PHOTOPERIODISME

PHOTOPERIODISME DAN VENELTRASI

Dalam pengorganisasian, proses perkembangan organ tepat pada waktunya merupakan hal yang penting. Salah satu proses perkembangan yang harus tepat waktu adalah proses pembungaan. Tumbuhan tidak boleh berbunga terlalu cepat sebelum organ-organ penunjang lainnya sudah siap, misalnya sebelum akar dan daun lengkap. Sebaliknya tumbuhan pun tidak boleh berbunga terlambat, sehingga buah tumbuh tidak sempurna karena musim dingin telah datang.
Kejadian-kejadian tersebut penting artinya bagi tumbuhan yang hidup di daerah empat musim, sehingga mereka harus benar-benar dapat memanfaatkan saat yang tepat untuk melakukan perkembangannya. Penyediaan waktu biologi merupakan perioda waktu tertentu yang harus dicapai oleh tumbuhan sebelum pembungaan dimulai. Sebagai contoh tanaman tomat, tanaman ini tidak akan berbunga sampai lima ruas daunnya telah tumbuh dan berkembang pada batang.

PENGERTIAN PHOTOPERIODISME
Photoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan. Pada tahun 1920 dua karyawan Departemen Pertanian AS, WW Garner dan HA Allard, menemukan mutasi pada tembakau yang disebut Maryland Mammoth yang mencegah tanaman berbunga pada musim panas pada tanaman tembakau normal. Mammoth Maryland tidak akan mekar sampai akhir Desember. Melakukan percobaan dengan pencahayaan buatan di musim dingin dan gelap buatan di musim panas, mereka menemukan bahwa Maryland Mammoth dipengaruhi oleh fotoperiodik. Karena ketika bunga hanya terkena cahaya jangka pendek, maka disebut sebagai tanaman hari pendek. Beberapa tanaman pendek-hari lainnya adalah krisan (mekar di musim gugur), padi (Oryza sativa), poinsettia, pagi kemuliaan (Pharbitis nihil), dan cocklebur (Xanthium). Beberapa tanaman seperti ; bayam , Arabidopsis, gula bit dan lobak. Jika bunga terkena cahaya jangka panjang disebut tanaman hari panjang. Misalnya tomat, netral hari, yaitu berbunga tidak diatur oleh fotoperiodik.
Berdasarkan atas lamanya penyinaran yang diperlukan tumbuhan untuk merangsang perbungaannya, tumbuhan dibagi menjadi tumbuhan hari-panjang (long day plant), tumbuhan hari-pendek (short day plant) dan tumbuhan hari netral (day netral plant). Yang dimaksud dengan panjang disini bukan panjang hari secara mutlak, tetapi panjang hari kritis. Tumbuhan hari-panjang (LDP) mungkin memiliki panjang hari kritis lebih pendek dari tumbuhan hari pendek (SDP). Dinyatakan bahwa tumbuhan hari-panjang akan berbunga apabila memperoleh induksi penyinaran sama atau lebih dari panjang hari kritisnya dan sebaliknya tumbuhan hari-pendek akan berbunga, apabila memperoleh penyinaran sama atau lebih pendek dari panjang hari kritisnya.
Percobaan cocklebur telah menunjukkan bahwa jangka hari pendek adalah sesuatu yang keliru; karena tanaman membutuhkan malam yang cukup panjang. Menurut Cockleburs (disesuaikan dengan lintang Michigan) tanaman akan berbunga jika telah disimpan dalam gelap selama kurang lebih 8,5 jam dari periode kritisnya. Cahaya merah (660 nm) sangat efektif mencegah berbunga, kecuali diberikan iradiasi dengan cahaya merah jauh (730 nm) yang berasal dari lampu. Sebuah respon cahaya merah jauh pada awal malam mengurangi persyaratan gelap selama 2 jam. Respon ini disebut oleh Fitokrom.

Fitokrom adalah homodimer dua molekul protein yang identik mengalami konjugasi dengan menyerap cahaya lebih baik (bandingkan rhodopsin). Tanaman memiliki 5 phytochromes: PhyA, PhyB, serta C, D, dan E. Ada beberapa perbedaan fungsi dari phytochrome tersebut tetapi ada juga yang memiliki fungsi yang unik untuk satu atau lain. Phytochrome memiliki perberbedaan dalam spektrum cahaya yaitu, dari panjang gelombang (misalnya, merah vs jauh-red) memiliki daya serap yang lebih baik. Ada dua bentuk phytochrom yaitu, (a) P R yang menyerap cahaya merah (R; 660 nm) ; (b) FR P yang menyerap cahaya merah jauh (FR; 730 nm).

Hal ini berhubungan dengan penyerapan cahaya merah oleh P R yang dikonversikan menjadi P FR, penyerapan cahaya merah jauh oleh P FR dikonversi menjadi P R, pada keadaan gelap P FR secara spontan dikonversi kembali menjadi P R. Kegiatan Fitokrom dituangkan dalam model jam pasir dari mekanisme photoperiodism pada tanaman hari pendek. Sinar matahari lebih kaya dengan warna merah (660 nm) dari pada cahaya merah jauh (730 nm), jadi pada saat matahari terbenam semua Fitokrom P FR. dikonversikan kembali ke P R. P R diperlukan untuk memberi sinyal pada saat berbunga. Oleh karena itu, cocklebur membutuhkan waktu 8,5 jam dari malam untuk ;
 mengkonversi semua FR ke P P R pada saat matahari terbenam
 melaksanakan reaksi tambahan yang mengarah pada pemberian sinyal berbunga ("florigen").
Jika proses ini terganggu oleh kilatan lampu 660nm, R P segera dikonversi ke P FR dan pekerjaan itu dibatalkan . Sebuah pemaparan setelah cahaya merah jauh (730 nm) mengubah pigmen cahaya kembali ke P R dan langkah-langkah menuju pembebasan dari "florigen" dapat diselesaikan. Jika terkena cahaya merah jauh pada awal malam selama 2 jam atau lebih dengan menghilangkan kebutuhan untuk konversi spontan P P R FR.
Lain halnya dengan model hourglass, Model jam pasir gagal untuk memperhitungkan fakta bahwa paparan malam hari terhadap cahaya merah bekerja bahkan setelah dua jam pada malam hari ketika semua FR P telah dikonversi menjadi P R. Recent sebagian besar bekerja pada hari panjang, Arabidopsis merupakan contoh photoperiodism. Karya ini menunjukkan bahwa respon photoperiodic diatur oleh interaksi siang hari dengan ritme sirkadian. Hampir semua eukariota memiliki ritme sirkadian bawaan. Ini adalah irama aktivitas biologi yang berfluktuasi selama sekitar 24 jam (L. sekitar = tentang; meninggal hari =) bahkan di bawah kondisi lingkungan yang konstan (misalnya kegelapan terus-menerus). Dalam kondisi konstan, siklus bisa melayang keluar dari fase lingkungannya. Namun, saat berhubungan dengan lingkungan (misalnya, bergantian siang dan malam), irama menjadi entrained, yaitu ; siklus berbaris dengan siklus siang dan malam dengan tepat waktu 24 jam. Arabidopsis mengharuskan bahwa cahaya terdeteksi oleh phytochromes (menyerap cahaya merah) dan cryptochromes (menyerap cahaya biru).

Arabidopsis merupakan tanaman hari panjang dan telah memberikan banyak petunjuk tentang mekanisme yang terlibat dalam respon photoperiodic. Setiap tanggapan terhadap fotoperiodik memerlukan metode menjaga waktu, yaitu jam. Seperti banyak organisme lain, tanaman ini memiliki ritme sirkadian bawaan yang mengatur ekspresi gen yang banyak. Di antaranya Arabidopsis yang konstan (CO), gen yang mengkodekan untuk mentranskripsikan faktor seng pada mRNA dan naik turun dengan ritme sirkadian. Penjabaran Konstans mRNA menghasilkan faktor transkripsi yang berubah pada sejumlah gen, termasuk lokus T berbunga (FT), sebuah gen yang dibutuhkan untuk memulai konversi tunas apikal di kuncup bunga. Konstans messenger RNA (mRNA) melimpah pagi-pagi, menurun pada bagian tengah hari dan kemudian naik ke puncak lain pada sore hari.

Namun, protein Konstans cepat rusak (dalam proteasomes ) selama pagi dan tengah hari dan juga di malam hari. Penurunan dipicu oleh cahaya pagi (kaya sinar 660 nm) dimediasi oleh B Fitokrom (PhyB). Pada sore hari, jika hari telah cukup lama, transkripsi gen CO meningkat menghasilkan peningkatan CO mRNA, terjemahan mRNA CO menghasilkan lebih banyak protein CO yang tidak lagi rusak. Efek ini dimediasi oleh penyerapan merah (diperkaya dengan merah jauh) cahaya oleh A Fitokrom (PhyA) dan biru muda oleh cryptochrome. Sekarang dengan protein Konstans mengumpulkan, ketersediaan untuk mengaktifkan transkripsi gen (misalnya, FT) yang diperlukan untuk induksi berbunga itu. Pada hari pendek, dengan kegelapan jatuh sebelum kenaikan Konstans mRNA, ada tidak cukup konstan disintesis protein untuk merangsang pembungaan. Jadi berbunga di Arabidopsis tampaknya memerlukan interaksi siang hari dirasakan oleh phytochromes dan cryptochromes dengan sirkadian ritme yang intrinsik Konstans ekspresi.

Veneltrasi merupakan induksi pendinginan yang diperlukan oleh tumbuhan sebelum mulai perbungaan. Veneltrasi sebenarnya tidak khusus untuk perbungaan, tetapi diperlukan pula oleh biji-biji tumbuhan tertentu sebelum perkecambahan.
Chailakhyan menyatakan bahwa hanya tumbuhan di daerah temperatur yang mengalami musim dingin, dapat kita harapkan memerlukan vernalisasi, dan ini adalah tumbuhan hari-panjang (LPD). Tumbuhan hari-pendek biasanya berada di daerah tropis. Organ tumbuhan yang dapat menerima rangsangan veneltrasi sangat bervariasi yaitu biji, akar, embrio, pucuk batang. Apabila daun tumbuhan yang memerlukan veneltrasi mendapat perlakuan pendinginan, sedangkan bagian pucuk batangnya dihangatkan, maka tumbuhan tidak akan berbunga (tidak terjadi vernalisasi).
Vernalisasi merupakan suatu proses yang kompleks, yang terdiri dari beberapa proses. Pada Secale cereale, vernalisasi pada tanaman ini terjadi di dalam biji dan semua jaringan yang di hasilkannya berasal dari meristem yang tervernalisasi. Pada Chrysanthemum, vernalisasi hanya dapat terjadi pada meristemnya. Zat yang bertanggung jawab dalam meneruskan rangsangan vernalisasi disebut vernalin, yaitu suatu hormon hipotesis karena sampai saat ini belum berhasil diisolasi. Di dalam hal perbungaan GA dapat mengganti fungsi vernalin meskipun GA tidak sama dengan vernalin.

DAFTAR PUSTAKA

Anoname.2010.PHOTOPERODISM.www.wikipedia.org.acc in 14-07-2010
Budiarto, Kurniawan.2008.APLIKASI HARI PANJANG DAN GA3 MEMPERCEPAT PEMBUNGAAN AWAL PADA DUA AKSESE LILI LOKAL. Jurnal Agrivita vol 30 n0 03
Sasmitamihardja, Dardjat.1996.FISIOLOGI TUMBUHAN. Bandung ; direktorat jendral pendidikan dan kebudayaan
Salisbury, Frank b, Cleon W Ross.1985. PLANT PHYSIOLOGY. Wadsworth publishing company, Belmont, California
Teguh, Adang.2010. RESPIRASI DAN FOTOPERIODISME.www.teguh’sblog.mth.acc in 14-07-2010
Wuryan.2008. PENGARUH JUMLAH BATANG UTAMA DAN GIBERELIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL MAWAR KULTIVAR CHERRY BRANDY.Wuryan’s weblog