Advertisement

Mekanisme Fotoperiodisme, Baik bagi tumbuhan hari pendek maupun tumbuhan hari panjang ternyata bahwa daunlah yang menjadi penerima rangsangan fotoperiode. Jika sebatang tumbuhan yang dipelihara dalam suatu rezim cahaya yang cocok untuk pembungaan dirontokkan seluruh perdaunannya, biasanya tumbuhan itu tidak akan berbunga, tetapi jika sehelai daun mudanya (atau kadang-kadang hanya secarik kecil bagian daun) dibiarkan tertinggal, maka tumbuhan itu akan berbunga. Sebaliknya, jika sehelai daun tumbuhan hari pendek dimasukkan ke dalam sebuah kotak kedap cahaya dan dikenai fotoperiode pendek yang cocok untuk pembungaan, sedang¬kan bagian lain tumbuhan dikenai fotoperiode panjang atau bahkan diberi penyinaran sinambung, pembungaan akan terjadi juga. Karena efek perlakuan (yaitu bunga yang dihasilkan) terjadi di daerah meristem tumbuhan pada ujung pucuk yang terpisah tempatnya dari daun yang dikenai perlakuan, tampaknya sejumlah hormon yang dihasilkan oleh daun sebagai reaksi terhadap hari pendek, bergerak ke meristem ujung dan kemudian merangsang pembentukan bunga, bukan menginduksi pembentukan daun dan kuncup ketiak. Percobaan pencangkokan (grafting) juga menghasilkan kesimpulan yang sama. Jika suatu tumbuhan hari pendek sebagai penerima ditumbuhkan pada hari panjang (yaitu dalam kondisi yang tidak cocok untuk pembungaan) disambung pada Lebih lanjut diketahui bahwa pada beberapa tumbuhan hari panjang giberelin sering merangsang pemanjangan batang, bukan pembentukan bunga.

Efek pada pembungaan karena penyelaan pada pertengahan periode gelap yang panjang dengan pemberian cahaya pendek merupakan suatu metode yang baik untuk menentukan spektrum aksi fotoperiodisme (yaitu efisiensi relatif berbagai panjang gelombang cahaya dalam menghancurkan efek periode gelap yang sinambung). Terbukti bahwa sinar merah yang panjang gelombangnya sekitar 660 nm, adalah yang paling efektif untuk menghalangi pembungaan tumbuhan hari pendek dan mendorong pembungaan tumbuhan hari panjang (Gambar 22.12). Karena pembungaan pada kedua tipe tumbuhan diatur oleh cahaya pada kisaran panjang gelombang yang sama, tampaknya reaksi-reaksi fotokimia yang mendasar adalah sama, walaupun pada tumbuhan hari pendek reaksi itu menekan pembungaan, sedangkan pada tumbuhan hari panjang mendorong pembungaan.

Advertisement

Suatu hal yang tak terduga dari efek sinar merah ialah bahwa efek ini lenyap jika panjang gelombangnya sekitar 730 nm. Jadi pemberian sinar merah sekejap kepada tumbuhan hari pendek di tengah-tengah suatu periode gelap yang panjang akan menghalangi pembungaan, tetapi jika perlakuan ini segera diikuti oleh penyinaran pendek dengan sinar merah-jauh, pembungaan akan dirangsang seakan-akan periode gelap itu tidak pernah disela. Penyambungan atau penghentian kemampuan pembungaan ini dapat diulang berkali-kali, reaksi yang berikutnya selalu bergantung pada macam cahaya yang diberikan terakhir kali (Gambar 22.13).

Pengamatan spektrum aksi fotoperiodisme (Gambar 22.14) memberi kesan bahwa sel-sel tumbuhan seharusnya berisi pigmen warna biru yang menyerap panjang gelombang cahaya yang efektif mengatur pembungaan. Penggantian kegiatan sinar merah oleh sinar merah-jauh atau sebaliknya menunjuk¬kan bahwa pigmen itu ada dalam dua bentuk, bentuk penyerap merah dan bentuk penyerap merah-jauh yang dapat dipertukarkan. Pigmen warna biru. yang memperlihatkan spektrum absorpsi yang berbeda-beda jika dikenai sinar merah atau merah-jauh (Gambar 22.14) sekarang telah dapat dideteksi pada beberapa tumbuhan, mulai dari jamur sampai tumbuhan berbunga; pigmen itu disebut fitokrom. Setelah dikenai sinar merah fitokrom berada dalam bentuk yang dapat menyerap secara maksimal pada daerah merah-jauh dari spektrum 730 nm, dan karena itu pigmen ini disebut bentuk P730 atau Pfr. Dengan penyinaran sinar merah-jauh atau diberi periode gelap panjang sinambung, P730 berubah menjadi bentuk yang menyerap merah dengan absorpsi maksimum pada 660 nm, disebut bentuk P660 atau Pr. Perubahan dari P660 ke P730 hanya memerlukan energi sedikit sekali dibandingkan dengan perubahan sebaliknya, sehingga pada cahaya yang berisi panjang gelombang merah dan merah-jauh (misalnya cahaya matahari) fitokrom terutama berada dalam bentuk penyerap-merah-jauh (yaitu P730). Jadi reaksi sensitif terhadap merahlah yang umumnya dianggap terjadi dalam keadaan gelap. Karena periode gelap adalah faktor penting perangsang pembungaan, dapat diduga bahwa P730 adalah bentuk yang secara biologi aktif menghambat pembungaan pada tumbuhan hari pendek, tetapi mendorong peMbungaan pada tumbuhan hari panjang. Walaupun fitokrom jelas terlibat dalam mekanisme fotoperiodisme dan dalam banyak proses perkembangan lain, bagaimana caranya pigmen ini berperan dalam menggiatkan reaksi-reaksi itu masih belum diketahui.

 

Advertisement