HORMON TUMBUHAN ( FITOHORMON)

PENDAHULUAN 

Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan dengan majunya industri kimia maka ditemukan banyak senyawa-senya-wa yang mempunyai pengaruh fisiologis yang serupa dengan hormon tanaman. Senyawa-senyawa sintetik ini pada umumnya dikenal dengan nama zat pengatur tumbuh tanaman (ZPT = Plant Growth Regulator). Tentang senyawa hormon tanaman dan zat pengatur tumbuh, Moore  mencirikannya sebagai berikut : 

1. Fitohormon atau hormon tanaman ada-lah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil (< 1mM) yang disintesis pada bagian tertentu, pada umumnya ditranslokasikan kebagian lain tanaman dimana senyawa tersebut, menghasilkan suatu tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis.
2. Zat Pengatur Tumbuh adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (< 1 mM) mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman. 
3. Inhibitor adalah senyawa organik yang menghambat pertumbuhan secara umum dan tidak ada selang konsentrasi yang dapat mendorong pertumbuhan.

Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.

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. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.

 Retardan. Cathey (1975) mendefinisikan retar dan sebagai suatu senyawa organik yang menghambat perpanjangan batang, meningkatkan warna hijau daun, dan secara tidak langsung mem-pengaruhi pembungaan tanpa menyebabkan pertumbuhan yang abnormal. 

Sinyal kimia interseluler untuk pertama kali ditemukan pada tumbuhan. Konsentrasi yang sangat rendah dari senyawa kimia tertentu yang diproduksi oleh tanaman dapat memacu atau menghambat pertumbuhan atau diferensiasi pada berbagai macam sel-sel tumbuhan dan dapat mengendalikan perkembangan bagian-bagian yang berbeda pada tumbuhan. 

Dengan menganalogikan senyawa kimia yang terdapat pada hewan yang disekresi oleh kelenjar ke aliran darah yang dapat mempengaruhi perkembangan bagian-bagian yang berbeda pada tubuh, sinyal kimia pada tumbuhan disebut hormon pertumbuhan. 

Namun, beberapa ilmuwan memberikan definisi yang lebih terperinci terhadap istilah hormon yaitu senyawa kimia yang disekresi oleh suatu organ atau jaringan yang dapat mempengaruhi organ atau jaringan lain dengan cara khusus. Berbeda dengan yang diproduksi oleh hewan senyawa kimia pada tumbuhan sering mempengaruhi sel-sel yang juga penghasil senyawa tersebut disamping mempengaruhi sel lainnya, sehingga senyawa-senyawa tersebut disebut dengan zat pengatur tumbuh untuk membedakannya dengan hormon yang diangkut secara sistemik atau sinyal jarak jauh.

Zat Pengatur Tumbuh 

Ahli biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat dan etilen 

Tiap kelompok ZPT dapat menghasilkan beberapa pengaruh yaitu kelima kelompok ZPT mempengaruhi pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompok ZPT tersebut yang mempengaruhi perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel.

Auksin

Istilah auksin diberikan pada sekelompok senyawa kimia yang memiliki fungsi utama mendorong pemanjangan kuncup yang sedang berkembang. 

Berdasarkan struktur dasar molekulnya, auksin dapat dibagi menjadi indoles, phenols, dan napthalines.

struktur dasar auksin

Beberapa auksin dihasikan secara alami oleh tumbuhan, misalnya

•  IAA (indoleacetic acid)

•  PAA (Phenylacetic acid)

•  4-chloroIAA (4-chloroindole acetic acid) 

•  IBA (indolebutyric acid) 

auksin sintetik misalnya 

• NAA (napthalene acetic acid) 

• 2,4 D (2,4 dichlorophenoxyacetic acid) 

•  MCPA (2-methyl-4 chlorophenoxyacetic acid) 

Auksin adalah senyawa asam asetat dengan gugus indol bersama derivatnya. Pusat pembentukan auksin adalah ujung keleoptil (pucuk tumbuhan). 

walaupun demikian, auksin pada kenyataannya mempunyai fungsi ganda pada Monocotyledoneae maupun pada Dicotyledoneae

Auksin alami yang berada di dalam tumbuhan, adalah asam indol asetat (IAA=Indol Asetic Acid), akan tetapi, beberapa senyawa lainnya, termasuk beberapa sintetisnya, mempunyai aktivitas seperti auksin.

Auksin diproduksi dari asam amino triptopan di dalam ujung tajuk tumbuhan. 

Pengaruh IAA terhadap pertumbuhan batang dan akar tanaman kacang kapri. Kecambah yang diberi perlakuan IAA menunjukkan pertambahan tinggi yang lebih besar (kanan) dari tanaman kontrol (kurva hitam). 

Tempat sintesis utama auksin pada tanaman yaitu di daerah meristem apikal tunas ujung. IAA yang diproduksi di tunas ujung tersebut diangkut ke bagian bawah dan berfungsi mendorong pemanjangan sel batang. IAA mendorong pemanjangan sel batang hanya pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan menghambat pemanjangan sel batang. \

Pengaruh menghambat ini kemungkinan terjadi karena konsentrasi IAA yang tinggi mengakibatkan tanaman mensintesis ZPT lain yaitu etilen yang memberikan pengaruh berlawanan dengan IAA. Berbeda dengan pertumbuhan batang, pada akar, konsentrasi IAA yang rendah (<10-5 g/l) memacu pemanjangan sel-sel akar, sedangkan konsentrasi IAA yang tinggi menghambat pemanjangan sel akar. 

Dapat disimpulkan : 

1. Pemberian ZPT yang sama tetapi dengan konsentrasi yang berbeda menimbulkan pengaruh yang berbeda pada satu sel target. 

2. Pemberian ZPT dengan konsentrasi tertentu dapat memberikan pengaruh yang berbeda pada sel-sel target yang berbeda. 

Jika terkena cahaya matahari, auksin akan mengalami kerusakan sehingga menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hal ini menyebabkan batang membelok ke arah datangnya cahaya karena pertumbuhan bagian yang tidak terkena cahaya, lebih cepat daripada bagian yang terkena cahaya.

Auksin banyak diproduksi di jaringan meristem pada bagian ujung-ujung tumbuhan, seperti kuncup bunga, pucuk daun dan ujung batang. Auksin tersebut disebarkan ke seluruh bagian tumbuhan, tetapi tidak semua bagian mendapat bagian yang sama. Bagian yang jauh dari ujung akan mendapatkan auksin lebih sedikit.

Fungsi Hormon Auksin

Secara umum fungsi hormon auksin pada tumbuhan yaitu:

1. Berperan dalam pembelahan dan pembesaran sel
2. Merangasng pembelahan kambium vaskuler
3. Memicu terbentuknya akar lateral dan akar adventif dan memicu pertumbuhan akar dengan lebih baik
4. Berperan dalam pertumbuhan tunas samping
5. Mengurangi jumlah biji dalam buah
6. Merangsang persentase terbentuknya buah dan bunga
7. Berperan dalam mengurangi gugur buah
8. Memecah dormansi benih dan merangsang proses perkecambahan, serta dapat memecah dormansi pucuk/apikal agar dapat berkembang.
9. Merangsang terjadinya partenokarpi (kemampuan tumbuhan untuk mebentuk buah tanpa proses penyerbukan).

Giberelin

Giberelin pertama kali diisolasi dari jamur Giberrella fujikuroi. Hormone giberelin dapat dibagi menjadi berbagai jenis, yaotu giberelin A, giberelin A2, dan giberelin A3 yang memiliki struktur molekul dan fungsi yang sangat spesifik. Misalnya, hormone giberelin yang satu berpengaruh terhadap pertumbuhan, sedangkan yang alin berpengaruh terhadap pembentukan bunga.

Pengaruh Giberelin pada Tanaman 

 Giberelin berpengaruh terhadap perkembangan dan perkecambahan embrio. Giberelin akan merangsang pembentukan enzim amylase. Enzim tersebut berperan memecah senyawa amilum yang terdapat pada endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa merupakan sumber energy pertumbuhan. Apabila giberelin diberikan pada tumbuhan kerdil, tumbuhan akan tumbuh normal kembali.

Giberelin juga berfungsi dalam proses pembentukan biji, yaitu merangsang pembentukan serbuk sari (polen), memperbesar ukuran buah, merangsang pembentukan bunga, dan mengakhiri masa dormansi biji. Giberelin dengan konsentrasi rendah tidak merangsang pembentukan akar, tetapi pada konsentrasi tinggi akan merangsang pembentukan akar.

struktur kimia giberelin 

Hormon tumbuhan yang pertama kali ditemukan oleh Eiichi Kurosawa (peneliti Jepang) tahun 1926 yang memang pada awalnya tidak ditemukan pada tumbuhan tapi pada jamur Gibberella fujikuroi. Hal ini terbilang wajar, dikarenakan diketahui bahwa tumbuhan menghasilkan giberelin (GAs) dalam jumlah yang sangat sedikit sehingga peneliti peneliti sebelumnya kesulitan mendeteksi hormon ini.

No	Fungsi Hormon Giberelin
1	Hormon giberelin berperan dalam memengaruhi pemanjangan (elongasi sel) dan pembelahan sel
2	Hormon giberelin berperan dalam perkembangan embrio dan kecambah
3	Memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan akar, daun, bunga, dan bunga.
4	Hormon giberelin memengaruhi pemanjangan batang
5	Hormon giberelein menghambat pembentukan biji

Hormon Gas Etilen

 hormon etilen atau gas etilen dihasilkan saat buah masak, atau dihasilkan oleh buah yang sudah tua. Tanggapan ini perlu diperbaiki.

Pada kenyataannya hormon  etilen dihasilkan oleh seluruh bagian tumbuhan termasuk daun, batang, akar, bunga, buah, umbi, dan bahkan biji. Walaupun dalam produksinya dibutuhkan kondisi kondisi tertentu seperti germinasi, memasaknya buah, terjadinya absisi pada daun, dan penuaan pada bunga. Produksi hormon etilen juga dapat didorong oleh adanya pengaruh luar seperti trauma (luka), tekanan lingkungan seperti banjir, kekeringan, dan lainnya serta dapat juga didorong oleh zat kimia lainnya seperti kehadiran auksin dan hormon lainnya dalam jumlah dan kombinasi tertentu.

Fungsi utama hormon etilen adalah mempercepat masaknya buah, khususnya bagi manusia sedangkan bagi tumbuhan, hormon etilen memiliki beberapa fungsi seperti pada tabel dibawah ini:

No	Fungsi Hormon Etilene
1	Menstimulasi penuaan (senescence) pada daun dan bunga
2	Menstimulasi senescence (penuaan) pada sel sel xilem yang dewasa (tua) untuk digunakan oleh tumbuhan
3	Menginduksi terjadinya absisi daun (menggugurkan daun)
4	Menginduksi terjadinya germinasi/perkecambahan biji
5	Menginduksi terjadinya pertumbuhan rambut akar sehingga meningkatkan efisiensi penyerapan air dan mineral
6	Menstimulasi epinasti atau tumbuhnya petiola daun
7	Menginduksi tumbuhnya akar adventif atau akar serabut selama banjir
8	Menginduksi masaknya buah
9	Mempengaruhi gravitropisme pada tumbuhan
10	Menghambat pertumbuhan batang keatas dan mendorong pelebaran batang dan selnya, dan mendorong terbentuknya cabang ataupun ranting. (membuat batang menjadi lebih tebal dan kuat )
11	Menghambat pertumbuhan tunas dan penutupan stomata (kecuali pada beberapa tanaman air)
12	Mendorong terbentuknya bunga pada nenas