MAKALAH FISIOLOGI TANAMAN

“ Etilen dan ABA (Abscisic Acid) “

Oleh : Kelompok 4

1. Fakhri Ahmad ( 105040207111015 )

2. Tommy Kurniawan Subianto ( 105040207111016 )

3. Yudhistira Afnan M S ( 105040207111017 )

4. Winda Ismaya Sari ( 105040207111018 )

5. Nisa Nakhmiidah ( 105040207111019 )

6. Samsul Huda Asrori ( 105040207111020 )

7. Anis Wahyuningsih ( 105040207111021 )

8. Dhenys Bagus Nugroho ( 105040207111022 )

Kelas : K

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa

golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.

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). Mereka lebih suka menggunakan

istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).

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.

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), untuk menyebut beberapa contohnya.

1.2. Tujuan

- Untuk mengetahui pengertian etilen dan ABA

- Untuk mengetahui peranan etilen dan ABA

- Untuk mengetahui biosintesis etilen dan ABA

- Untuk mengetahui signaling etilen dan ABA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Etilen

Sebuah alkena gas mudah terbakar tidak berwarna; diperoleh dari minyak bumi dan

gas alam dan digunakan dalam manufaktur bahan kimia lainnya banyak, kadang-kadang

digunakan sebagai anestesi. Sebuah, hidrokarbon gas tidak berwarna, C2H4, membentuk

unsur penting gas menerangi, dan juga diperoleh dengan aksi asam sulfat pekat dalam

alkohol. Ini adalah senyawa tak jenuh dan menggabungkan langsung dengan klorin dan

bromin untuk membentuk cairan berminyak (cair Belanda), - maka disebut gas olefiant.

Disebut juga etena, elayl, dan sebelumnya, hidrogen bicarbureted.

Ethylen adalah hormon tumbuh yang secara umum berlainan dengan hormon lainnya

seperti auxin, gibberellin dan cytokinin. Dalam keadaan normal, ethylen berada dalam

bentuk gas (C2 H4) dengan struktur kimia yang sangat sederhana. Ethylen dihasilkan pada

proses respirasi buah, daun dan jaringan lainnya di dalam tanaman. Karena dihasilkan

oleh tanaman dalam jumlah banyak maka hormon ini dapat mempercepat pemasakan

buah.

(Anonymousa,2011)

2.2. Cara Pembentukan Etilen

- Pembentukan ethylene dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya

kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis

pada buah-buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat

mempercepat pematangannya.

- Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi ethylene. Pada buah

Peach yang disinari dengan sanar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat

pembentukan ethylene apabila dibeika pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan

sinar radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi ethylene.

- Produksi ethylene juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun

suhu tinggi dapat menekan produk si ethylene. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2

% tidak terbentuk ethylene, karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu

rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam praktek penyimpanan buah-buahan,

karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan tersebut.

- Aktifitas ethylene dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu,

misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30 C, penggunaan ethylene dengan

konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses

pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas

ethylene pada bah tomat dan apel adalah 320 C, untuk buah-buahan yang lain suhunya

lebih rendah.

(Subandi, 1983)

2.3. Peran Fisiologis Etilen

Di dalam proses fisiologis, ethylene mempunyai peranan penting. Wereing dan

Phillips (1970) telah mengelompokan pengaruh ethylene dalam fisiologi tanaman sbb:

a. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah

b. mendukung epinasti

c. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species

tanaman walaupun ethylene ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle

dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.

d. Menstimulasi perkecambahan

e. Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan

pertumbuhan secara longitudinal

f. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar

g. Mendukung terjadinya abscission pada daun

h. Mendukung proses pembungaan pada nanas

i. Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek

j. Menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral

k. Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin

yang tinggi menyebabkan terbentuknya ethylene. Tetapi kehadiran ethylene

menyebabkan rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan.

Hubungannya dengan konsentrasi auxin, hormon tumbuh ini menentukan

pembentukan protein yang diperlukan dalam aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya

konsentrasi auxin, akan mendukung protein yang akan mengkatalisasi sintesis ethylene

dan precursor.

(Subandi, 1983)

2.4. Biosintesis Etilen

Biosintesis ethylen terjadi di dalam jaringan tanaman yaitu terjadi perubahan dari

senyawa awal asam amino methionine atas bantuan cahaya dan FMN ( Flavin Mono

Nucleotida ) menjadi methionil. Senyawa tersebut mengalami perubahan atas bantuan

cahaya dan FMN menjadi ethylen, methyl disulphide dan formic acid.

Akhir-akhir ini zat tumbuh etilen hasil sintetis (buatan manusia) banyak yang beredar

dan diperdagangkan bebas dalam bentuk larutan adalah Ethrel atau 2 - Cepa. Ethrel inilah

yang dalam praktek sehari-hari banyak digunakan oleh petani-petani melon di Jawa

Timur, khususnya karesidenan Madiun untuk mempercepat proses pemasakan buah

melon. Ethrel adalah zat tumbuh 2 - Chloro sthyl phosphonic acid (2 - Cepa ) dengan

rumus bangun pada skema 3

Pada pH di bawah 3,5 molekulnya stabil, tetapi pada pH di atas 3,5 akan mengalami

disintegrasi membebaskan gas etilen, khlorida dan ion fosfat.

Karena sitoplasma tanaman pHnya lebih tinggi daripada 4,1 maka apabila 2 – Cepa

masuk ke dalam jaringan tanaman akan membebaskan etylen. Kecepatan disintegrasi dan

kadar etylen bertambah dengan kenaikan pH. Sudah diketahui bahwa untuk mempercepat

proses pemasakan buah dipakai karbit yang juga mengeluarkan gas etylen tetapi jika

dibandingkan dengan penggunaan ethrel atau 2 – Cepa ternyata bahwa penggunaan ethrel

atau 2-Cepa lebih baik pengaruhnya daripada karbit baik dari segi waktu, warna, aroma

dan cara penggunaannya pada buah yang telah masak.

(Anonymousb, 2011)

2.5. Absisi

Absisi adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian atau organ

tanaman, seperti: daun, bunga, buah atau batang. Menurut Addicot (1964) maka dalam

proses absisi ini faktor alami seperti: panas, dingin, kekeringan akan berpengaruh terhadap

absisi. Proses penurunan kondisi yang menyertai pertumbuhan umur, yang mengarah

kepada kematian organ atau organisme, disebut penuaan (senensensi).

Peranan etilen dalam memacu gugurnya daun lebih banyak diketahui daripada

peranannya dalam  hal  perubahan  warna  daun  yang  rontok  dan pengeringan daun.

Pada saat daun rontok, bagian pangkal tangkai daunnya terlepas  dari batang. Daerah yang

terpisah  ini  disebut  lapisan absisi  yang merupakan areal sempit yang tersusun dari sel-

sel parenkima berukuran kecildengan dinding sel yang tipis dan lemah. Setelah daun

rontok, daerah absis imembentuk parut/luka pada batang. Sel-sel yang mati menutupi

parut untuk membantu melindungi tumbuhan terhadap patogen.

(Anonymousc, 2011)

2.6. Peranan Etilen dalam Proses Pematangan Buah

Harsen (1967) dalam Dilley (1969) telah mempelajari hubungan antara ethylene

dengan tingkat kematangan pada buah pear. Ia mengemukakan bahwa pematangan ini

menjadi suatu sequential dalam proses kesinambungan kehidupan buah. Menurut konsep

tsb, ethylene berpebgaruh terhadap beberapa yang mengontrol pola normal dari proses

pematangan.

Menurut Frenkel et al (1968), sintesa protein diperlukan pada tingkat pematangan

yang normal. Protein disintesa secepatnya dalam proses pematangan. Dari hasil

eksperimen terhadap buah pear, memperlihatkan bahwa pematangan buah dan sintesa

protein terhambat sebagai akibat perlakuan cycloheximide pada permulaan fase

climacteric. Setelah cycloheximide hilang, ternyata sintesis ethylene tidak mengalami

hambatan.

Di dalam proses pematangan, ribonucleic acid synthesis pun diperlukan. Dalam

eksperimen menggunakan buah pear, buah tersebut ditreated, dengan actinomysin D pada

tingkat pre climacteric. Dari hasil eksperimen ini diperoleh petunjuk bahwa actinomysin

D menghambat terbentuknya DNA yang bergantung pada RNA sintesis.

Imascshi et al (1968) mengemukakan bahwa ethylele mendukung peningkatan

aktivitas metabolisme dalam jaringan akar ubi jalar. Ethylene yang berkonsentrasi 0,1

ppm, menstimulasi perkembangan peroxidase dan phenyl alanine ammonialyase.

Penelitian lain mengemukakan bahwa perlakuan ethylene pada kecambah kapas

menstimulasi aktivitas peroksida dan IAA oksida.

(Anonymousa, 2011)

2.7. Pengertian ABA

ABA adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas dan

plastid melalui lintasan asam mevalonat. Selain dihasilkan secara alami oleh oleh

tumbuhan, hormon ini juga dihasilkan oleh alga hijau dan cendawan. ABA pergerakannya

dalam tumbuhan sama dengan pergerakan gibberelin yaitu dapat diangkut secara mudah

melalui xilem floem dan juga sel-sel parenkim di luar berkas pembuluh.

(Salisbury, 1995)

2.8. Peranan ABA

- Mengatur dormansi tunas dan biji

- ABA memiliki pengaruh yang berlawanan dengan hormone tumbuhan lain. Misalnya,

ABA menghambat produksi amylase pada biji yang diberi giberelin. ABA juga

menghambat pemanjangan dan pertumbuhan sel yang dirangsang oleh IAA.

- Menginduksi penutupan stomata

Pada sitosol, dimana ABA disintesis. Pada kloroplast, dimana ABA diakumulasikan.

Pada dinding sel, yang dapat merangsang penutupan stomata. ABA pada dinding sel

berasal dari sel-sel mesophyl daun dimana ABA disintesis. Jika asam absisat di

aplikasikan pada daun tumbuhan pada konsentrasi yang sangat rendah maka akan

menyebabkan stomata menutup.

- Meskipun ABA menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat racun terhadap

tumbuhan.

(Abdurahman, 2008)

2.9. Biosintesis ABA

Biosintesis ABA dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung dengan

memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh kloroplas. Ada dua jalur

metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan ABA, yaitu jalur asam mevalonat

(MVA) dan jalur metileritritol fosfat (MEP). Secara tidak langsung, ABA dihasilkan dari

oksidasi senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi ABA.

Sedangkan pada beberapa jenis cendawan patogenik, ABA dihasilkan secara langsung

dari molekul isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat.

Pengangkutan hormon ABA dapat terjadi baik di xilem maupun floem dan arah

pergerakannya bisa naik atau turun. Transportasi ABA dari floem menuju ke daun dapat

dirangsang oleh salinitas (kegaraman tinggi). Pada tumbuhan tertentu, terdapat perbedaan

transportasi ABA dalam siklus hidupnya. Daun muda memerlukan ABA dari xilem dan

floem, sedangkan daun dewasa merupakan sumber dari ABA dan dapat ditranspor ke luar

daun.

Menurut Crellman (1989) biosintesis ABA pada sebagian besar tumbuhanterjadi

secara tak langsung melalui peruraian karotenoid tertentu (40 karbon) yang ada di plastid.

ABA pergerakannya dalam tumbuhan sama dengan pergerakan gibberelin

yaitudapat diangkut secara mudah melalui xilem floem dan juga sel-sel

parenkim di luar  berkas pembuluh.

(Dewi, 2008)

2.10. Signaling ABA

(Anonymousc, 2011)

2.11. ABA dan Penutupan Stomata

Penutupan stomata terjadi setelah tumbuhan mengakumulasi ABA (Asam

Absisat). Pada daun asam absisat dapat berada pada tiga bagian sel yang berbeda,

yaitu :

1. Pada sitosol, dimana ABA disintesis

2. Pada kloroplast, dimana ABA diakumulasikan

3. Pada dinding sel, yang dapat merangsang penutupan stomata.

ABA pada dinding sel berasal dari sel-sel mesophyl daun dimana ABA disintesis.

Jika asam absisat di aplikasikan pada daun tumbuhan pada konsentrasi yang sangat

rendah maka akan menyebabkan stomata menutup.

(Lakitan, 1993)

Bila zat pengatur tumbuh asam absisat diberikan pada konsentrasi rendah, stomata

akan menutup. Selanjutnya bila daun mengalami rawan air, ABA dijaringannya akan

meningkat. Bila daun mongering secara normal perlahan-lahan ABA meningkat

sebelum akhirnya stomata tertutup, diduga penutupan stomata ini karena responnya

terhadap rawan air melalui peranan ABA.

(Salisbury, 1995)

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

DAFTAR PUSTAKA

Abdurahman, Deden. 2008. Biologi Kelompok Pertanian. Bandung : Grafindo

Anonymousa.2011. Etilen. http://www.artikata.com/arti-61722-ethylene.html

Anonymousb.2011. Hormon Etilen. http://ariantoganggus.blogspot.com/2010/01/horrmon

ethylen.html

Anonymousc .2011. Signaling ABA. http://pcp.oxfordjournals.org/content/51/11/1821/F8.

expansion

(diakses tanggal 25 Desember 2011)

Dewi I. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman. Universitas

Padjadjaran Bandung.

Lakitan, B. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Hal : 58 – 60

Salisbury, F.B dan Ross, C.W. (Terjemah). 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB.

Subandi, J. 1983. Pertumbuhan dan perkembangan Tanaman. Fakulas Pertanian UGM.

Yogyakarta.