwa hormon dapat mempengaruhi pemanjangan jaringan akar dan batang tumbuhan jagung. Berdasarkan kecepatan pengaruh hormon pada jaringan akar dan batang, yang besarnya dapat dilihat dari nilai rata-rata pertambahan panjang jaringan setelah dilakukan perendaman selama 48 jam, dapat diketahui bahwa hormon yang paling berpengaruh adalah hormon AIA (auksin). Akar Pada perendaman akar yang dipotong 5 mm yang diukur 2 mm dari kotiledon diperoleh hasil, pada larutan IAA/AIA perendaman yang dilakukan pada 5 buah akar mengalami pertambahan panjang dengan rata-rata 2,8 mm. Pada larutan 2,4 D perendaman yang dilakukan pada akar mengalami pertambahan panjang dengan ratarata 1,2 mm. Pada larutan NAA perendaman yang dilakukan pada akar mengalami pertambahan panjang dengan rata-rata 1 mm. Pada larutan aquades perendaman yang dilakukan pada akar mengalami pertambahan panjang rata-rata 0,2 mm.
Batang Pada perendaman batang yang dipotong 5 mm yang diukur 2 mm dari kotiledon diperoleh hasil, pada larutan IAA/AIA perendaman yang dilakukan pada 5 buah batang mengalami pertambahan panjang dengan rata-rata 3 mm. Pada larutan 2,4 D perendaman yang dilakukan pada batang mengalami pertambahan panjang dengan rata-rata 1,2 mm. Pada larutan NAA perendaman yang dilakukan pada batang mengalami pertambahan panjang dengan rata-rata 1 mm. Pada larutan aquades perendaman yang dilakukan pada batang mengalami pertambahan panjang rata-rata 0,4 mm. Dari nilai tersebut dapat diketahui bahwa hormon yang paling berpengaruh terhadap pemanjangan jaringan adalah hormon AIA dan kemudian secara berurutan 2,4 D, NAA, dan aquades sebagai pembanding. C. Pembahasan Pada praktikum kami menggunakan jaringan akar dan batang dari kecambah jagung yang berumur 5 hari dan dipotong 5 mm dari kotiledon yang direndam selama 2 hari dengan menggunakan hormon IAA, 2,4 D, NAA, dan aquades. Berdasarkan
analisis
data
diperoleh
bahwa
macam
hormon
dapat
mempengaruhi pemanjangan akar dan batang. Besar kecilnya tersebut dapat dilihat dari nilai rata-rata pertambahan panjang jaringan pada masing-masing rendaman. Dari keempat rendaman yang menggunakan IAA, NAA, 2,4 D dan aquades nilai rata-rata pertambahan panjang untuk akar berturut-turut adalah 2,8 mm, 1,2 mm, 1 mm, dan 0,2 mm. Sedangkan pertambahan panjang untuk batang rata-rata adalah 3 mm, 1,2 mm, 1 mm, dan 0,4 mm. Dari nilai-nilai tersebut dapat diketahui bahwa hormon yang paling besar pengaruhnya terhadap pertambahan panjang batang maupun akar adalah IAA dan secara berurutan 2,4 D, NAA dan aquades. IAA Pada akar dan batang yang diberi hormon IAA menunjukkan pertumbuhan yang lebih besar karena IAA adalah hormon auksin alami yang dihasilkan dipucuk dan juga pada batang, aktivitas auxin, Menurut Koeffli, Thimann dan went (1966), aktivitas IAA ditentukan oleh a. adanya struktur cincin yang tidak jenuh. b. adanya
rantai keasaman (acid chain). c. pemisahan karboksil grup (-COOH) dari struktur cincin. d. Adanya pengaturan ruangan antara struktur cincin dengan rantai keasaman. Persyaratan diatas merupakan faktor yang menentukan terhadap aktivitas IAA. Tentang sifat dari rantai keasaman, Koeffli (1966) menerangkan bahwa posisi dan panjang rantai keasaman, berpengaruh terhadap aktivitas IAA. Rantai yang mempunyai karboksil grup dipisahkan oleh karbon atau karbon dan oksigen akan memberikan aktivitas yang normal dan akan berjalan optimum jika 4 hal diatas terpenuhi. Arti IAA bagi fisiologi tanaman.IAA sebagai salah satu hormon tumbuh bagi tanaman mempunyai peranan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dilihat dari segi fisiologi, hormon tumbuh ini berpengaruh terhadap : a. Pengembangan sel. b. Phototropismec. c. Geotropisme Apical dominasie. d. Pertumbuhan akar (root initiation). e. Parthenocarpyg abisissionh. Pengembangan sel dari hasil studi tentang pengaruh IAA terhadap perkembangan sel, menunjukan bahwa terdapat indikasi yaitu IAA dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plastisitas dan pengembangan dinding sel. Dalam hubungannya dengan permeabilitas sel, kehadiran auxin meningkatkan difusi masuknya air ke dalam sel. Hal inilah yang menyebabkan pertambahan panjang pada batang dan akar lebih besar. NAA dan 2,4 D NAA dan 2,4 D merupakan hormon sintetik yang dibuat oleh ahli kimia dan mampu menyebabkan respon fisiologis seperti IAA sehingga menyebabkan pertambahan panjang pada akar dan batang. Kedua hormon tersebut juga memiliki sebuah gugus karboksil yang menempel pada gugus lain yang mengandung karbon dan akhirnya akan berhubungan dengan cincin aromatik. NAA lebih mirip dengan IAA yaitu memiliki 2 cincin aromatik sedangkan 2,4 D hanya memiliki satu cincin aromatik. Air Jaringan akar (radikula) dan batang (koleoptil) yang direndam aquades mempunyai nilai pertambahan panjang rata-rata paling rendah. Hal itu disebabkan karena aquades bukan merupakan hormon pertumbuhan yang menyebabkan
pengenduran dinding sel sehingga pertambahan panjang jaringan hanya disebabkan oleh peristiwa osmosis yang akan berhenti jika CIS dan CES dalam keadaan seimbang dan dinding akan menegang sehingga pertambahan jaringan rendah batang (koleoptil). D. Diskusi Pertanyaan : Jelaskan bagaimana pengaruh berbagai macam hormon tumbuh terhadap jaringan akar dan batang. Samakah pengaruhnya? Kemukakan teori pendukung yang dapat menjelaskan terjadinya gejala-gejala tersebut. Jawaban : Penggunaan berbagai macam hormon tumbuh memilki pengaruh yang sama pada tumbuhan yaitu pemanjangan jaringan. Hormon tumbuh yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuh adalah hormon IAA dan terdapat senyawa sintetik lainnya yang serupa dengan senyawa IAA dan mempengaruhi pemanjangan jaringan yaitu hormon NAA, 2,4 D dan sintetis lainnya. Semua hormon tersebut mempunyai struktur kimia yang sama dengan auksin yaitu berupa senyawa berbentuk cincin aromatik tetapi mengandung ikatan lain yang berbeda. Pada 2,4 D terikat unsur Cl disamping terikat gugus asetat. NAA lebih mirip dengan IAA yaitu memiliki 2 cincin aromatik sedangkan 2,4 D hanya memiliki satu cincin aromatik.
BAB V PENUTUP A. Simpulan Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa pada hormon AIA, NAA dan 2,4 D memberikan pengaruh terhadap pemanjangan jaringan akar dan batang pada kecambah jagung yang berumur 5 hari. Batang yang direndam dalam AIA menunjukkan pertambahan panjang lebih besar daripada hormon yang lain (2,4 D, NAA) atau dengan aquades. Begitu pula dengan radikula yang diberi hormon AIA memiliki pertambahan panjang lebih besar daripada hormon yang lain (2,4 D, NAA) atau dengan aquades.
B. Saran Saran yang dapat praktikan berikan untuk praktikan lain yang akan melakukan percobaan yang sama antara lain; 1. Telitilah saat memotong jaringan, agar potongan jaringan yang diperoleh memilki panjang yang sama, 2. Lakukan pengukuran pada interval waktu yang sama pada tiap perlakuan, 3. Telitilah saat melakukan pengukuran setelah perlakuan.
DAFTAR PUSTAKA Sallisbury, Frank B. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Sasmita Mihardja, Dradjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung ITB. Soerodikosoemo, Wibisono dkk. 1993. Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Sri Rahayu, Yuni dkk. 2008. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya Soewardiati. 1991. Biologi Umum. Surabaya : Unipress IKIP Surabaya.
Akar Primer AIA
2,4 D
NAA
Air Suling
Batang AIA
2,4 D
NAA
Air Suling
