dormansi tunas
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
1/14
Dormansi tunas
Salah satu aspek pembangunan yang sangat dipengaruhi
oleh dormansi suhu.Dormansi adalah istilah yang
diterapkan pada jaringan seperti tunas, biji, umbi-umbian, dan umbi
yang gagal untuk tumbuh meskipun mereka disediakan dengan
kelembaban yang cukup dan oksigen pada suhu yang tepat.
Dormansi adalah proses yang sulit untuk dipelajari karena
itu adalah proses yang progresif, sering terjadi dalam derajat.
Tunas yang baru saja memasuki dormansi, misalnya,
dapat dirangsang lebih mudah untuk memperbaharui pertumbuhan.
Pada
Sebaliknya, tunas yang telah dikembangkan dormansi penuh
mungkin memerlukan pemulihan jangka panjang untuk
memecahkan dormansi
dan memperbaharui pertumbuhan. Dormansi di beberapa organ
dapat diberlakukan oleh organ lain di tumbuhan atau oleh
faktor eksternal. Akibatnya, terminologi dormansi tidak konsisten dan
dapat membingungkan. Syarat
seperti ketenangan, istirahat, dormansi benar, dan dikenakan atau
ditegakkan dormansi telah digunakan oleh otoritas yang berbedauntuk menggambarkan berbagai daerah atau kondisi. Namun,
mekanisme kelompok dormansi dibedakan ke
salah satu dari tiga jenis paradormancy, di mana penghambatan
pertumbuhan muncul dari bagian lain dari tanaman !misalnya,
dominasi apikal"# ecodormancy, di mana pertumbuhan
dikenakan oleh keterbatasan dalam lingkungan !misalnya, kurangnya
air"# dan endodormancy, di mana dormansi adalah
properti yang melekat pada struktur aktif itu sendiri !lihat
$ang, %&'(".
Dormansi tunas adalah contoh endodormancy.
Sebuah tunas adalah dipersingkat, terminal atau a)ilar sangat
kompak di mana ruas gagal memanjang
dan daun atau bagian bunga belum membesar. *eseluruhan
tertutup dalam satu set daun dimodi+kasi, yang disebut skala bud
!ambar .". Skala tunas melayani fungsi pelindung,
baik isolasi sejak a/al dan mencegah pengeringan.
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
2/14
0anyak bunga populer yang juga memiliki tunas yang besar.
!*otak .%".
Penghentian pertumbuhan aktif secara tahunan. *edua
1egetatif dan tunas bunga terbentuk di bagian akhir
musim panas atau a/al musim gugur akan bertahan selama musim
dingin di kondisi dorman
dan biasanya tidak memperbaharui pertumbuhan mereka
sampai kondisi suhu yang lebih menguntungkan kembali di
musim semi. Namun, bukan suhu rendah itu sendiri
yang menghambat pertumbuhan tunas. 2ekanisme dormansi adalah
berjalan dengan baik sebelum suhu dingin tiba dan,
mirip dengan 1ernalisasi, periode suhu rendah adalah
diperlukan sebelum pertumbuhan tunas dapat kembali terjadi di
musim semi.
Sama seperti 1ernalisasi mencegah berbunga de/asa sebelum
/aktunya di
musim gugur, tunas dormansi mencegah pertumbuhan tunas de/asa
sebelum /aktunya,
memastikan bah/a meristem tertutup dalam kuncup yangmampu bertahan hidup dengan kondisi yang merugikan musim
dingin.
Dalam rangka untuk memastikan kelangsungan hidup tanaman,
mekanisme dormansi
harus di tempat sebelum kedatangan kondisi yang menguntungkan.
3ni berarti bah/a tanaman harus
mampu mengantisipasi perubahan iklim. 2ekanisme juga harus
berada di tempat untuk memastikan bah/a tunas tidak melanggar
dormansi
hingga /aktu yang kondisi lingkungan yang
tepat untuk mempertahankan pertumbuhan dan perkembangan
normal.
3stirahat tunas dini selama periode musim
hangat di musim dingin, misalnya, bisa memiliki
konsekuensi yang serius bagi kelangsungan hidup tanaman.
Pendeknya,
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
3/14
dormansi merupakan kebutuhan yang justru diatur untuk
kebiasaan abadi, isyarat oleh faktor lingkungan dan
dipertahankan, dan akhirnya rusak, oleh perubahan metabolik
tertentu
dalam organisme.
Studi dormansi telah difokuskan pada tiga pokok
pertanyaan. !%" Apa sinyal lingkungan yang
merangsang timbulnya dormansi dan bagaimana mereka
dirasakan4 !" Apa perubahan metabolik yang bertanggung ja/ab
untuk akti1itas berkurang4 !5" Apa sinyal startup
diperbaharui pertumbuhan pada /aktu yang tepat4
Bulbs dan corms
tunas Terminal dan aksila muncul dari bagian antena
tanaman yang tidak hanya tunas yang
terjadi mekanisme dormansi. tanaman dalam Jumlah yang besar
memiliki organ berdaging sebagai penyimpanan bawah tanah
yang mampu membawa tanaman melalui periode musim dingin. Populer disebut sebagai
bulb, mereka lebih
akurat didefinisikan sebagai umbi. Kebenaran
bulb (misalnya, lily, eceng, tulip, daffodil, dan bawang
adalah tunas besar, yang terdiri dari kecil, batang kerucut
dengan berbagai daun sekitar satu atau lebih ke sentralmeristem (!ambar "#.$. %aun yang dimodifikasi
untuk penyimpanan makanan. %alam bawang, misalnya, daun ini
adalah bagian dari bola yang kita makan. &mbi, diwakili
oleh tanaman seperti crocus dan gladiol, yang
disingkat batang padat dengan berbagai tunas sistematis
diatur di bawah pelindung daun tipis
.
'ang paling populer bulb semiberbunga dan
umbi, termasuk bawang hias ()llium sps. yang
umumnya disebut sebagai ** fall bulbs** karena mereka
ditanam pada musim gugur setelah memasuki masa dormansi
dan memerlukan waktu dingin diperpanjang sebelum kuncup
mematahkan dormansi dan berbunga di musim semi.
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
4/14
..% dormansi tunas 3S T673ND8*S3
09 penyinaran
Tanaman mengantisipasi perubahan musim dengan memonitor
penyinaran.
Timbulnya dormansi di tunas adalah khas
Tanggapan pendek hari, bertepatan dengan daun gugur, menurun
akti1itas cambial, dan peningkatan kapasitas untuk menahan
suhu rendah, atau tahan banting dingin Dalam kayu beriklim
spesies, hari-hari pendek dan suhu menurun dari
akhir musim panas dan musim gugur menginduksi primordia daun
untuk
bentuk tunas skala bukan daun. Pembentukan sisik
diikuti dengan induksi tahan banting dingin dan
penghentian pembelahan sel di meristem. Setelah pertumbuhan
telah berhenti dan meristem telah memasuki dormansi, yang
meristem menjadi sensitif terhadap setiap pertumbuhan-
mempromosikan
sinyal.
+eperti berbunga, sinyal penyinaran pendek hari
yang memulai terjadinya dormansi dirasakan di
dedaunan. +eharusnya tidak mengherankan, kemudian, bahwa
pemain yang sama yang mendeteksi penyinaran untuk kontrol
berbunga juga terlibat dalam mengendalikan dormansi.
isalnya, ketika gen -/+T)/+ (- dan
012345/! 1-&+ T (0T yang o6erdinyatakan dalampohon poplar transgenik, pertumbuhan tunas tidak berhenti mengikuti
paparan hari pendek. %i samping itu,
downregulasi 0T memicu timbulnya dormansi.
%engan demikian tampak bahwa kombinasi dari - dan 0T
merupakan modul sinyal photoperiodic uni6ersal. ini
tidak diketahui, bagaimanapun, gen yang (s atau produk gen (s
0T berinteraksi dengan memicu dormansi tunas.
4elatif sedikit yang juga diketahui tentang fisiologis
negara tunas dorman kecuali bahwa selama mereka
formasi primordia tunas menumpuk bahan penyimpanan
seperti pati, lemak, dan protein. Tunas dorman
selanjutnya ditandai oleh akti6itas pernafasan rendah,
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
5/14
kerugian yang signifikan dari air, dan ketidakmampuan untuk tumbuh bahkan
jika suhu, oksigen, dan air bersih yang memadai.
)da laporan bahwa giberelin endogen
tingkat menurun pada awal dormansi dan bahwa beberapa
tunas dapat dilepaskan dari dormansi jika diobati dengan
giberelin atau sitokinin, namun, jika tidak, sedikit yang diketahuitentang status hormonal tunas dorman.
Dormansi pada biji
beberapa faktor yang mempengaruhi Dormansi biji
0enih yang dalam banyak hal mirip dengan tunas, mereka terdiri
dari sumbu embrio kecil !bersama dengan beberapa jaringan
penyimpanan"
tertutup oleh serangkaian membran, secara kolektif
disebut kulit biji. *ulit biji menyajikan pelindung yang
berfungsi sebanyak yang dilakukan tunas. *ehadirannya
sering menekan perkecambahan dengan membatasi serapan
air dan pertukaran oksigen, secara mekanis lim-
ekspansi yang embrio dan, dalam beberapa kasus,mengandung inhibitor yang mencegah pertumbuhan embrio.
*eterbatasan ini dapat dihapus dan perkecambahan
banyak biji dipercepat oleh mekanis merusak, atau
menghilangkan kulit biji, proses yang disebut scari+cation.
Di laboratorium, scari+cation dapat dicapai
dengan +le atau amplas. Di alam, abrasi oleh pasir,
tindakan mikroba, atau bagian dari benih melalui he/an
usus akan mencapai akhir yang sama. *ulit biji bisa sangat
sulit. *eseragaman dan tingkat perkecambahan pagi
kemuliaan !Pharbitis nil", kapas, dan beberapa kacang-kacangan
tropis
biji, misalnya, dapat ditingkatkan dengan merendam kering
benih dalam asam sulfat pekat hingga satu jam.
Skari+kasi dengan perjalanan melalui usus binatang tidak diragukan
lagi
terjadi sebagai akibat dari kondisi asam dalam usus.
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
6/14
Seperti tunas, dormansi biji mengacu situasi
dimana embrio gagal tumbuh karena physi-
ological atau keterbatasan lingkungan. *eterbatasan ini
umumnya termasuk ketidakmampuan air atau oksigen ke
menembus kulit biji. 0enih beberapa tanaman khususnya dalam
keluarga $eguminoseae, memiliki spesialisasi
struktur yang mengontrol kadar air benih. 6. :yde
mendeskripsikan sebuah struktur dalam biji dari $upine
!$upinusarboreus"
yang berfungsi sebagai hygroscopically dioperasikan check-1al1e
dan yang membatasi imbibisi air oleh benih. *arena
air tidak bisa mele/ati kulit biji unscari+ed,
satu-satunya rute yang mungkin masuk adalah melalui pori kecil
, yang disebut hilus !ambar .;". *etika air
3si dari biji lebih tinggi dari ambient, hilus
terbuka untuk mengeluarkan air dan memungkinkan benih
kering. Tapi ketika kadar air di luar benih
lebih tinggi dari dalam, sel-sel di sekitarnya akan membengkakan
hilus,
sehingga menutup pori-pori dan mencegah penyerapanair. Selain itu, sebagai benih yang mengering permeabilitasnya
kulit biji ke air juga berkurang dan dormansi dari biji
meningkat. 0iji lainnya memiliki pori-pori yang
diblokir dengan sumbat, yang disebut plug strophiolar, yang
mana harus mengeluarkan sebelum air dan oksigen bisa masuk.
Ada tubuh besar bukti yang menunjukkan
bah/a kulit biji juga mengganggu pertukaran gas, oksigen
yang cepat. Sebagai catatan di atas, remo1al dari kulit biji
sering menyebabkan peningkatan yang signi+kan dalam konsumsi
pernafasan
oksigen. Pengukuran oksigen
permeabilitas kulit biji telah dibuat dan ada
kesepakatan umum bah/a permeabilitas sangat rendah di
benih telah diuji. Namun, tidak selalu jelas bah/a
permeabilitas oksigen terbatas adalah penyebab utama
dormansi. Situasi dan masalah yang kompleks
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
7/14
diinterpretasikan dan diilustrasikan dengan baik oleh studi tentang
genus
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
8/14
2eskipun peran inhibitor di dormansi benih
tidak jelas. Seiring dengan hormon seperti auksin dan
giberelin, sejumlah besar inhibitor telah
diidenti+kasi dalam biji, buah-buahan, dan unit penyebaran lainnya.
3ni termasuk hormon !A0A", lakton tak jenuh
!kumarin", senya/a fenolik !ferulic acid", berbagai
asam amino, dan senya/a cyanogenic !yaitu, senya/a
yang rilis sianida" karakteristik apel dan
benih lain dalam keluarga 7osaceae !lihat 0ab (".
*ehadiran sederhana bukanlah inhibitor, bagaimanapun,
membuktikan perannya dalam dormansi. 3nhibitor bisa
dilokalisasi dalam jaringan yang tidak terlibat langsung dalam
pertumbuhan
embrio atau diasingkan sehingga menghalangi
peran dalam mencegah perkecambahan. 0ukti di
dukungan peran inhibitor umumnya terbatas
percobaan pelepasan seperti yang dijelaskan di atas untuk
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
9/14
tertutup oleh lapisan menggenggam, daun penyimpanan berdaging, mirip
dengan bawang. (B -rocus7
sebuah umbi. Tunas ditanggung pada batang pipih. Kedua pergi tertidur
pada akhir musim panas ke
awal musim gugur. %ormansi rusak dengan menanam umbi atau umbi pada
musim gugur dan menundukkan
mereka untuk mendinginkan suhu tanah musim dingin.
*ontra Palisade Parenkim trakeid klaster Palisade 6pidermis kutikula
hilus +ssure
> 3876 ,; A penampang melalui sebagian dari
benih $upinus arboreus !pohon lupin" menunjukkan hilus,
katup higroskopis yang mengatur kehilangan air dari
benih. ?ounter palisade adalah sekelompok sel berdinding tebal
pada permukaan luar dari kutikula. *etika
kadar air biji lebih tinggi dari kelembaban
tingkat di udara ambien, +sura hilus terbuka dan
air lolos dari cluster trakeid. *etika
tingkat kelembaban ambien air lebih tinggi daripada di dalam benih,
sel kontra pagar membengkak dan menutup hilus
+ssure untuk mencegah benih dari rehidrasi.
!Dari :yde, 6@? %&;. Annals of 0otany %' ;%.
Dengan iBin dari The Annals of 0otany Perusahaan."
S8:8 2623$3*3
DA2PA* P6NT3N
@N S66D Dormansi
Suhu memiliki dampak yang signi+kan terhadap penghentian
dormansi di banyak biji. Dalam biji sepenuhnya menyerap, baik
alternating dan rendah !dingin" suhu diketahui
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
10/14
untuk mengakhiri dormansi. 0anyak biji, meskipun sepenuhnya
terhidrasi, tidak akan berkecambah ketika dipertahankan di ba/ah
suhu konstan. 2ereka membutuhkan sebaliknya diurnal
siklus suhu berCuktuasi. Suhu yang diperlukan
diferensial antara suhu tinggi dan rendah
sering tidak besar, mulai dari beberapa derajat untuk mungkin
? atau %E?, tergantung pada spesies. Perkecambahan
luas berdaun dock !7ume) obtusifolia" benih, misalnya,
melebihi &E persen ketika diferensial suhu
tentang %E? dan ketika suhu tinggi diberikan untuk
% jam setiap hari.
7eaksi bolak suhu kompleks
dan kurang dipahami. Dalam 7ume), bolak pera/atan
efektif hanya ketika suhu tinggi lebih besar
dari %?. =uga, ketika suhu tinggi diberikan
hanya ' jam setiap hari, diferensial hanya ? adalah
diperlukan untuk menginduksi &E persen perkecambahan. 2eskipun
dalam
beberapa kasus efek bolak suhu muncul
dilokalisasi pada embrio itu sendiri, ada banyakkasus terdokumentasi dengan baik di mana efek bolak
suhu mekanik. :al ini, pada dasarnya, bentuk
scari+cation, melepaskan benih dari beberapa jenis biji
mantel-dikenakan dormansi.
Telah lama diketahui bah/a bibit baru menumpahkan
banyak herba dan spesies kayu memiliki dorman
embrio yang dapat didorong untuk pertumbuhan hanya oleh
berkepanjangan pengobatan suhu rendah. 3ni termasuk
maple !Acer sps.", cokelat !?orylus", dan banyak genera
dalam keluarga 7osaceae !pear, Pyrus# apel, 2alus#
:a/thorne, ?rateagus". 0iasanya, setelah
periode yang diperlukan suhu rendah, benih tidak akan
berkecambah sampai suhu yang lebih menguntungkan untuk
2unculnya embrio dan perkembangan bibit. Di sebagian besar
kasus persyaratan ini memastikan bah/a benih gudang di akhir
musim panas atau musim gugur tidak akan berkecambah sampai
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
11/14
musim semi.
Paparan suhu rendah yang memenuhi
persyaratan perkecambahan ini dikenal sebagai salah
pra-dingin, atau strati+kasi. 3stilah yang terakhir memiliki nya
asal dalam praktek hortikultura layering biji
di pasir lembab atau lumut gambut dan mengekspos mereka ke
rendah
Suhu selama beberapa minggu atau bulan untuk menginduksi
pengecambahan. Adalah penting bah/a pra-dingin
persyaratan untuk rilis dormansi benih tidak
bingung dengan 1ernalisasi, yang merupakan pengobatan dingin
ke bibit yang sudah berkecambah, seperti yang dibahas sebelumnya
dalam bab sebelumnya. Seperti melanggar dari tunas
dormansi, suhu mendekati titik beku tetapi di ba/ah %E?
yang paling efektif untuk mengakhiri dormansi benih. 3tu
optimum untuk kebanyakan spesies dekat ?. Dalam suatu populasi
benih, efekti1itas juga merupakan fungsi dari panjang
pengobatan dingin !ambar .".
:al ini diduga bah/a benih mengalami beberapa metabolik
Perubahan selama periode suhu rendah, umumnyadisebut sebagai purna pematangan, tetapi sifat yang tepat
perubahan ini tidak jelas. Ada beberapa bukti
untuk redistribusi karbon dan nitrogen dari
endosperm ke embrio, penurunan inhibitor
konten, dan kenaikan giberelin dan sitokinin konten.
Pera/atan giberelin akan menggantikan setidaknya sebagian
untuk kebutuhan dingin di banyak biji, seperti yang mereka lakukan
dalam sistem dingin yang membutuhkan lainnya.
Sebuah =angka/aktu 76NDA:
S8:8 D3P67$8*AN
8NT8* 076A* dormansi tunas
2eskipun induksi dormansi tunas bertepatan dengan
penurunan suhu dan singkat hari, kepala sekolah
peran suhu tampaknya berada dalam memecahkan dormansi.
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
12/14
*ebanyakan tunas dorman memiliki kebutuhan dingin
yang harus dipenuhi sebelum sel-sel mampu diperbaharui
pembelahan sel dan pembesaran. Studi pada dingin
persyaratan untuk melanggar dormansi telah terkonsentrasi
pada spesies buah komersial dan tanaman hias daun.
:al ini karena di belahan bumi utara, yang
persyaratan dingin sangat menentukan selatan yang
batas budidaya untuk tanaman ini. Proses ini
terutama penting dalam pohon buah-buahan sejak kuncup bunga
yang
buah beruang dimulai pada musim panas sebelumnya. 3tu
bud kemudian o1er-musim dingin dan, setelah puas nya dingin
persyaratan, pengembangan bunga terus berikut
musim semi. Pohon apel, misalnya, tidak akan berbuah
tanpa musim dingin.
Suhu mendekati atau di atas titik beku tampak
paling efektif di melanggar dormansi. =umlah
dari ?hilling diperlukan ber1ariasi dengan spesies, kulti1ar, dan
bahkan lokasi tunas di pohon-pohon. Spesies seperti
apple !2alus pumila", pir !Pyrus communis", dan ceri!Prunus sps." 2embutuhkan sekitar (-& minggu
paparan suhu di ba/ah (? untuk mengatasi
dormansi. @rang lain mungkin membutuhkan sampai minggu
!Plum Amerika, Prunus americana" atau sesedikit empat
sampai enam minggu !aprikot, Prunus armeniaca". *esemek
!*esemek" hanya membutuhkan empat hari suhu rendah
dan sehingga dapat tumbuh lebih jauh berhasil
selatan dari pohon buah-buahan lainnya. Suhu di beriklim
daerah sering ber1ariasi sepanjang musim dingin,
tapi ini umumnya tidak menimbulkan masalah bagi jaringan aktif.
Dalam kebanyakan kasus, tunas dan jaringan aktif lainnya dapat
untuk jumlah periode dingin dan tidak akan memperbaharui
pertumbuhan
sampai jumlah yang tepat dari pengobatan dingin telah
akumulasi.
Ada 1ariasi yang luas dalam persyaratan dingin
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
13/14
spesies dan ekotipe yang berbeda !atau, ras genetik" dari
maple. $ebih dari % minggu dingin yang diperlukan untuk
mematahkan dormansi gula maple !Acer saccharum" yang
dikumpulkan
di *anada bagian selatan, sedangkan yang dikumpulkan dari
daerah yang lebih hangat di dekat batas selatan distribusi
diperlukan hanya beberapa minggu suhu rendah.
:asil yang sama diperoleh untuk bibit maple merah
!Acer rubrum".
Sangat sedikit yang diketahui tentang mekanisme molekuler
terlibat dalam memecahkan dormansi tunas. Apa
dikenal sebagian besar berasal dari studi tentang berbagai spesies
poplar !Populus sps.", birch !0etula papyrifera", dan
apple mana upaya terakhir telah diarahkan
karakteristik ekspresi dormansi-responsif
gen. Dalam salah satu spesies dari poplar !P. tricocarpa", untuk
2isalnya, sebuah homolog gen dengan >$@F73N $@?8S
? !>$?-seperti gen atau Pt>$?" telah terlibat dalam
dormansi tunas. >$? adalah penekan bunga yang
do/n-diatur dalam Arabidopsis selama 1ernalisasi sebuahpengobatan !0ab ". Pt>$? dinyatakan dalam menembak
Apeks dari poplar tumbuh di ba/ah hari yang panjang tapi, seperti
>$? di
Arabidopsis, Pt>$? menurun di tunas dorman selama
periode suhu rendah. Dengan analogi dengan 1ernalisasi,
do/n-regulasi Pt>$? bisa menjadi komponen kunci
dalam rilis dingin menengahi dari dormansi tunas di
poplar. Dalam studi lain, ditemukan bah/a ekspresi
gen *NAP meningkat selama terjadinya dormansi
di tunas apel, tapi turun-diatur selama
melanggar dormansi. *NAP adalah diikat seperti
protein homeoboks# sekelompok protein kontrol induk
yang memiliki peranan penting dalam pengembangan tanaman
dan he/an !lihat 0ab E".
-
7/25/2019 Dormansi Tunas
14/14
A20A7 ,5 ?ontoh bulbs dan corms. !A" Tulip# bola sejati.
Tunasnya
tertutup oleh lapisan menggenggam, daun penyimpanan berdaging,
mirip dengan ba/ang. !0" ?rocus#
sebuah umbi. Tunas ditanggung pada batang pipih. *edua
berdormansi pada akhir musim panas ke
a/al musim gugur. Dormansi rusak dengan menanam bulbs atau
corms pada musim gugur dan memfokuskan
mereka untuk menurunkan suhu di musim dingin.