Pada perkembangbiakan seksual diperlukan dua sel kelamin (gamet) yang berbeda jenisnya dimana terdapat perbedaan morfologi seperti sel telur (ovum) dan sel kelamin jantan (sperma).Gamet jantan di hasilkan dalam arthera (kotak sari), sedangkan gamet betina di hasilkan dalam ovarium Perbedaan morfologi ini juga mencakup perbedaan jumlah dan ukuran, seperti pada spermatozoa, jumlah lebih banyak dan ukurannya lebih kecil di bandingkan dengan sel telur (ovum).Apabila bunga sudah menghasilkan gamet jantan dan betina, maka penyerbukan dapat terjadi yang selanjutnya menghasilkan zigot.
Pada tumbuhan biji (spermatophyta),perkembangbiakan seksual dilakukan dengan biji sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sperma.Peristiwa pembuahan ini sebelumnya didahului oleh peristiwa penyerbukan dimana jatuhnya melekatnya serbuk sari pada kepala putik.
A. Perkembangan Organ Reproduksi
Seperti halnya pada manusia dan hewan yang masing-masing memiliki organ reproduksi,bungan juga memiliki organ reproduksi.Organ reproduksi betina berupa ovarium terdapat dalam pangkal putik sedangkan organ reproduksi jantan berupa temapt pembentukan sperma terdapat di dalam kantung serbuk sari (sporangium).
Organ bunga berurutan dari bagian luar ke bagian dalam bunga, adalah kelopak bunga (sepal), mahkota bunga (petal), benang sari (stamen), dan putik (carpel).Benang sari dan putik bunga mengandung sporangia yang secara berturut-turut adalah ruangan tempat berkembangnya gametofit jantan dan betina.Gametofit jantan adalah serbuk sari yang mengandung sel sperma, yang terbentuk di dalam ruang kepala sari (anther) pada ujung serbuk sari.Gametofit betina adlah struktur mengandung sel telur yang diosebut kantung embrio.
Kantung embrio berkembang didalam struktur yang disebut bakal biji (ovule),yang terbungkus oleh ovarium (bagian pangkal putik).Dengan demikian, benang sari dan putik adalah organ reproduktif bunga, sementara kelopak bunga dan mahkota bunga adalah organ non-reproduktif.
Evolusi bunga selama lebih dari 130 juta tahun telah membawa perubahan pada angiosperma.Hal ini ditandai dengan tereduksinya satu atau lebih organ dasar bunga-kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari dan putik.Para ahli biologi tumbuhan telah membedakan bunga-bunga tersebut menjadi bunga lengkap (complete flower), yaitu bunga yang memiliki semua keempat organ dasar bunga tersebut, dan bunga tak lengkap (incomplete flower), adalah bunga yang tidak memiliki sari atau lebih dari keempat organ bunga tadi.Lalu bunga yang dilengkapi dengan benang sari dan putik disebut bunga sempurna (perfect flower), meskipun bunga tersebut tidak memiliki kelopak bunga ataupun mahkota bunga.Bunga tak sempurna (imperfect flower) adalah bunga tak lengkap yang tidak memiliki kepala sari atau putik.Bunga uniseksual ini disebut juga staminat (bunga jantan) atau karpelat (bunga betina).
Jika bunga staminat dan karpelat terdapat pada individu tumbuhan yang sama, maka spesies tumbuhan ini disebut berumah satu (monoecious), contohnya jagung, bagian yang disebut “tongkol (ear)” sebenarnya berupa kumpulan bunga karpelat, sedangkan malai jagung terdiri atas bunga staminat. Sebaliknya,suatu spesies berumah dua (dioecious) memiliki bunga staminat dan karpelat pada tumbuhan yang berlainan, contohnya palem berbiji dan kurma.
Perbedaan-perbedaan lainnya pada bunga juga didasarkan pada ukuran, bentuk dan warna yang beraneka ragam.Hal ini menggambarkan adaptasi bunga terhadap penyerbuk (polinator) yang berlainan.
Selanjutnya peristiwa penyerbukan (polinasi) terjadi ketika serbuk sari yang lepas dari kepala sari dan dibawa angin atau hewan, mendarat di kepala putik yang lengket yang terletak di ujung kepala putik (meskipun tidak selalu pada tumbuhan yang sama ).Tabung serbuk sari tumbuh ke bagian bawah karpel dan menuangkan sel-sel sperma ke dalam kantung embrio sehingga menyebabkan terjadinya pembuahan sel. Masing-masing zigot akan menjadi embrio, dan saat embrio tumbuh, bakal biji berkembang menjadi biji. Ovarium seluruhnya akan berkembang menjadi buah yang mengandung satu atau lebih biji, hal ini tergantung spesiesnya. Buah yang terbawa angin atau hewan akan membantu tersebarnya biji ini ke tempat-tempat yang jaraknya jauh dari tempat asalnya. Jika biji ini jatuh pada tempat yang cukup lembab, bji tersebut akan berkecambah: artinya embrio-embrio benih mulai tumbuh menjadi benih-benih, suatu generasi baru sporofit-berbunga.
B. Perkembangan Gametofit Tumbuhan
- Perkembangan Gametofit Jantan (Polen atau Serbuk Sari)
Di dalam sporangia (kantung polen) kepala sari, sel-sel diploid yang disebut mikroporosit mengalami meiosis,yang masing-masing membentuk empat mikrospora haploid.Masing-masing mikrospora akhirnya membelah sekali lagi melalui mitosis dan menghasilkan dua sel, yakni sel generatif dan sel tabung.Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding tebal dan resisten yang terpahat pola rumit yang unik bagi spesies tumbuhan tertentu.Bersama-sama, kedua sel itu dan dindingnya membentuk sebuah butiran serbuk sari, atau gametofit jantan yang belum dewasa.
- Perkembangan Gametofit Betina (Kantung Embrio)
Bakal biji,yang masing-masing mengandung sebuah sporangium, terbentuk di dalam ruangan ovarium.Satu sel di dalam sprorangium masing-masing bakal biji, megasporosit,tumbuh dan kemudian mengalami meiosis, menghasilkan empat megaspora haploid.
Pada banyak angiosperma hanya satu megaspora yang mampu bertahan hidup.Megaspora ini terus tumbuh, dan nukleusnya membelah mealui mitosis sebanyak tiga kali, menghasilkan satu sel besar dengan delapan nukleus haploid.Membran kemudian membagi masa ini menjadi struktur multiseluler yang disebut kantung embrio (embryo sac), yang tak lain adalah gametofit betina. Pada salah satu ujung kantung embrio itu terdapat tiga sel: sel telur, atau gamet betina, dan dua sel yang disebut sinergid yang mengapit telur.Pada ujung yang berlawanan terdapat tiga sel antipodal. Kedua nukleus lainnya disebut nukleus polar, tidak dibagi ke dalam sel-sel terpisah akan tetapi berbagi sitoplasma sel pusat yang besar pada kantung embrio tersebut.Bakal biji sekarang terdiri dari kantung embrio (gametofit betina) dan integumen, lapisan pelindung jaringan sporofit yang terletak di sekitar kantung embrio.
C. Penyerbukan: Penyatuan Gametofit Jantan dan Betina
Supaya sel telur dapat dibuahi, gametofit jantan dan betina harus bertemu dan menyatukan gametnya.Tahap pertama adalah polinasi (polination atau penyerbukan), penempatan serbuk sari ke atas kepala putik.Beberapa tumbuhan, termasuk rumput dan banyak pohon, menggunakan angin sebgai alat penyerbuk atau polinator, dengan cara membebaskan serbuk sari yang sangat kecil dalam jumlah yang sangat banyak.Namun demikian, banyak angiosperma tidak mengandalkan tiupan angin yang tidak mempunyai tujuan untuk membawa serbuk sarinya melainkan berinteraksi dengan hewan yang memindahkan serbuk sari secara langsung dari bunga ke bunga.
Beberapa bunga melakukan penyerbukan sendiri, tetapi sebagian besar angiosperma memiliki mekanisme yang membuat sulit atau tidak mungkin bagi suatu bunga untuk menyerbuki dirinya sendiri.Berbagai rintangan yang menghalangi penyerbukan sendiri memberikan sumbangan terhadap keragaman genetik dengan cara menjamin sel telur dan sel sperma berasal dari induk yang berbeda-beda.Tumbuhan-tumbuhan berumah dua, tentunya, tidak dapat melakukan penyerbukan sendiri karena mereka adalah bunga uniseksual, hanya staminat atau karpelat.
Pada beberapa bunga sempurna,benang sari dan putik akan mencapai kedewasaan pada waktu yang berbeda.Banyak bunga dipolinasi oleh hewan secara struktural tersusun sedemikian rupa sehingga tidak mungkin polinator atau penyerbuk dapat memindahkan serbuk sari dari kepala sari ke kepala putik pada bunga yang sama. Bunga lain adalah bunga yang self-incompatible¸ jika butiran sebuk sari berasal dari kepala sari ternyata mendarat pada kepala putikbunga pada utmbuhan yang sama,suatu hambatan biokimiawi akan menghalangi serbuk sari itu untuk menyelesaikan perkermbangannya dan membuahi sebuah sel telur.
D. Perkembangan Bakal Biji Menjadi Biji yang Mengandung Embrio dan Cadangan Makanan
Tahap awal dalam perkembangan buah dan biji adalah pembelahan sel yang cepat tanpa banyak mengalami pembesaran. Faktor utamanya karena terlibatnya sitokinin yang banyak di produksi oleh endosperm. Berbagai jaringan dari tumbuhan induk, dalam pembentukan buah. Setelah tahap pembelahan sel, fase pertumbuhan berikutnya yaitu pembesaran sel. Dari beberapa penelitian di duga bahwa hal ini di sebabkan oleh auksin yang di hasilkan di dalam biji. Apabila biji-biji tersebut di keluarkan dari buah yang sedang berkembang dapat di teruskan apabila di beri auksin.
1. Perkembangan Endosperma
Endosperma tersebut kaya akan zat-zat makanan,yang disediakan oleh endosperma bagi embrio yang sedang berkembang.Pada sebagian besar monokotil, endosperma juga menumpuk zat-zat makanan yang dapat digunakan oleh biji setelah perkecambahan.Pada banyak dikotil, cadangan makanan endosperm diangkut ke kotiledon (keping biji) sebelum biji itu menyelesaikan perkembangannya, dan sebagai akibatnya biji dewasa itu tidak mengandung endosperma.
2. Perkembangan Embrio
Pembelahan embrio pertama yang dilakukan oleh zigot adalah transversal, yang membagi sel telur yang telah dibuahi itu menjadi sebuah sel basal dan sebuah sel terminal.Sel terminal akhirnya akan membentuk sebagian besar embrio itu. Sel basal akan terus membelah diri secara transversal, menghasilkan suatu benang sel-sel yang disebut suspensor (penggantung), yang akan menjaga agar embrio tetap berada di integumen bakal-biji dan memindahkan zat-zat makanan ke embrio tersebut dari tumbuhan induk dan, pada beberapa tumbuhan, dari endospermanya. Sementara itu, sel terminal akan membelah diri beberapa kali dan membentuk suatu proembrio yang berbantuk bola yang bertaut dengan suspensor tadi.Kotiledon, atau keping biji, mulai terbentuk sebagai benjolan pada proembrio tersebut.Dikotil, dengan kedua kotiledonnya, berbentuk seperti jantung pada tahap ini.Hanya satu kotiledon saja yang berkembang pada monokotil.
Segera setelah kotiledon-kotiledon yang belum sempurna ini muncul, embrio akan memanjang.Di antara kotiledon terdapat meristem apikal dari tunas embrionik. Ada ujung berlawanan dari sumbu embrio tersebut, di mana suspensor akan bertaut, terdapat ujung dari akar embrionik, juga dengan sebuah meristem. Setelah biji berkecambah, meristem apikal yang terletak pada ujung tunas dan akar akan menyokong pertumbuhan primer selama tumbuhan itu hidup.Ketiga meristem primer—protoderm, meristem dasar, dan prokambium—juga ada pda embrio. Dengan demikian, perkembangan embrio menghasilkan dua ciri bentuk tumbuhan; sumbu akar-tunas, dengan meristem pada ujung yang berlawanan; dan pola radial protoderm, meristem dasar, dan prokambium, kumpulan yang akan menyebabkan munculnya ketiga sistem jaringan (jaringan dermal, jaringan dasar, dan jaringan pembuluh).
Sementara embrio berkembang, biji akan menumpuk protein, minyak,pati dan menahan zat-zat makanan ini dalam tempat penyimpanan sampai biji tersebut berkecambah.
3. Struktur Biji Dewasa
Dalam tahap pematangannya, biji akan mengalami dehidrasi samapi kandungan airnya hanya sekitar 5% hingga 15% dari bobotnya. Embrio tersebut akan berhenti bertumbuh kembang sampai biji berkecambah.Embrio dikelilingi oleh kotiledonnya yang sudah membesar, oleh endosperma, atau oleh keduanya.Embrio dan persediaan makanannya terbungkus oleh suatu selaput biji (seed coat) yang terbentuk dari integumen bakal-biji, nenek moyang biji.
Dengan membuka biji kacang, akan terlihat lebih jelas jenis biji-dikotil.Pada tahapan ini, embrio merupakan suatu struktur memanjang, sumbu embrioniknya, bertaut pada kotiledon berdaging.Di bawah titik di mana kotiledon bertaut, sumbu embrionik itu disebut hipokotil.Hipokotil berakhir pada radikula (radicle) atau akar embrionik.Bagian sumbu embrionik di atas kotiledon adalah epikotil. Pada ujungnya terdapat plumula, yang terdiri dari ujung tunas dengan sepasang daun miniatur.
Kotiledon kacang berdaging sebelum biji itu berkecambah karena kotiledon menyerap makanan dari endosperma ketika biji berkembang.Namun demikian, biji beberapa dikotil,seperti biji jarak, memeprtahankan persediaan makanannya dalam endosperma dan memiliki kotiledon yang sangat tipis. Kotiledon itu akan menyerap zat-zat makanan dari endosperma dan memindahkannya ke embrio ketika biji itu mulai berkecambah.
Biji monokotil memiliki sebuah kotiledon.anggota famili rumput-rumputan, yang meliputi jagung dan gandum, memiliki jenis kotiledon khusus yang disebut skutelum.Skutelum itu sangat tipis, dengan luas permukaan yang sangat besar yang ditekankan ke arah endosperma, di mana dari endosperma ini skuletum akan menyerap zat-zat makanan selama perkecambahan. Embrio dari suatu biji rumpur-rumputan erbunkgus oleh lapisan pembungkus yang terdiri dari koleorhiza, yang menutupi akar, dan koleoptil, yang menyelubungi tunas embrionik.
E. Reproduksi Tumbuhan Berbiji
1. Reproduksi Vegetatif
Reproduksi vegetatif pada tumbuhan berbiji dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu reproduksi vegetatif alami dan reproduksi vegetatif buatan.Reproduksi vegetatif alami adalah reproduksi vegetatjf yang terjadi secara alami (tanpa campur tangan manusia),sedangkan reproduksi vegetatif buatan adalah reproduksi vegetatif dengan bantuan manusia.
- Rhizoma
Rhizoma (akar rimpang) sebenarnya adalah akar yang tumbuh mendatar dan terletak di bawah permukaan tanah.Rhizoma berbentuk mirip akar, tetapi berbuku-buku (beruas-ruas) seperti batang dan pada ujungnya terdapat kuncup.Pada setiap buku terdapat daun yang berubah bentuk menjadi sisik dan di setiap ketiak sisik terdapat tunas.Jika tunas di ujung rhizoma dan ketiak tumbuh menjadi tanaman baru tanaman tersebut tetap bergabung dengan tanaman induknya sehingga membentuk rumpun Rhizoma antara lain ditemukan pada tanaman lengkuas, kunyit, sansiviera, dan temu lawak.
- Geragih (Stolon)
Geragih (stolon) adalah batang yang tumbuh menjalar di atas atau di bawah permukaan tanah.Pada geragih terdapat buku-buku dengan tunas-tunas yang dapat tumbuh menjadi organisme baru Di bagian bawah tunas dapat tumbuh akar-akar serabut baru.Kuncup bagian ujung umumnya menyentuh ranah. Setelah jauh dari induknya, ujung geragih akan membelok ke atas dan tumbuh menjadi tanaman baru yang jauh dari induknya. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan geragih adalah pegagan dan arbei (geragih tumbuh menjalar di atas tanah),serta rumput teki (geragih tunbuh di barvah permukaan tanah).
- Tunas Adventif
Tunas adventif adalah tunas yang tumbuh bukan pada ujung batang ataupun ketiak daun.Contoh tumbuhan yang me|akukan perkembangbiakan dengan tunas adventif adalah cocor bebek,kesemek, dan sukun.
- Umbi Lapis
Umbi lapis adalah tunas yang mengalami modifikasi terdiri atas batang yang sangat pendek, dibungkus oleh daun-daun yang berdaging, dan menyerupai sisik.Contoh tumbuhan yang berkembangbiak dengan umbi lapis adalah bawang merah, bawang putih, dan bakung.
- Umbi Batang
Umbi batang adalah batang yang tumbuh di dalam tanah, ujungnya menggembung membentuk umbi.Bagian ini merupakan tempat menyimpan cadangan makanan, terutama zat tepung.Contoh tumbuhan yang berkembangbiak dengan umbi batang adalah kentang dan gembili.Umbi batang juga merupakan alat perkembangbiakan secara vegetatif.Pada umbi batang dapat tumbuh mata tunas,yang dapat tumbuh menjadi tanaman baru.
2. Reproduksi Generatif
Pada tumbuhan, sebelum terjadi proses pembuahan (fertilisasi), terjadi proses penyerbukan/persarian (polinasi).Pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae).Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya melekatnya serbuk sari di kepala putik.Pada tumbuhan biji tertutup (Gymnospermae).Penyerbukan adalah melekatnya serbuk sari langsung pada bakal biji.
Tumbuhan berumah satu adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam satu tumbuhan.baik pada satu bunga ataupun pada bunga yang berbeda.Contoh tumbuhan berumah satu adalah kacang-kacangan,jambu -jambuan, dan terung-terungan.
Tumbuhan berumah dua adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam tumbuhan yang berbeda,Contoh tumbuhan berumah dua adalah salak dan pakis haji.
Berdasarkan faktor penyebab sampainya serbuk sari di kepala putik, penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut:
- Anemogami
Adalah penyerbukan dengan bantuan angin.Anemogami terjadi pada tumbuhan yang memiliki bunga dengan ciri-ciri: bunga berukuran kecil; tidak mempunyai mahkota bunga atau mahkota bunganya berukuran kecil, mahkota bunga tidak berrvarna menarik atau berwarna seperti daun; tidak mempunyai kelenjar madu; tangkai bunga panjang. bunga terletak jauh di atas daun; serbuk sari kecil, sangat banyak, dan ringan sehingga mudah diterbangkan angin; kedudukan benang sari bergantungan, serbuk sarinya berhamburan jika digoyang; kepala putik besar, berbulu, tangkai putik terjulur ke luar, kepala putik menyembul keluar dari bunga sehingga mudah menangkap serbuk sari.Anemogami dapat terjadi pada rumput-rumputan, padi, dan jagung.
- Hidrogami
Adalah penyerbukan dengan bantuan air.Hidrogami dapat terjadi pada Hydrilla sp, eceng gondok, dan teratai.Penyerbukan dengan bantuan air akan terjadi jika tubuh tanarnan terendam dalam air.
- Zoidiogami
Adalah penyerbukan dengan bantuan hewan.Zoidiogami terjadi pada tumbuhan yang memiliki bunga dengan ciri-ciri: bunga berukuran besar; mahkota bunga berwarna mencolok dengan aroma khas; memiliki kelenjar madu; serbuk sari bersifat lengket (mudah melekat).Zoidiogami dapat terjadi pada jambu, mangga, jeruk, dan pepaya.Zoidiogami dibedakan berdasarkan jenis hewan yang membantu penyerbukan. Misalnya Entomogami (penyerbukan dengan bantuan serangga, antara lain lalat, kumbang, dan lebah),malakogami (penyerbukan dengan bantuan siput/bekicot), dan kiropterogani (penyerbukan dengan bantuan kelelawar).
Penyerbukan dengan bantuan manusia (antropogami),sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan bantuan manusia.Hal ini terjadi karena tidak ada perantara yang membantu penyerbukan.Penyerbukan ini dapat terjadi pada vanili dan beberapa jenis anggrek.Penyerbukan ini dilakukan untuk mendapatkan jenis bibit baru yang unggul.Berdasarkan asal serbuk sari yang jatuh ke kepala putik.Penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut.
- Penyerbukan sendiri (autogami)
Terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga itu sendiri.Jika terjadinya penyerbukan pada saat bunga masih kuncup, disebut kleistogami.
- Penyerbukan tetangga (geitonogami)
Terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga lain dalam satu tanaman.
- Penyerbukan silang (allogami)
Terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang termasuk satu jenis (spesies).
- Penyerbukan bastar
Terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang sejenis, tetapi berbeda varietas, misalnya bunga mangga manalagi diserbuki bunga mangga golek.
0 comments:
Post a Comment