6. Tek ben S2Agr. Perkecambahan 2021.pptx

seed germination

1. FISIO L OGI PERKECAMBA H AN BENIH

2. Da p at - - - - d i kaji d a ri b e b e ra p a M o rfo l o g i Fisio l o g i Bi o kimi a wi Tekn o lo g i Be n ih asp e k :

3. Aspek Morfologi Hipogeal Epigeal

4. Aspek Fisiologi • Terjadinya proses imbibi s i diikuti oleh peningkatan respiras i , hidrolisis cadangan makanan da n transloka s i ke embrio aksi s , sehingga te r jadi peningkatan bobot kering kecambah

5. Aspek biokimiawi • Terjadi peromb a kan cadangan makanan oleh aktivitas enzim dari senyawa kompleks (karbohi d ra t , lemak da n protein) menjadi molekul sederhana (glukos a , asam lemak dan asam amin o ) Pembentukan AT P pada proses respirasi •

6. Aspek Teknologi Benih • Proses perkec a mba h an dituntut sampai kri t eria kecambah normal . Hal ini karena benih merupa k an sarana produk s i tanaman untuk menghasilkan produksi maksimum • Tanam a n yang benih te r sebut akar dan tajuk tumbuh dari harus memiliki yang sempurna

7. Metabo l isme Perkeca m bahan 1. I m bibi si : * Permeabilitas k u lit benih * * * Komposi s i kimia benih Suhu Kons e ntra s i air T ahap I Pro s es a w al pe r k e c a m b aha n ( s ebelum gejala pe r k e c a m b aha n nampa k ) 2. R e a k ti v a s i : * * * * en z im r e s p ira s i o r gan e l s e l si n tesis R N A dan p r otein 3. 4. Inisia s i pe r tumbuhan emb r io R e taknya k u lit beni h : mun c ulnya menembus k u lit benih ( e m e r g e ) a k ar

8. 1. Proses imbibisi

9. Permeabili t as kulit benih Umumnya terjadi pad a fami l i • L e g u mino s ae S e ed S o l v e n t % I nc r e a se i n pe r me a b ili ty P r o b a ble s ee d co a t co nstitu e nt r e s tr i cting w a ter pe r me a b ili ty A r a c his hypogea Hot w a ter 170 T anin Lipids (2% of seed co a t A r a c his hypo g ea Hot alcohol 80 P r unus amygdalus Hot w a ter 500 P ectic sub s tances Lipids P r unus amygdalus Hot alcohol 350 Cucu r bita maxima Hot w a ter Lipids Cucu r bita maxima Hot alcohol 700 P eng a r uh ek st r aksi pad a ku l it ben i h t e r had a p pe r m e a b i lit a s

10. K om p osisi cadanga n ma k a n an Im b ibisi m e r u p a k an s u a tu p r o s es y a n g b e rh u b u n g an denga n si f a t k oloid. K om p o n en y a n g l e bih mu d ah me n y e r a p air a d alah p r ot e in . Ti me i n hou r s l e t t u c e w h e a t s un fl o w er Z ea m a y s 1 170 114 124 111 2 185 120 137 116 4 197 127 147 - 6 201 133 153 124 10 213 140 154 - Pro s es imbibisi pad a b e b e ra p a b e nih pad a s u hu 2 8 o C ( p e rs e n t e r h a d ap bobo t awal b e nih)

11. Beb e ra p a fa k tor lain yang b e rp e n g ar u h terh a d a p laju imbibisi • Pening k atan suh u akan meningkatkan laju imbibisi Tekanan osmotik di lingkungan tumbuh meni n gkat, imbibi s i menjadi lebih lambat Selisih potensial air antara benih da n lingk u nga n nya Air ada dalam bentuk cair atau gas • • •

12. ul Mi k R eakti v asi o r ganel sel pada embrio aksis V a ku o la P e r ok s i s o m Mit o k o n dr i a A p a r a t u s G o l gi Mi k r o f i lame n Si t o s k e le t o n r o t u b M e m b r a n P l a s ma R i b o som R e t ikulum E n dp lasma H a l u s R e t i k u l um E n dop lasma K a s a r N ukleus M e m b r a n S e l Kl o r op las

13. T i m e o f i mb i bition ( h ) I nc r e a se i n r e s p i r a t ion ge r min a tion du ri n g s ee d

14. Metabo l isme Perkeca m bahan - P e r ombakan cadangan mak a nan T ahap II Pro s es lanjut pe r k e c a m ba h an ( s e s udah gejala pe r k e c a m ba h an tampak dia w ali dengan mun c ulnya a k ar menembus k u lit benih) * * * * karbohid r a t lemak p r otein phy t in - - - R espi r asi (lintasan r espi r asi) P e r tumbuhan k ecambah P e r anan f i t oho r mon dalam met a bolisme pe r k ec a mb a han - Gambar pe r anan fitoho r mon dalam met a bolisme pe r k ecambahan

15. Metabolisme cadangan makanan • Kata b olisme pati oleh amila s e Pati oligosakarida am y l ase (Laru t ) α β a m y l a s e maltosa glukosa α g l uc osidase

16. 2. Katabolisme Pr o t e in oleh p e p t id a s e s

17. 3. Kata b olisme Lipid oleh lipase

18. G l y co l yic p a th w ay K r e b ’ s C y c le ( T ric a r b o xylic a c id cy c le)

19. H +

20. Fakto r -fakt o r yang b e rp e n g ar u h t e rh a d a p p e rkeca m b a h a n 1. • F a ktor Intern a l Faktor ge n etik: * sifat d o r m ansi * k o mposisi kimia be n ih • • Ti n gkat kemasakan Um u r b e n ih 2. • • • • • Faktor E ksternal Air S u hu C a haya Gas (lin g kun g a n perkecambah a n) Medium Perkecambah a n ( m ed i um tanah)

21. Faktor ekstern a l yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n 1. • Air Fungsi A ir - - - - r e a k ti v a s i en z im meluna k k a n k u lit benih tran s po r t metabolit memung k in k an ma s u k nya o k si g en 2. • Su h u Suhu Kardinal - Suhu ma k simum; s u hu paling tinggi dimana ma s ih mampu be r k e c a mbah. benih - Suhu optimum; s u hu dimana dipe r oleh pe r k e c a m - bah a n terbe s ar dalam w a ktu paling si n g k at - Suhu minimum; s u hu paling r e ndah dimana benih m a s ih mampu be r k e c a mb a h

22. T e m p e r a t u r e C a r d i n a l s p e s i es f or m a ny sp e sies T e m p e r a t u r e ( o C) min i mum o p tim u m m ax im u m Ze a m ays 8 -10 3 2 - 35 4 - 44 O r yza sativa 1 - 12 3 -37 4 -42 T riticum sativum 3 - 5 1 5 - 30 3 5 – 40 A ve n a sati v a 3 - 5 2 5 - 30 3 - 40

23. F a ktor ekster n al yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n 3. • C a h a y a P e rgaruh cahaya terhadap perkecambah a n tergantung : - - In t ens i tas: o ptimum 100 - 200 ft can d le ( f tc) K u al i tas: * 66 - 700 nm: c ah a ya me r ah, menstimul i r perkecambah a n (optimum 670 nm ) . cah a ya i n f r a m erah atau f ar red menghambat perkecambahan menghambat ti d ak jelas cah a ya biru, m en g hambat perkecambah a n * > 7 00 nm : * * * < 2 90 nm : 2 9 - 4 nm: 400 nm :

24. F a ktor ekster n al yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n P engar u h cah a y a terhadap per k ecambah a n benih let t u c e ( La c tuca s a tiv a ). C a haya % Per k e c amb a han Gelap R e d ( R ) In f ra R e d R+I R + I+R R + I+R+I 4 98 3 2 97 95 (I) R + I+R+ I+ R Lama expos u re 1.5 – 4 menit efektif pada benih lemba b . C a ta t an : yang dipe r hatikan ir r adia s i a k hir.

25. Faktor ekstern a l yang b e rp e n g ar u h t e rh a d a p p e rkeca m b a h a n R e spon ph o toreve r si b le phytochrome pada be n ih l e t t uce R e d ( 6 60 nm) D o rman PR PFR P e r k e c a mbahan Inaktif In f ra R e d (far r e d) > 700 nm Aktif Kondisi Gelap + Suhu Tinggi (4 C )

26. Faktor ekstern a l yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n A d a 4 meka n isme b a g a ima n a sec a ra f is i o l o g is P F R berperan da l am me r an g sang perkecambah a n. 1. PFR mempenga r uhi si n tesis gibber e llin, ha s il pen e li t ian y ang menya t a k an bah w a gibber e lin dap a t be r pe r an s e bag a i penggan t i cahaya pada benih - benih yang pe k a P FR meningkatkan akti v i t as sejumlah enzi m - enzim hidrolit i k yang penting untuk pe r k e c a mbah a n Mer u bah pe r meabilitas membr a n, k a r e na lo k a s i phy t o c h r ome ini di membr a n s e l s e hingga gibber e llin dibeba s k a n s e telah indu k si c a haya Meningkatkan akti v i t as enzim kina s e sehingga merubah k e s e imbangan antara lintasan pento s a pho s pat dan lintasan glik o lisis s e hingga mer u bah k a pa s itas untuk be r k e c a mba h . 2. 3. 4.

27. Faktor ekstern a l yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n 4. • Gas Kompo s i s i gas di atmo s fer: 20% O 2 , . 03 % C O 2 , 79% N 2 d l l Pen g ar u h k ompo s i s i g as ter h ad a p Av e na sat i va pe r k e c a mbah a n Komposi s i O 2 20.9 17.4 14.7 13.6 gas (%) CO 2 0.0 16.9 30.0 35.5 DB (%) 100 93 50 31

28. F a ktor ekster n al yang b e rp e n g ar u h ter h a d ap p e rkecamb a h a n 5. Medium P e rkecambaha n / K o n d isi Ta n ah P e n g aruh ko n d i si tanah se b a g ai med i um p e rkecamb a h a n dis e ba b kan ol e h fak t or : 1. A b i o tik - Si f at fisik tanah : ae r a s i, k a pa s itas memegang air, teka n an omo s is - Ki m ia tanah :salin ( k adar ga r am tinggi) ada n ya nitrat, nitrit 2. B i otik - Inhibi t or tanah k a r e na ada n ya a k ti v itas mik r oo r gani s m e , bahan organik ( dek o mposisi daun E ucalyp t us, jerami padi) - e k s u dat yang di k elua r k a n a k ar k e c a mbah C a u m a r ona ode r ata ( c auma r in)

29. Si f at Dorman s i Benih: - Dorman s i p r imer/i n nate dormansi : dormansi y ang ditu r unkan da r i induk - Dorman s i sek u nder : dorman s i akibat f aktor lingkun g an

30. D o r m ansi p r im e r / in n ate do r mansi: - En d o g en o us p r ima r y dormancy ( f isiologis) - K eseim b an g an ho r mo n al (hipo t esis Khan) - Me t ab o lik b lo c k pada k o t ile d on Do r mansi sekunder: - En f o r ced do r mancy : jika li n gkun g an di op t imu m kan b e nih dapat b e r k eca m bah (Quiescent seed) - In d uced do r mancy : dip e r lukan pe r lakuan pe m atahan do r mansi a g ar b enih dapat b e r k eca m bah

31. K eseim b an g an h ormo n al Hipotesis Khan 1 . Gi b e r elin ha r us selalu ada pada setiap k ondisi dan pe r anan n y a dapat dihambat inhibitor 2 . Sitokinin dapat meniadakan pe r an inhibitor 3 . Jika inhi b itor tidak ada, m aka s itokinin tidak be r pe r an

32. Hipotesis Khan K on d i s i Gi b erelin Si t okinin inhi b itor P er k ec a m bahan/ do r m a n 1 + + + P e r k eca m b a han 2 + + - P e r k eca m b a han 3 + - - P e r k eca m b a han 4 - - - Dorm a n 5 + - + Dorm a n 6 - + - Dorm a n 7 - + + Dorm a n 8 - - + Dorm a n