Dormansi

Ada banyak biji yang tidak akan berkecambah, meskipun kondisi minimum air, oksigen, dan suhu telah dipenuhi. Benih ini tidak diam tetapi dianggap terbengkalai. Dormansi berarti bahwa ada kondisi-kondisi tambahan yang harus dipenuhi sebelum perkecambahan dapat dilanjutkan. Banyak biji gulma, misalnya tidak akan berkecambah kecuali benih lembab terkena cahaya. Bibit lainnya belum dewasa ketika gudang dari tanaman induk dan memerlukan jangka pematangan, disebut setelah pematangan, sebelum mereka akan berkecambah. Setelah-pematangan sering dipicu oleh suhu rendah, seperti itu dalam biji apel dan buah-buahan yang serupa. Biji apel, ceri, persik, kenari, dan beberapa pohon maple tidak akan tumbuh kecuali benih lembab yang diadakan pada suhu di atas titik beku untuk jangka waktu 2-6 bulan. Petani komersial mendorong perkecambahan spesies ini dengan menempatkan benih dibasahi dalam kulkas, proses yang disebut stratifikasi. Kebutuhan untuk stratifikasi memastikan bahwa benih berkecambah musim semi berikutnya, daripada berkecambah precociously pada musim gugur ketika bibit tidak akan punya waktu untuk menjadi mapan sebelum musim dingin.

Beberapa benih memiliki jaket benih yang sangat keras yang membatasi penyerapan air atau oksigen dan tidak akan berkecambah sampai mantel biji telah terganggu, proses yang disebut skarifikasi. Di laboratorium atau kebun, skarifikasi dapat dicapai dengan nicking mantel biji dengan pisau, file, atau amplas. Di alam, skarifikasi dapat dicapai dengan tindakan pasir atau jamur. Banyak benih diskarifikasi ketika mereka melalui usus setelah dimakan oleh seekor binatang. Benih tidak hanya bertahan perjalanan, tetapi perkecambahan adalah ditingkatkan karena asam dalam usus hewan telah melemahkan kulit biji. Dalam laboratorium fisiologi tanaman, benih kemuliaan pagi biasanya direndam dalam asam sulfat pekat (pengobatan yang disebut skarifikasi asam) hingga satu jam dalam rangka untuk meningkatkan tingkat dan keseragaman perkecambahan mereka. Benih mantel beberapa spesies padang pasir mengandung inhibitor pertumbuhan yang harus tercuci oleh hujan gurun sebelum benih akan berkecambah.

Keterangan:  Gambar ini merupakan penampang melintang kulit biji. Dari gambar terlihat lapisannya sangat tebal sehingga menyebabkan air maupun oksigen sulit untuk masuk kedalam biji. Hal ini merupakan salah satu penyebab dormansi pada biji.

Benih mekanisme dormansi adalah nilai besar untuk kelangsungan hidup spesies. Setelah-pematangan, misalnya, memastikan bahwa benih tidak berkecambah ketika baru saja tertumpah dalam musim gugur namun menunggu hingga musim semi ketika kelangsungan hidup bibit jauh lebih mungkin. Skarifikasi dalam usus binatang memastikan penyebaran luas dari benih. Kebutuhan untuk inhibitor resapan dari mantel benih spesies gurun memastikan bahwa benih berkecambah hanya selama hujan gurun jarang terjadi ketika ada air yang cukup untuk pembibitan untuk menjadi mapan. Selain karena struktur kulit biji yang keras, dormansi biji juga terjadi karena kondisi embrio yang belum matang karena ketika buah gugur dari tangkainya, embrio  belum menyelesaikan tahap perkembangannya (belum mengalami differensiasi). Embrio yang secara morfologis sudah berkembang pun masih membutuhkan waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna dan perkembangan embrio tidak secepat jaringan yang ada di sekelilingnya sehingga perkecambahan perlu ditunda dengan cara dormansi.

Demikian juga dengan buah, seperti buah batu, buah keras, dan buah padi, dormansi umumnya disebabkan karena adanya kulit buah yang keras pembungkus embrio yang dapat mengganggu penyerapan air dan/atau oksigen, serta menjadi penghalang mekanis tumbuhnya embrio.

Meristem kuncup yang berpotensi untuk tumbuh namun tidak melakukan pertumbuhan atau pertumbuhannya sangat lambat juga disebabkan karena dormansi kuncup. Kuncup dorman mempunyai ruas yang sangat pendek. Dormansi kuncup diawali dengan perubahan pola pada daun-daunnya yang seharusnya tumbuh membesar tetapi mereduksi menjadi semacam sisik yang disebut sisik kuncup. Sisik kuncup membatasi difusi oksigen ke meristem yang ada di lapisan bawahnya maka dapat disamakan dengan kulit biji. Sisik kuncup yang terbentuk akan membungkus kuncup apikal selama periode dormansi dan akan ditanggalkan setelah kuncup memulai pertumbuhannya kembali.

Selain pada biji, buah, dan kuncup, dormansi juga dapat dijumpai pada organ penyimpan bawah tanah, seperti rizhoma, umbi, bulbi, dan subang. Penyebab terjadinya dormansi bermacam-macam, ada yang spontan dan ada yang karena keadaan lingkungan, misalnya kekurangan air dan rendahnya temperatur.

Biji pinus tidak dapat berkecambah sampai skala kerucut terpisah, yang memungkinkan benih yang akan dirilis. Pada sebagian besar spesies, kerucut mengering sendiri, tetapi dalam spesies seperti jack pinus diresapi dengan bahan resin yang membuat kerucut tertutup selama bertahun-tahun pada pohon hidup. Timbangan tetap ditutup sampai mengalami panas yang ekstrim, biasanya oleh kebakaran hutan. Api tidak mengkonsumsi kerucut, yang tinggi di pohon, tapi panas mencair resin dan mengering kerucut cukup untuk skala kerucut untuk membuka dan melepaskan benih setelah api telah berlalu. Untuk alasan ini, jack pinus sering spesies pohon pertama untuk terisi kembali terbakar di daerah di utara Amerika Serikat dan Kanada pusat. Ini hanya beberapa contoh yang menggambarkan bagaimana strategi perkecambahan biji yang terkait erat dengan kelangsungan hidup pada niche tertentu ekologi mereka.


Proses Respirasi dan Fotosintesis pada Tumbuhan yang Mengalami Dormansi
Dormansi bukan hanya peristiwa pengistirahatan metabolisme tetapi sering melibatkan proses perkembangan organ-organ khusus. Dengan demikian, dormansi merupakan peristiwa perkembangan terprogram yang memerlukan metabolisme khusus untuk menghentikan aktivitas metabolik.

Karena kulit tebal, maka air tidak bisa masuk, sehingga reaksi respirasi tidak dapat berlangsung. Sementara air diperlukan untuk menginisiasi giberelin untuk merangsang pembelahan sel. Selain itu, air yg masuk nantinya akan menghidrolisis amilum yg ada pada endosperm menjadi glukosa atau sumber energy.

Begitu pula dgn fotosintesis, tidak dapat berlngsung karena organ pada tanaman tentu saja tidak mempunyai klorofil yang dibutuhkan pada proses fotosintesis.


Peran Hormon pada Dormansi Tumbuhan
Asam absisik hormon pada awalnya ditemukan dan kimia ditandai melalui studi inhibitor dalam tunas dan daun yang terlibat dalam timbulnya dormansi dan drop daun (amputasi) pada tanaman berkayu. Asam absisik tidak ada sedikit atau hubungannya dengan salah satu dari fenomena ini tetapi tidak memiliki peran penting dalam pensinyalan stress air dan mengatur perkecambahan biji.

Dormansi benih nilai hidup yang besar karena memastikan bahwa benih akan berkecambah hanya ketika ada kondisi yang optimal cahaya, suhu, dan kelembaban. Apa yang mencegah benih tersebar di musim gugur dari berkecambah segera, hanya untuk dibunuh oleh musim dingin? Mekanisme apa menjamin bahwa benih tersebut tumbuh di musim semi? Untuk itu, apa yang mencegah biji berkecambah di pedalaman, gelap lembab buah? Jawaban atas pertanyaan ini adalah ABA. Tingkat untuk ABA dapat meningkatkan 100 kali lipat selama pematangan benih. Tingkat tinggi ABA di biji akan jatuh tempo pada hibit perkecambahan dan menginduksi produksi protein khusus yang membantu benih menahan dehidrasi ekstrim yang menyertai pematangan.

Banyak jenis benih dorman berkecambah ketika ABA dihapus atau tidak aktif dalam beberapa cara. Benih-benih beberapa tanaman gurun dormansi istirahat hanya ketika hujan deras mencuci ABA keluar benih. Bibit lainnya membutuhkan sinar terang atau terlalu lama untuk dingin untuk memicu inaktivasi ABA. Seringkali rasio ABA untuk giberelin menentukan apakah benih masih aktif atau berkecambah, dan penambahan ABA untuk bibit yang prima untuk berkecambah mengembalikan mereka ke kondisi tidak aktif. Sebuah mutan jagung yang memiliki butir yang berkecambah saat masih rebus tidak memiliki faktor transkripsi fungsional diperlukan untuk ABA untuk menginduksi ekspresi gen tertentu.

Pustaka

Campbell, Reece and Mitchell. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Hopkins, William G. 2006. Plant Development. New York: Chelsea House