Faktor Internal yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan proses yang saling berhubungan. Kedua proses tersebut dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal (faktor lingkungan).

Faktor internal meliputi faktor genetis (hereditas) dan proses fisiologis individual yang bersifat spesifik.

FAKTOR GENETIS

Proses perkecambahan diawali dengan penyerapan air (imbibisi). Masuknya air selain berfungsi melarutkan cadangan makanan yang terdapat di bagian keping lembaga, juga menginduksi aktivitas enzim hidrolitik. Aktivitas enzim hidrolitik dikendalikan oleh gen-gen yang bertanggung jawab untuk hal tersebut.


Berakhirnya masa dormansi dan dimulainya proses perkecambahan ditentukan oleh kemampuan tumbuhan untuk melakukan metabolisme. Kemampuan metabolisme pada tumbuhan dipengaruhi oleh enzim-enzim metabolik. Enzim metabolik merupakan protein yang berfungsi untuk mengatur laju metabolisme. Pertumbuhan dan perkembangan akan optimal apabila laju metabolisme juga optimal. Aktivitas metabolik yang berlangsung di dalam tumbuhan dikendalikan oleh gen-gen yang dimiliki oleh tumbuhan tersebut.
FAKTOR FISIOLOGIS

Dalam faktor fisiologis, proses yang terjadi merupakan proses fungsional pada tingkat seluler. Pertumbuhan dan perkembangan akan melibatkan berbagai macam hormon dan vitamin. Hormon dan vitamin memiliki fungsi spesifik pada setiap tingkat pertumbuhan dan perkembangan. Hormon-hormon yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah sebagai berikut.

• Auksin

Auksin berperan dalam pertumbuhan untuk memacu proses pemanjangan sel. Hormon auksin dihasilkan pada bagian koleoptil (titik tumbuh) pucuk tumbuhan. Jika terkena cahaya matahari, auksin menjadi tidak aktif. Kondisi fisiologis ini mengakibatkan bagian yang tidak terkena cahaya matahari akan tumbuh lebih cepat dari bagian yang terkena cahaya matahari. Akibatnya, tumbuhan akan membengkok ke arah cahaya matahari.  Auksin yang diedarkan ke.seluruh bagian tumbuhan mempengaruhi pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel tumbuhan. Auksin yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung) batang dapat menghambat tumbuhnya tunas lateral (samping) atau tunas ketiak.

Hormon Auksin

Fungsi lain dari auksin adalah merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem, memelihara elastisitas dinding sel, membentuk dinding sel primer (dinding sel yang pertama kali dibentuk pada sel tumbuhan), menghambat rontoknya buah dan gugurnya daun, serta mampu membantu proses partenokarpi. Partenokarpi adalah proses pembuahan tanpa penyerbukan.

Pemberian hormon auksin pada tumbuhan akan menyebabkan terjadinya pembentukan buah tanpa biji, akar lateral (samping), dan serabut akar. Pembentukan akar lateral dan serabut akar menyebabkan proses penyerapan air dan mineral dapat berjalan optimum.

• Giberelin

Giberelin merupakan hormon yang berfungsi sinergis (bekerja sama) dengan hormon auksin. Giberelin berpengaruh terhadap perkembangan dan perkecambahan embrio. Giberelin akan merangsang pembentukan enzim amilase. Enzim tersebut berperan memecah senvawa amilum yang terdapat pada endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa merupakan sumber energi 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 pada biji. Giberelin dengan konsentrasi rendah tidak merangsang pembentukan akar, tetapi pada konsentrasi tinggi akan merangsang pembentukan akar.

Giberelin pertama kali diisolasi dari jamur Giberrella fujikuroi. Hormon giberelin dapat dibagi menjadi berbagai jenis, yaitu giberelin A, giberelin A2, dan giberelin A3 yang memiliki struktur molekul dan fungsi yang sangat spesifik.

Giberelin mempunyai berbagai pengaruh pada tumbuhan yaitu:

1. Pemanjangan batang
Akar dan daun muda merupakan tempat utama produksi giberelin. Giberelin merangsang pertumbuhan pada daun dan batang, akan tetapi sedikit pengaruhnya pada pertumbuhan akar. Pada batang, giberelin merangsang pemanjangan sel dan pembelahan sel. Pada batang yang sedang tumbuh, giberelin dan auksin harus bekerja bersama secara sinergis dengan mekanisme yang masih belum kita pahami
2. Pertumbuhan buah
Perkembangan buah adalah khasus lain dimana kita dapat mengamati control auksin dan giberelin. Pada beberapa tumbuhan, kedua hormon itu harus ada supaya dapat berbuah. Aplikasi komersial giberelin yang paling adalah penyemprotan buah anggurThompson yang tidak berbiji. Hormon tersebut menyebabkan buah anggur tumbuh lebih besar dan terpisah jauh satu sama lain.
3. Perkecambahan
Banyak benih memiliki giberelin dalam konsentrasi tinggi, khususnya pada embrio. Setelah air diimbibisipembebasan giberelin dari embrio akan memberikan sinyal pada biji untuk mengakhiri dormansinya dan berkecambah. Beberapa biji yang memerlukan kondisi lingkungan yang khusus untuk dapat berkecambah, seperti pemaparan pada cahaya atau suhu dingin, akan mengakhiri dormansinya jika biji tersebut diberi perlakuan dengan suatu larutan giberelin. Di alam, giberelin dalam biji kemungkinan merupakan penghubung antara petunjuk lingkungan dengan proses metabolik yang memperbaharui kembali pertumbuhan embrio.

• Etilen

Etilen berperan dalam proses pematangan buah dan kerontokan daun. Apabila konsentrasi etilen sangat tinggi dibandingkan hormon auksin dan giberelin, proses pembentukan batang, akar, dan bunga dihambat oleh hormon ini. Namun bila bersama-sama dengan hormon auksin, etilen merangsang proses pembentukan bunga. Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas.

Etilen sering dimanfaatkan oleh para distributor atau importir buah. Buah dikemas dalam keadaan belum masak pada saat diangkut ke pedagang buah (buah yang sudah masak tidak diangkut menuju ke pedagang buah karena akan cepat rusak saaat pengangkutan). Setelah sampai di pedagang buah, buah-buahan tersebut diperam dengan memberikan gas etilen agar cepat masak kemudian diperdagangkan.

• Sitokinin

Sitokinin adalah hormon yang berperan dalam pembelahan sel (sitokinesis). Fungsi sitokinin adalah: 

• merangsang pembentukan akar dan batang serta pembentukan cabang akar dan batang dengan menghambat dominansi apikal;
• mengatur pertumbuhan daun dan pucuk;
• memperbesar daun muda;
• mengatur pembentukan bunga dan buah;
• menghambat proses penuaan dengan cara merangsang proses serta transportasi garam-garam mineral dan asam amino ke daun.

Senyawa sitokinin pertama kali ditemukan pada tanaman tembakau dan disebut kinetin. Senyawa ini dibentuk pada bagian akar dan ditransportasikan ke seluruh bagian sel tanaman tembakau. Senyawa sitokinin juga terdapat pada tanaman jagung dan disebut zeatin.

• Asam absisat (ABA)

Asam absisat merupakan senyawa inhibitor (penghambat) yang bekerja antagonis (berlawanan) dengan auksin dan giberelin. Asam absisat berperan dalam proses penuaan dan gugurnya daun. Hormon ini berfungsi untuk mempertahankan tumbuhan dari tekanan lingkungan yang buruk, misalnya kekurangan air, dengan cara dormansi. Kekurangan air akan menyebabkan peningkatan kadar hormon asam absisat di sel penutup stomata. Akibatnya, stomata akan tertutup dan transpirasi berkurang sehingga keseimbangan air dapat dijaga.

• Kalin
Kalin merupakan hormon yang berperan dalam proses organogenesis tumbuhan. Berdasarkan organ yang dibentuk, kalin dikelompokkan sebagai berikut.

• Rizokalin, yaitu hormon yang mempengaruhi pembentukan akar.
• Kaulokalin, yaitu hormon yang mempengaruhi pembentukan batang.
• Filokalin, yaitu hormon yang mempengaruhi pembentukan daun.
• Antokalin, yaitu hormon yang mempengaruhi pembentukan bunga.

• Asam traumalin

Asam traumalin merupakan hormon yang berperan dalam proses regenerasi sel apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan atau terluka. Jaringan akan membentuk kalus (jaringan yang belum terdiferensiasi) pada jaringan yang rusak atau terluka.

Selain hormon, vitamin juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Contoh vitamin adalah riboflavin (vitamin B12), asam askorbat (vitamin C), tiamin (vitamin B ), piridoksin (vitamin B6), dan asam nikotinat. Vitamin berperan

dalam proses pembentukan hormon dan berfungsi sebagai koenzim (komponen non-protein untuk mengaktifkan enzim)