ISSN085+0675 Artikel Penelitian:I 8-23
JurnalSains& Maternatika Volume 17Nomor 1 Januari2009
TRIKOMATA I}AI\I KEPAI}ATAIi PERT]BAIIAN STRUKTUR (Theobronm ctntio t.) GLAIYDULER SERTA LUAS DAIIN KAKAO PERLAKUAIT STRNS KEKT'RANGAFI AIR
NON PADA
ARMA PRIHASTAI\Tfl1" SOEXISMAN t', OII)rc SOBPAI{DI3,IBIYUL QAYIM2 t JurusanBiolory FakultasMIPA, UniversitasDipnegoro Semarang ' DepartemenBiologi , FakultasMIPA , Institnt PertanianBogor, Bogor. 'DepartemenAgronomi, FakultasPertanianInstitut PertanianBogor, Bogor. Alatnfl, Korapondansi:Erfia Priho.sitf,zri lutuson Bio@i FMIPA UNDIPSmurmg EilaiI eorthas&Nahaaco.id ABSTRACT--Caaao is the one imlnrtant crop in Indonesio. Water cfress is perhaps tle major factor limiting crop grawth Plant responsesto water stressinchde morphological od biochemicol changes.Ihis reserch was simed studyins strtrcfire md density ol non glanduler trichomes, and leS (rea on carcaoleaves on drougltt experiment. Tle drought studies used result show tltot ereao leaveshave non glanduler tlnoughfall displacmentexperiment(fDq.IIu triclnmes type stellae. Non Glorduler trichomeswere distribued througln* the vein of leaves with distrib*ion in abuial parts af the leaves.TDEgive non signifrcort effectto triclnmes denstty and Ie$ wea. The highest trichomeslwppened on Mtch^2008 6.9861cm'.Led ctreo on slnde Ieaves{273,56 em"}more higher that swt leaves(235,50cm'). Keyword : Triehomesnon glanduler,cacctoleaves,leaf wea PEI{IIAHULUAN Tanamanmenderitakarenadefisit air, yang dapat mengakibatkan terhambatnya perhrmbuhandan fotosintesis,sertaterjadinya efek merusak lainnya. Proses yang paling terkenadampakburuk dari defisit air adalah petumbuhrmsel. Stres air yang hobat dapat menyebabkanterhambahya pembelahansel, sintesispotein dan dinding sel, penimbunan penutupatr linan$, stomata, serta penehambatan fotosintesis.Gyree. dan Zimmermann20OZ} Tanarnan yang berada pada kondisi cekamankekeringanakanmemberikanrespon tertentu baik secam morfologis, anatomis rnaupun fisiologis. Pada keadaan cekaman kekeringantersebutterdapat dua mekanisme utama yang mungkin terjadi pada tanama4 yaitu tanaman akan berusaha menghindari cekaman, baik dengan cara melakrrkan perubahanstruktur morfologi dan anatomi, mauprm dengan meningkatkan efisiensi penggunaanair dengan cara mengatur laju harcpirasi (Meyer danBoyer 1981). Kekuranganair akan mempengaruhi perfimbuhan dan hasil tanaman karena terjadinya perubahan pada anatomi, morfologi, fisiologi, biokimia dan pada
akhirnyamenurunkanproduktivitastanaman. Menurut Taiz dan Zeiger (2002), indeks luas daun yang merupakan ukuran pedcembmgan tajuk yang paling urnum, sangat peka terhadapkekuranganair, yang penurunan mengakibatkan dalam pembeatukan dad perluasan daun dan penuaan serta perontokan daun. Perluasan daun lebih peka terhadap kekurangan air daripadap€nutupanstomataatau fotoeintesis sertapeNr$nrn daun. Trikomata merupakan peqiuluran dari epidermis (Fahn 1990). Terdapat dua macam ffikornata daun tumbuhan yaitu fikomata kelenjar dan trikomata non keleqiar. Masing-masing trikomata fungsi yang be$eda trikomata non kelenjar antara lain berfirngsi sebagai masuknya patogen melalui stomata, sedangkan trikomata kelenjar berfirngsi mengeluarkan metabolit sekunder (Fahn
reTe).
Korelasi shuktw daun dan lingkungan serta iklim telah diteliti oleh (Givnish 7987 ; Wil{ 1997).Dalam habitat tunggal tanarnan mempunyai suatu variasi karakteristik (Givnish 1989) serta banyak solusi terhadap kondisi lingkungan yang
Ermaprilusturti, Soekisman,Didie soepwdi,Ibnul qayim: Perubahw Strukur...
18
Artikel Penelitiot
sama (Gutshick 1999). Aspek variasi fungsional dari stuktur datm, seperti bentuk dan permukaanmaupunkombinasinyasering terjadi tidak secara ssngaja karena adanya seleksi untuk fimgsi koordinasi atau sifat genetikyangbertubungandenganevolusinya. Penelitian ini bertuj+en mempelajari perubahanstruktur dan kepedatan trikomata serta luas daun kakao yang berumur 5 tahun pada perlakuan strs kekeringaa air dengan sistemTDX. BAIIAN DAN METODE Wektu dan Lokasi Penelitisn Penelitian ini dilaksanakanpada bulan Desember2006 - Maret 2008, di kawasan agroforesni kakao zona penyanggaTaman Nasional Lore Lindu tepatnya di Desa O, Kecamaian Kulawi, Kabupaten Donggala, Propinsi SulawesiTengalL Indonesia.Lokasi penelitian terletak antara 120002' BT dm 1055LS, denganketinggian 476,15m dari perrnukaanlaut. Bahan penelitian Daun kakao yang berasaldari tanaman kakao yang berumur lima tahun. Tanaman kakao yang digunakan merupakan varitas heterogsn (persilmgan varitas Hybrida dan loka|. Setiap pohon diambil 2 helai daun yang beradadi bagian bawah (shde leaves) dan 2 helai pada bflgian yang terdedahsina matahari{sw leaves). Pemburtan Plot Penelitian Kurang lebih satu [Ia rea kebun kakao dibagl menjadi ena:n plot (tiga plot s€bagai kontnoVron rooftng, dan tiga plot dengan penu&rpm ataplroofng. Tiap plot roofing benrkuran 35m x 40 m. Pemasamgan pada awal bulan Maret 2W7 dilah*arl dengan cara memasang panel plastik berukurm 60 cmx 300 cm di bawah kanopi pohon. PengambilenData Pengamatan kepadatan trikomata dilakukan sebelumdan selamarooJing,yaifri period€ sebelumroofing (Januari 2007) dart priode roofing(Iuh" Agustus2007danMaret 2008). Data yang diperoleh dianalisisdengan SAS (Shapiro-Wilk Statistic). Luas daun kakao diamati setelah 6 bulan roofng. Pengukuransuhq kelembabanrelati{ curah hujan dilah*an de,nganmengambildafa dari stasiunmikroklimat.
J. Sains& Mqt. Yol. 17 No. I Jamnri 2009: 18-23
HASIL DANiPEMBAIIASAN 1. Struktur Trikomata llaur Knkeo Tipe trikomata pada daun kakao adalah stellate (bintang) dan terletak pada tulang daun (Gambar 1). Trikomata daun kakao mempunyai 8 tangkai apabila telalr bertembang s€mpurna. Perkembangan trikomata daun kakao ditunju*tcan pada Gambar l. Type stellaf€ dapat menempel (sessi/) atau bertangkai dengan tangkaitangkai lebih dari lima b,uahdan terpus:tt pada satu tempat dan mungkin pada satu pennukaan yang datar. Tipe sbllate dapat juga berupa berupa lembaran afau multi anguled yang mengalami rotasi (Metcalfe dan Chalk 1979).
{b) Keterangan: T : Trikomata Gambar 1 Letak tikomata pada daun kakao (a) dan Trikomata tiqe stellue daua kakao (b) Pengamatanpada lapisan abaksial dan adaksial daun kakao ditemukan trikomata non glanduler hanya pada lapisan abaksial.Trikomata ini terletak pada tulang daun utama maupun pada cabang tulang daun. Penyebaranhikomata pada tanaman memperlihafkanperbedam pola keteraturan jarak yang terjadi s€cara intsgral dengan pengaturan perkembangan program (Dickistrn2001).
L9
Artikel Pmelitimt
.#*.:g*i
i-,-H##ffj q:aio$ :'!{Jj:$?Ar}!!', (cI
trikomatatip stellateFdB daunkakao(a-i) Gambar2 Pembenarkan Gambar 2 menunjukkan awal pembentukan trikomata pada daun kalfio, Mennrut Huelskampet al. 1998 menyatakan bahwa terdapal serangkaian peristiwa morfogenesissebalummencapi benarkakhir frikomatatipe ste&ate. Trikomafa pada umumnya berasal dari pembelahanasimetris dalarn suatu sel induk protodermaltunggal, meskipun dalam beberapahal , pcnrelahm pertama dari sel induk adalah simetris. Pada sel-sel rambut
dewasa biasanya tanpa protoplasma tetapi seringkaliberupasel-selyang hidup (Dickison 2W1). 2. Kepadatan Trikomata Daun Snn Le$ ilanShufu l*$Kakao
l4
'E rz Elo i8 '8 6 fi
r4
E0 Jan 07
Juti 07
Agust0T
Sept0?
Maret 08
Bulan
Gambar3 Kepadatantrikomatadaun,Srarl^ed l<*ao
Ermaprillrastanti,Soekismm,Didie soepandi,IbruJqayim: PerubahstSt/uWw...
20'
ArtilcelPenelitim
2.50 2.00 r.50 ']f ! F 1.00 € 0.50 s 0.00 l-
e6t
Maret 08
Ganrbar4. K€padatantrikomaJadaunSkadeLe$ l
.l- Sains& Mot. Yol-17 No.I Jonuwi 2009: 18-23
Daun pada beberapatanamantertutup rapat oleh tikoma glandulerdan non glanduler dimanaberasaldari sel-selepidennis(Werker 2000). Perkembangantrikoma daun sering dimulai Fda tahflpan awal perkembangan sebelum daun, kadang-kadang juga primordium daun dapat dibedakan. Pada beb€rapatanarnantrikomata dapatditenarkan sslamadifer€Nrsiasi daun, atauketika trikoma baru yang lain dibentukpadasemua tahapan perkembangan tlaun (Turneret al.2000). {00
€m {, i zoo
n o |'l
5r m 0 IlamXrkro Eshrlclerves E$mbrvcs
Gambar5 Luas daun.rzn danshodeleaves t
2l
Artikel Penelitian
struktural daun bervariasi dengan intensias cahayadan kualitss cahayayang mengenainya selama perkembangan.Pada individu yang sama daun menghasilkan kondisi cahaya terang atau sun leaf cendenrng lebih ke.cil dibandingkandaunyang ternaungi ata;ushade leaf. Perbedaaa stuktw intemal daun berhubungan dengil ketebalan daun dan jumlah dan distribusi palisade dao jaringart mesofil bunga karang dimana variasi sfuktural ini berhubungandengan regulasi cahayadan karbondioksidadalamdan efisieni fotosintesis maksimal swt leaves menarik karbon lebih cepat dari daun ternaungi atau cahaya rendah dapat juga me'nyebabkan penguranganrata-rata kepadatanpembuluh. Lingkungan dapat menyebabkan variasi anatomi yang terjadi selana perkembangan daun yang diketahui mempunyaikonsekuensi signifikan untuk fotositesis. Perkembmgan dari palisademesofil padaswt /ery'berkorelasi positif dengan kapasitas fotosintetik. Pada beberapa spesies helaian yang lebih tebal menyebabkanlebih efisien pada penggunaan air dan laju transpirasilebih rcndah dibawah kondisi radiasitinggi (Dickison 2000). KESIMPI'LAI{ Trikomata daun kakao non glanduler hanya ditemukan pada lapisan abaksial. Trikomataini terletakpadatulang daunutama maupun pada cabangtulang daun berbentuk stellde (bintang). Perlakuan TDE tidak berpagaruh terhadapjumlah tikomata dan luas dasn sMe lesves maupun swt learcs. Jumlahtrikomata tertinggi terjadi peda bulan Maret 2008 yaitu 6.99/cm2. Luas daun pada shadeleqves lebih tingei (^273,56cm' ) dari padasunleaves(235,50cm') UCAPAF{ TERIMA KASIH Ucapan terima kasih atas pemberian dana penelitian ini disampaikan kepada Departemen Program BPPS DIKTI Research Nasional dan German Pendidikan (DFG-SFB 552) melalui program Foundation Pertanian Bogor, kerjasama Institut Universitas Tadulako, dan Universitas Gottingen dalah prcyek penelitian *Stability in Rainforest Maryins of Blufr serta Indonesia'{STORMA), sclwlrship dari pemerintahJerman.
DAFTAR PUSTAKA 1. Dickison W C. 2000.IntegrativePlant Anatomy. Academic Press. San Diego. 2. Fahn A. 1979. SecretoryTissues in Plants.AcademicPressInc, London" 3. FahnA.1990.PlantAnatomy.4d'Ed. London. Butterworth-Heinemann. 4. Givnish T J. L987. Comparative studies of leaf fonn : assessingthe relative roles of selective pressures afld phylogaetic constnrints. Ncw Pfutologist106:131-160 5. Gutschick V P. 1999. Biotic and of differeneesin abiotic conssqueoces leaf stricttre. New Plrytologist 143: 3-18. 6. Hale M G andD M Orchut 1987.The Physiolory of plant Under stness.A Witey IntersciencePubl. John Wiley & Sons.Virginia 206p. 7- HuelskampM, FolkersU and Grini P E. 1998. Cell morphogenesis in Arabidopsis- BioEssays.20: 2U29. Plantsto 8. Levit- J. 1980.Responsesof Edition. Environmental Shess 2* New York. AcademicPress. 9. Metcalfe C R and L Chalk. 1979. Anatony af tlle Dicotyledons.Second Edition. Systematicanatomy of leaf and stem with a brief history of the subject Vol I. Clarendon Press. Oxford. 10. Meyer R F, Boyer J S. 1981. Osmoregulation solute distribution and growth in soybean seedlings having lorv water potsrtial. Plant 151:482489ll. Taiz L dan Zsige,rE. 2002. Plant Physiolory. Sunderland.: Sinauer associates. 12. Tunrer G \V, GershenzonJ, Croteau R B. 2000. Dishibution of peltate glandular tichomes on development peppermint. Plant leaves of Physiologt. 124.655 463 "
Ermaprihastanti, Soekisrnwt,Didie soepandi,Ibnulqayim: PerubahanStrufuw..-
22
Artikel Penelition
13. Tyree M T and Zimmerman M H. 2002.Xylem StructureandtheAscent of Sap.Springer.Berlin. 14. Werker E. 2m0. Trichome diversity and development. Advances in BotanicalResearch 31:1-35. - 6 15. Wilf P. 1997 When are leaves good thermometers? A new case analysis. leaf mar$n for gt Pal eobiolo 23 : 373 -394
J. Sains& Mat. Yal"17 No. I Jm.uwi 2A09: 18-23
L)
