Modul Embriologi Tumbuhan [PDF]

Citation preview

MODUL PRAKTIKUM EMBRIOLOGI DAN REPRODUKSI TUMBUHAN



Disusun Oleh DR. Muzayyinah M. Si Riezky Maya Probosari, S.Si., M.Si Tim Asisten : 1. Amalia Ulfa 2. As Syaffa Al Liina 3. Nabela Pungky 4. Nurul Faiqoh 5. Safira Medina San 6. Qonita Majid 7. Yuanita Desi Saputri



JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2018



DATA DIRI



Pass Foto 3x4



Nama



:



NIM



:



Kelas



:



Kelompok



:



Asisten



:



No. HP



:



Alamat



:



PRAKATA



Modul petunjuk praktikum Embriologi dan Reproduksi Tumbuhan ini dirancang untuk praktikum dengan beban 1 SKS dan berisi 8 acara praktikum. Tujuan utama praktikum ini adalah memberi kesempatan kepada para mahasiswa untuk membuktikan sendiri beberapa konsep dasar dalam pembelajaran Embriologi dan Reproduksi Tumbuhan yang telah diperoleh dari perkuliahan. Modul ini disusun untuk membantu mahasiswa memahami maksud dan tujuan praktikum serta memberikan tuntunan dasar dalam melakukan pengamatan. Modul ini memuat teori-teori serta gambar yang berkaitan dengan struktur dan perkembangan alat-alat reproduksi tumbuhan berbunga (Angiospermae). Pada tiap bab diberikan uraian yang merupakan ringkasan bahan kuliah serta landasan teori mengenai hal-hal yang akan dipraktikumkan. Acara praktikum disajikan dalam bagian tersendiri sehingga diharapkan mahasiswa lebih mudah memahami hal-hal yang akan dipraktikumkan. Semoga modul praktikum ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa yang bersangkutam. Kritik dan saran untuk perbaikan yang akan datang senantiasa diharapkan oleh penyusun.



Surakarta, Maret 2018



Penyusun



DAFTAR ISI



DATA DIRI PRAKATA DAFTAR ISI REPRODUKSI SEKSUAL DAN ASEKSUAL ALAT REPRODUKSI TUMBUHAN ANDROESIUM GINOESIUM POLINASI DAN FERTILISASI ENDOSPERM DAN EMBRIO BUAH DAN BIJI DAFTAR PUSTAKA



REPRODUKSI SEKSUAL DAN ASEKSUAL PADA TUMBUHAN



Reproduksi merupakan salah satu ciri makhluk hidup, disamping ciri-ciri lain seperti respirasi, ekskresi, pencernaan, koordinasi dan iritabilitas. Setiap makhluk hidup



memiliki



kemampuan



untuk



melakukan



reproduksi



atau



proses



perkembangbiakan. Seperti layaknya makhluk hidup lainnya, tumbuhan juga dapat bereproduksi dengan tujuan untuk menghindari kepunahan pada spesies atau rasnya. Secara umum, tumbuhan bereproduksi (berkembang biak) dengan 2 cara yaitu secara seksual dan aseksual.



A. REPRODUKSI SEKSUAL PADA TUMBUHAN Reproduksi seksual/generatif merupakan cara reproduksi yang melibatkan proses peleburan gamet jantan dan gamet betina. Peristiwa ini disebut pembuahan. Pembuahan (fertilisasi) pada tumbuhan berbiji akan terjadi apabila didahului adanya proses penyerbukan (persarian/polenasi). Penyerbukan atau polinasi adalah proses melekatnya polen dari ke kepala putik pada suatu bunga. Reproduksi seksual terjadi pada tumbuhan berbiji (Spermatophyta), baik Gymnospermae (berbiji terbuka) maupun Angiospermae (berbiji tertutup).



ALAT REPRODUKSI TUMBUHAN Alat perkembangbiakan tumbuhan biji adalah putik (pistil) dan benang sari (stamen). 1)



Putik Putik adalah alat kelamin betina yang dapat menghasilkan sel kelamin betina dan di sebut sel telur (ovum). Bagian – bagian putik sebagai berikut :



i.



Kepala



putik



(stigma):



Kepala



putik



berfungsi



sebagai



tempat



berlangsungnya penyerbukan di atas kepala putik terdapat bulu-bulu yang sangat halus dan berlendir sehingga dapat membantu menangkap serbuk sari. ii.



Tangkai putik



iii.



Bakal buah: Bakal buah terdapat paling dekat dengan dasar bunga (Reseptakulum) bakal buah berisi satu atau lebih bakal biji (ovulum).



2)



Benang Sari Benang sari adalah alat kelamin jantan yang dapat menghasilkan sel kelamin jantan yang di sebut sel sperma (Spermatozoid).



ALAT PERHIASAN BUNGA 1)



Mahkota Bunga Mahkota bunga berfungsi untuk menarik serangga penyerbuk, pelindung



benang sari dari putik dan sebagai tempat hinggap serangga yang akan menghisap madu. 2)



Kelopak Bunga



Fungsinya melindungi bunga pada waktu masih menguncup untuk menarik perhatian serangga dan hewan agar dapat membantu proses penyerbukan.



MACAM – MACAM BUNGA Berdasarkan kelengkapannya, bunga di bedakan menjadi : a) Bunga Lengkap: Bunga yang memiliki seluruh bagian bunga. Contohnya kembang sepatu, bunga mawar, bunga melati. b) Bunga Tidak Lengkap: Bunga yang tidak memiliki satu/lebih bagian bunga. Contohnya bunga kelapa dan bunga sulak.



Berdasarkan kelengkapan alat perkembangbiakannya, bunga di bedakan menjadi : a. Bunga Sempurna: Bunga yang memiliki benang sari dan putik sekaligus / bunga berkelamin ganda, contohnya bunga pepaya, bunga kacang panjang, bunga aster, dan bunga padi. b. Bunga Tidak Sempurna: Bunga yang memiliki benang sari/putik saja. Jika memiliki benang sari di sebut bunga jantan yang menghasilkan spermatozoid (contoh mata pada bunga jagung). Jika hanya memiliki putik disebut bunga betina, menghasilkan sel telur (contoh tangkai pada bunga jagung).



PENYERBUKAN Penyerbukan atau polinasi merupakan proses awal sebelum terjadinya pembuahan. Pada angiospermae, penyerbukan adalah proses melekatnya serbuk sari di kepala putik, sedangkan pada gimnospermae, penyerbukan adalah peristiwa melekatnya serbuk sari pada bakal biji. Macam-macam Penyerbukan Macam penyerbukan dapat dibedakan berdasarkan asal serbuk sari dan faktor yang membantu proses penyerbukan. 1)



Penyerbukan berdasarkan asal serbuk sari. Berdasarkan asal serbuk sari dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu : a)



Otogami/penyerbukan sendiri: Otogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga yang sama (satu bunga). Pada saat terjadi otogami, dapat saja terjadi beberapa gangguan yang menghalangi pertemuan antara serbuk sari dan putik. Misalnya: i.



Protandri, yaitu peristiwa serbuk sari yang matang lebih dulu daripada putik. Misalnya pada seledri, Allium sp. (bawang), dan Zea mays (jagung).



ii.



Protogini, yaitu peristiwa putik yang matang lebih dulu daripada serbuk sari. Misalnya pada bunga Brassica sp. (kol), bunga Theobroma cacao (cokelat), dan bunga Persea americana (avokad).



Serbuk sari tidak dapat sampai di kepala putik. Kleistogami: Kleistogami merupakan bagian dari otogami yang terjadi pada



b)



saat bunga belum mekar. Contohnya kacang tanah. c)



Geitonogami/penyerbukan tetangga: Geitonogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga lain , tetapi masih dalam satu individu.



d)



Alogami/penyerbukan silang: Alogami atau xenogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari individu lain , namun masih dalam satu jenis.



e)



Bastar/hibridogami: Bastar merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga tumbuhan beda jenis. Macam -



macam Bastar



antara lain: i.



Bastar Antarkulvitar (Varietas): contohnya antar mangga golek dengan mangga gadung.



ii.



Bastar Antar jenis (Spesies): contohnya antar mangga dengan mangga kweni.



iii. 2)



Bastar antar marga (Genus): contohnya antar cabai dengan terong.



Penyerbukan berdasarkan faktor yang membantu Penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut: a) Anemogami: Anemogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan angin. Ciri-cirinya, yaitu: i.



Serbuk sari banyak, ringan, kecil, kering, dan permukaannya halus.



ii.



Kepala sari mudah bergoyang.



iii.



Tidak mempunyai perhiasan/mahkota bunga (jika ada berukuran kecil).



iv.



Kepala putik besar.



v.



Letak serbuk sari bergantungan/bertangkai panjang.



vi.



Bunga tidak berbau. vii.



Tidak mempunyai kelenjar madu. viii.



Putik melekat di tengah, berbentuk spiral sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari. ix.



Bunga tidak berwarna cerah dan biasanya hijau. Contohnya Gramineae (rumput), Oryza sativa (padi), Saccharum officinarum (tebu),dan Imperata cylindrica (alang-alang).



b) Hidrogami: Hidrogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan air. Jenis penyerbukan ini biasanya terjadi pada tumbuhan yang hidup di air. Misalnya hidrila (Hydrilla verticilata). c) Zodiogami: Zoidiogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan hewan. 3)



Berdasarkan jenis perantara/polinator. Berdasarkan jenis perantaranya, tipe penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu: a) Entomogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan serangga. Saat mengisap madu, tubuh serangga tertempel serbuk sari, dan jika serangga berpindah ke bunga lain atau menyentuh kepala putik bunga yang sama, serbuk sari akan tertinggal di kepala putik tersebut sehingga terjadi penyerbukan. Ciri-cirinya sebagai berikut : i.



Bunga berbau khas.



ii. Mahkota bunga berwarna menarik/mencolok. iii. Mempunyai kelenjar madu. iv.



Benang sari di dalam



bunga. v.



Kepala sari bersatu di bagian dasar atau belakangnya.



vi.



Serbuk sari sedikit, besar, seperti tepung, berat, lengket.



vii.



Putik lengket dan kecil.



b) Ornitogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan burung. Biasanya bunga mengandung madu dan air, serta mengandung unsur warna merah karena burung peka terhadap warna ini. c) Kiropterogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Biasanya bunga mekar pada malam hari, berukuran besar, berwarna cerah, dan letaknya tidak tersembunyi. d) Malakogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan siput.



PEMBUAHAN Pembuahan atau fertilisasi merupakan proses peleburan antara inti sperma dengan sel telur. Pada tumbuhan, ada 2 macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan ganda. Pembuahan tunggal adalah pembuahan yang hanya memungkinkan sekali peleburan inti sperma dengan inti sel telur. Pembuahan tunggal biasa terjadi pada Gymnospermae sedangkan pembuahan ganda adalah pembuahan yang menyebabkan terjadinya dua kali peleburan inti sperma. Pembuahan ganda biasanya terjadi pada Angiosperma. I.



GYMNOSPERMAE



Alat reproduksi tumbuhan Gymnospermae, bakal biji dan serbuk sari masing – masing berkumpul dalam satu badan yang disebut strobilus. Jalannya Penyerbukan dapat dijabarkan sebagai berikut : 1. Serbuk sari pada tetes penyerbukan melalui lubang mikrofil terdiri atas 1 sel generatif dan 1 sel vegetatif. 2. Serbuk sari berubah menjadi buluh serbuk dan menuju ruang arkegonium, sel generatif membelah menjadi dinding sel (dislokalor) dan sel spermatogen, selanjutnya spermatogen membelah membentuk sel spermatozoid. 3. Buluh serbuk sari sampai ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap dan masing– masing sel spermatozoid membuahi 1 sel telur (di sebut pembuahan tunggal) yang akhirnya menjadi zigot dan dewasa.



Gambar 1. Pembuahan tunggal pada tumbuhan Gymnospermae.



II.



ANGIOSPERMAE



Jalannya penyerbukan dapat dijabarkan sebagai berikut : 1. Serbuk sari sampai ke kepala putik dengan gerak kemotropisme, serbuk sari menuju ke bakal biji dan berubah menjadi buluh serbuk sari. 2. Pada saat buluh serbuk sari mencapai mikrofil, inti vegetatif mati dan terjadi pembuahan sebagai berikut : i.



Satu inti generatif (inti sperma I) membuahi sel telur yang kemudian menjadi embrio.



ii.



Satu inti generatif (inti sperma II) membuahi inti kandung lembaga sekunder yang akan menjadi endospermae, sebagai cadangan makanan embrio.



3. Setelah pembuahan yang akan terjadi selanjutnyaadalah berikut ini : i. Kelopak bunga dan mahkota bunga akan layu sebagai usaha penghematan energi. ii.



Daun buah akan menjadi kulit buah.



Gambar 2. Pembuahan ganda pada tumbuhan Angiospermae.



Berikut adalah tabel yang memperlihatkan perbedaan antara proses pembuahan pada Angiospermae dan Gymnospermae: No. Pembeda Pembuahan Tunggal Pembuahan Ganda 1.



Proses pembuahan



1 kali



2 kali



2.



Jumlah inti sperma



1



2



3.



Hasil pembuahan



Embrio (zigot)



Embrio (zigot) Endospermae



4.



Selisih waktu Relatif cepat penyerbukan dan pembuahan



Sangat lama berbulan-bulan)



(sampai



5.



Jumlah serbuk sari



2 sel



6.



Struktur spermatozoid



Seperti rumah siput dan Seperti rumah siput tapi tak rambut getar berambut getar



1 sel



Tabel 1. Perbedaan antaran proses pembuahan pada Gymnospermae (pembuahan tunggal) dan Angiospermae (pembuahan ganda).



B. REPRODUKSI ASEKSUAL PADA TUMBUHAN Reproduksi aseksual merupakan cara reproduksi (perbanyakan diri) tanpa melewati proses peleburan dua gamet. Artinya, satu induk tumbuhan dapat memperbanyak diri menghasilkan keturunan yang memiliki sifat identik dengan induk. Reproduksi secara aseksual/ vegetatif dapat terbentuk dari sel jaringan nucellus, serta terbentuknya tanaman dari bagian bagian khusus seperti umbi, rhizome, runner dan anakan. Perkembangbiakan dengan terbentuknya umbi juga terbagi menjadi beberapa cara yaitu umbi lapis seperti terbentuknya bawang dan bunga tulip, umbi sisik seperti terbentuknya bunga gladiol, umbi batang seperti terbentuknya kentang dan umbi akar seperti terbentuknya ubi jalar. Reproduksi vegetatif dapat terjadi secara alami dan buatan (artifisial).



REPRODUKSI ASEKSUAL ALAMI Reproduksi vegetatif alami merupakan cara perbanyakan yang dilakukan tumbuhan tanpa melibatkan bantuan manusia. Berikut ini beberapa bagian tumbuhan yang berperan dalam reproduksi vegetatif alami: a.



Rhizoma Rhizoma (rimpang, akar tinggal) merupakan batang yang tumbuh menjalar



secara horizontal di dalam tanah menyerupai akar. Contohnya Kunyit, Temulawak, Jahe, Lengkuas, Alang-alang, dan lain-lain. b.



Stolon Stolon (geragih) merupakan batang yang tumbuh menjalar di atas tanah. Jika



batang tersebut tertimbun tanah, bagian buku-buku (ruas) stolon akan tumbuh menjadi individu baru. Contohnya Arbei (Stroberi), dan daun kaki kuda (Centela asiatica). c.



Umbi Lapis Umbi lapis (bulbus) merupakan batang berukuran pendek di dalam tanah yang



dikelilingi oleh berlapis-lapis daun tebal. Tunas umbi lapis tumbuh ke arah samping dari bagian tubuh induk, biasanya dinamakan siung. Jika siung dipisahkan dari induknya, siung tersebut akan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Contohnya bawang merah (Allium cepa). d.



Tunas Tunas merupakan bagian yang memiliki bakal tunas yang dapat tumbuh menjadi



tunas dan individu baru. Perkembangan tunas menjadi individu baru dipengaruhi oleh lingkungan (kelembapan, suhu, pH, dan cadangan makanan). Contohnya Bambu dan Kelapa. e.



Umbi Batang



Umbi batang merupakan batang yang membengkak di dalam tanah dan mengandung cadangan makanan. Pada umbi batang terdapat mata (kuncup) sehingga pada saat ditanam dapat tumbuh membentuk tunas dan akar baru. Contohnya Ubi jalar dan Kentang. f.



Daun Daun merupakan organ utama tumbuhan. Pada beberapa tumbuhan tertentu, daun



berfungsi sebagai alat reproduksi. Pada daun demikian terutama bagian pinggirnya terdapat jaringan meristem yang dapat tumbuh membentuk tunas dan akar (individu baru). Contohnya Cocor bebek. g.



Spora Tumbuhan paku adalah contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan



spora. Spora mudah diterbangkan angin karena ringan. Sporangium pada tumbuhan paku terletak di bagian belakang daun. Selain tumbuhan paku, jamur dan lumut juga berkembang biak dengan spora. Jamur adalah tumbuhan yang tidak memiliki klorofil (zat hijau daun). Kotak spora akan pecah jika spora telah masak. Selanjutnya, spora yang telah masak ini akan keluar dan diterbangkan angin. Jika spora jatuh di tempat yang sesuai, spora akan tumbuh menjadi tumbuhan baru.



REPRODUKSI ASEKSUAL BUATAN Reproduksi aseksual buatan merupakan cara perbanyakan tumbuhan yang sengaja dilakukan oleh manusia. Dalam hal ini, manusia sengaja memanfaatkan kemampuan meristematis tumbuhan untuk menghasilkan lebih banyak keturunan. Cara perbanyakan ini dapat dilakukan dalam waktu relatif lebih singkat dibandingkan dengan secara alami. Beberapa usaha perbanyakan yang tergolong pada reproduksi vegetatif buatan adalah sebagai berikut:



a.



Mencangkok Mencangkok merupakan usaha perbanyakan tanaman yang bertujuan untuk



mendapatkan keturunan yang sama seperti induknya dan cepat berbuah. Cara mencangkok adalah dengan cara membuang sebagian kulit dan kambium secara melingkar pada cabang batang, lalu ditutup dengan tanah yang kemudian dibalut dengan sabut atau plastik dan tanah. Setelah akar tumbuh, batang tepat di bawah cangkokan dipotong kemudian ditanam. Contoh tanaman yang bisa dicangkok Mangifera indica (Mangga), Citrus sp.(Jeruk), Psidium sp. (Jambu), Tamarindus indica (Asam), Manilkara sp. (Sawo), dan Nephelium lappaceum (Rambutan).



Gambar 3. Reproduksi aseksual dengan cara mencangkok.



b.



Menempel (Okulasi) Menempel merupakan usaha perbanyakan yang bertujuan untuk mendapatkan



keturunan yang memiliki sifat berbeda dalam satu pohon. Misalkan tanaman yang satu memiliki akar yang kuat, tahan penyakit, tapi bunganya kurang baik, sedangkan tanaman yang lain (biasanya berbeda dalam varietas) memiliki bunga yang baik, tetapi akarnya kurang baik. Tumbuhan yang kedua ini dapat ditempelkan pada tumbuhan yang pertama (tumbuhan dasar). Contohnya Mawar (Rosa sp.), Terung- terungan (Solanaceae), Jeruk, Mangga, dll.



Gambar 4. Reproduksi aseksual dengan cara menempel (okulasi).



c.



Menyambung atau mengenten Menyambung atau mengenten merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan



dengan cara menyambung dua batang tanaman yang masih tergolong satu spesies, satu genus, atau satu famili. Dalam menyambung kita memindahkan ujung ranting, ujung batang, atau ujung cabang secara keseluruhan (tanaman atas) kepada tanaman dasar. Kemudian pada tempat sambungan tersebut diikat dengan tali. Contohnya Hevea braziliensis (karet), dan pohon buah-buahan.



Gambar 5. Reproduksi aseksual dengan cara menyambung (mengenten).



d.



Menyetek Setek merupakan usaha perbanyakan yang paling banyak dikenal dalam



masyarakat. Menyetek dilakukan dengn cara menanam potongan batang tanaman. Setek dengan kekuatannya sendiri akan menumbuhkan akar dan daun sehingga berkembang menjadi individu baru. Perbanyakan dengan setek meliputi setek batang, setek daun, setek akar, setek pucuk, dan setek umbi. Cara setek banyak dipilih orang karena perbanyakan tanaman dengan setek memiliki banyak keunggulan dibandingkan cara perbanyakan vegetatif lainnya. Misalnya sifat tanaman yang dihasilkan sama dengan induknya., bagian tanaman induk yang diperlukan untuk setek hanya sedikit (tetapi dapat menghasilkan banyak bibit tanaman), dan tidak memerlukanbanyak biaya. Selain itu, cara pengerjaan setek tidak memerlukan teknologi yang rumit sehingga dapat dilakukan oleh siapa saja. Contoh tanaman yang dapat disetek misalnya Manihot sp. (Ketela pohon), Pluchea indica (Beluntas), Manihot utilissima (Ubi kayu), Dahlia variabilis (Dahlia), Kalanchoe pinnata (Cocor bebek), Saccharum officinarum (Tebu), dll.



Gambar 6. Reproduksi aseksual dengan cara stek batang.



e.



Merunduk Merunduk merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan dengan cara



merundukkan (melengkungkan) cabang tanaman, kemudian ditimbun dengan tanah. Sementara itu, ujung cabang dibiarkan muncul di permukaan tanah. Bagian tanaman yang dirundukkan (ditimbun) terlebih dahulu harus dikupas. Pada bagian yang ditimbun tersebut akan tumbuh akar dan tunas. Contohnya pada tanaman Alamanda (Alamanda cathartica), tebu (Saccharum officinarum), dll.



Gambar 7. Reproduksi aseksual dengan cara merunduk.



f.



Kultur Jaringan Kultur jaringan merupakan usaha tanaman dengan memanfaatkan sifat



totipotensi tanaman. Totipotensi dalah kemampuan beberapa sel tanaman yang masih dalam proses pertumbuhan untuk membentuk individu tanaman dalam proses kultur jaringan. Melalui kultur jaringan dapat diperoleh bibit tanaman dengan jumlah yang banyak dalam waktu yang bersamaan. Kultur jaringan biasa dilakukan di tempat yang steril, seperti laboratorium khusus kultur jaringan. Selin itu, alat, bahan, dan pelaku kultur jaringan juga harus dalam keadaan steril. Alat dan bahan dapat disterilkan dengan menggunakan autoklaf selama 15 menit pada suhu 121°C. Sementara itu, praktikan terutama bagian tangan harus disemprot dengan alcohol sebelum bekerja. Jaringan yang akan dikultur dapat berupa irisan yang sangat tipis dari ujung akar, tunas, dan daun muda tanaman. Kemudian irisan tipis tersebut ditumbuhkan pada suatu medium dengan cukup nutrisi. Untuk memacu proses pembelahan sel, para peneliti biasanya memberikan hormone pertumbuhan (misalnya auksin). Sel-sel harus dapat membelah dan tumbuh dalam media tumbuh membentuk embrio dan tunas hingga menjadi individu baru yang sama dengan induknya. Contoh tanaman yang telah dikembangbiakan melalui kultur jaringan antara lain anggrek dan wortel.



Gambar 8. Reproduksi aseksual dengan teknik kultur jaringan.



ALAT REPRODUKSI TUMBUHAN Secara evolusi kesuksesan suatu organisme diukur dari kemampuannya menghasilkan keturunan yang fertil. Oleh sebab itu dari sudut pandang evolusi seluruh struktur dan fungsi dari organ tumbuhan diarahkan untuk memberikan dukungan dalam mekanisme reproduksi. Pada tumbuhan tinggi struktur yang secara khusus bertugas dalam proses reproduksi adalah bunga. Bunga merupakan organ reproduksi seksual tumbuhan yang sangat penting. Pada dasarnya bunga terbagi atas dua bagian : 1. Bagian steril, meliputi kelopak dan mahkota 2. Bagian fertil, meliputi benang sari dan putik



Gambar 1. Bagian-bagian Bunga



Kelopak (calyx) terdiri dari daun-daun kelopak (sepal). Kelopak terdapat pada bagian terluar dari bunga, menyelubungi bagian bunga lainnya, pada umumnya berwarna hijau, berfungsi untuk melindungi kuncup. Mahkota (corolla) terdiri dari daun mahkota (petal), bagian ini biasanya memiliki tekstur dan warna yang menarik. Warna mahkota sangat bervariasi dari warna-warna tunggal, kombinasi warna-warna pelangi atau bahkan hitam atau putih. Keragaman tekstur dan warna mahkota ditujukan untuk menarik perhatian serangga penyerbuk. Di sebelah dalam mahkota terdapat benangsari (stamen) yang terdiri atas tangkai sari (filament) yang mendukung kotak sari (anter). Benangsari merupakan alat kelamin jantan yang menghasilkan serbuk sari (polen). Polen dibentuk dan disimpan di dalam kotak sari. Bagian paling dalam dari bunga adalah putik (gynoecium). Putik terbentuk sebagai hasil pelekatan daun-daun buah (carpel) . Putik dapat terdiri dari satu atau beberapa daun buah. Putik terdiri atas 3 bagian yaitu : 1. Bagian paling bawah biasanya membengkak disebut bakal buah (ovari), yang mengandung bakal biji (ovul). 2. Bagian tengah, berupa tangkai yang ramping disebut tangkai putik (style). 3. Bagian paling ujung, disebut kepala putik (stigma), pada permukaan stigma ini butirbutir serbuk sari dari bunga yang sama atau bunga-bunga lain yang dibawa oleh angin ataupun serangga ditangkap pada peristiwa penyerbukan . Bentuk stigma sangat beragam ada yang kecil runcing, sedikit mengembung atau bercabang-cabang membentuk lengan-lengan. Tidak semua bunga memiliki bagian-bagian bunga berupa kelopak, mahkota, benangsari dan putik secara lengkap. Bunga yang mampunyai ke empat bagian tersebut disebut bunga lengkap, sebaliknya bila bunga kehilangan salah satu bagian tersebut disebut bunga tak lengkap. Ditinjau dari kelengkapan alat kelamin dikenal bunga sempurna dan bunga tak sempurna. Bunga disebut sempurna atau biseksual bila mengandung kedua alat kelamin yakni benangsari dan putik. Bila bunga hanya memiliki benang sari, atau putik saja disebut bunga uniseksual yang tergolong bunga tak sempurna. Bunga yang hanya mengandung putik tanpa benang sari disebut bunga betina, sedangkan bunga yang



memiliki benangsari tanpa putik disebut bunga jantan. Pada beberapa tumbuhan seperti jagung bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu individu, tumbuhan demikian disebut tumbuhan berumah satu. Bila bunga jantan dan bunga betina terpisah pada individu yang berbeda seperti pada salak, asparagus dll, disebut tumbuhan berumah dua. Reproduksi tumbuhan paku Reproduksi tumbuhan paku atau Pteridophyta dilakukan secara vegetatif dan generatif. Secara vegetatif yaitu melalui : 1. Fragmentasi dengan memisahkan rizom dari koloni induk. Contohnya adalah Pteridium aquilinium dan Dryopteris rigida. 2. Membentuk kuncup pada bagian permukaan bawah daun seperti Aspelenium buldiferum, membentuk kuncup pada permukaan atas daun seperti pada Aspelenium viviparum dan Displaium celtidifolium, membentuk kuncup pada pangkal daun seperti pada tumbuhan paku Cystopresis bulbivera. Membentuk kuncup pada ujung daun embrional seperti pada Asplenium pentidifidium. 3. Membentuk umbi batang, seperti pada Marsilea crenata. 4. Membentuk tunas akar, seperti pada Platycerium, Asplenium, dan Ophioglosum. Reproduksi tumbuhan paku secara generatif yaitu dengan pembuahan sel telur oleh spermatozoid yang menghasilkan zigot. Struktur Spora



A. Praktikum Latihan 1. Organologi Tujuan



: Mengetahui organ organ reproduksi pada tumbuhan



Alat



: alat tulis, loop



Bahan



:



1. Bunga Carica papaya jantan 2. Bunga Carica papaya betina 3. Bunga Gnetum gnemon jantan 4. Bunga Gnetum gnemon betina 5. Bunga Zea mays jantan 6. Bunga Zea mays betina 7. Bunga Hibiscus rosa-sinensis 8. Bunga Caesalpinia pulcherima 9. Bunga Plumeria acuminata 10. Platicerum bifurcatum 11. Polypodium sp 12. Adiantm sp 13. Pteris vitata Cara Kerja



:



1. Mengamai morfologi dari setiap alat reproduksi tumbuhan menggunakan loop 2. Membedakan antara alat reproduksi jantan dan betina pada masing masing tumbuhan 3. Menggambar dan mencatat hasil pengamatan Latihan 2. Pengamatan struktur bunga Tujuan :



Mengetahui bagian-bagian organ perbungaan



secara mikroskopis dan



makroskopis serta tahap-tahap perkembangan bunga Alat : 1. Mikroskop 2.loop 3. Pinset Bahan : 1. Bunga Amarilidaceae 2. Bunga Syzygium sp 3. Bunga Hibiscus-rosasinensis 4. Bunga Melati air 5. Preparat Bunga Amarilidaceae



6. Preparat Bunga Syzygium sp 7. Preparat Bunga Hibiscus-rosasinensis 8. Preparat Bunga Melati air Cara Kerja



:



1. Mengamati struktur bunga menggunakan loop 2. Menggambar struktur bunga hasil pengamatan 3. Mengamati struktur bunga menggunakan mikroskop 4. Menggambar struktur bunga hasil pengamatan mikroskop 5. Memberi keterangan pada struktur bunga Latihan 1. Organologi



PEMBAHASAN Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Keterangan



Latihan 2. STRUKTUR BUNGA



Gambar



Keterangan



Keterangan



Gambar



Keterangan



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



KESIMPULAN



DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan ANDROESIUM



A. Landasan Teori Benang sari terdiri dari tangkai sari (filamen) dan kepala sari (antera). Di dalam antera terdapat beberapa mikrosporangia. Proses mikrosporogenesis terjadi dalam mikrosporangia. Proses mikrosporogenesis merupakan proses pembentukan dan pemasakan mikrospora sehingga menjadi polen. Setelah mikrosporogenesis selesai, perkembangan gametofit jantan dilanjutkan dengan proses mikrogametogenesis.



ANTERA Anter atau kotak sari pada umumnya terdiri atas 4 kantong polen atau mikrosporangia (lokuli). Pada saat antera masak, 2 sporangia dari masing-masing sisi akan menyatu menjadi teka, sehingga antera masak memiliki 2 teka. Pada awal perkembangan anter mampu membelah dan disebut dengan mikrosporofil. Mikrosporofil menglami pembelahan meiosis, setiap sel menghasilkan 4 sel haploid yang disebut mikrospora. Selamjutnya mikrospora mengalami pembelahan mitosis sehingga terbentuk 2 sel yaitu sel tabung dan sel generatif yang berukuran lebih kecil. Kedua sel yang berdampingan tersebut diselubungi oleh lapisan yang tebal dalam suatu struktur butiran yaitu butir serbuk sari (polen). Bila serbuk sari telah masak dinding anter membuka dan menebarkan butir-butir serbuk sari tersebut. Pada tumbuhan Angiospermae butir serbuk sari berfungsi sebagai gametofit jantan yang menghasilkan gamet jantan yaitu sel-sel sperma.



Gambar 2. Perkembangan gametofit jantan



Dinding antera Antera muda tersusun dari jaringan parenkimatis yang homogen. Diantara jaringan tersebut, terdapat suatu jaringan meristematik yang disebut dengan jaringan arkesporium. Jaringan arkesporium mengadakan pembelahan periklinal menghasilkan sel sporogen primer di bagian dalam dan sel parietal primer di bagian luar. Sel-sel parietal primer membelah secara periklinal dan antiklinal membentuk 2- 5 lapis dinding yang konsentris. Sel sporogen primer berfungsi sebagai sel induk mikrospora (mikrosporosit) yang menghasilkan butir polen (serbuk sari) melalui proses mikrosporogenesis. Bhojwani dan Bhatnagar (1978) membagi lapisan dinding antera sebagai berikut : 1.



Epidermis (eksotesium)



Merupakan lapisan terluar, terdiri dari satu lapis sel. Epidermis yang berfungsi



sebagai jaringan pelindung akan memipih dan membentuk



tonjolan (papila) pada antera yang masak. 2.



Endotesium Lapisan ini terletak di sebelah dalam lapisan epidermis. Pada antera yang telah masak, endotesium mengadakan penebalan yang tidak teratur ke arah radiah, tangensial sebelah dalam atau antiklinal. Hal ini menyebabkan endotesium juga dikenal sebagai lamina fibrosa, karena strukturnya yang berserabut. Fungsi endotesium terutama untuk membantu pembukaan antera. Umumnya endotesium terdiri dari satu lapis sel walaupun ada juga yang mempunyai beberapa lapis sel. Pada bunga kleistogam (bunga yang tidak pernah membuka) dan beberapa tumbuhan air, endotesium gagal berkembang sehingga polen keluar melalui lubang di bagian apikal.



3.



Lapisan Tengah Lapisan ini terdiri dari 2-3 lapis sel atau lebih. Pada antera yang berkembang, terutama pada saat mikrosporosit mengalami pembelahan meiosis, sel-sel pada lapisan tengah ini menjadi tertekan dan memipih sehingga sering juga disebut sebagai lapisan tertekan.



4.



Tapetum Merupakan lapisan terdalam dinding antera dan berkembang maksimum pada saat terbentuknya tetrad mikrospora. Pada waktu antera masih muda, sel-sel tapetum mempunyai inti yang jelas dan kaya akan plasma. Lapisan tapetum berfungsi memberi makan pada sel-sel sporogen yang sedang berkembang dengan jalan memberikan isi selnya selama perkembangan mikrospora. Tapetum umumnya merupakan derivat lapisan parietal primer. Pada Angiospermae yang telah maju tingkatannya, tapetum mengeluarkan isi selnya secara berkala, sedikit demi sedikit. Dinding selnya tidak mengalami lisis dan sisa selnya masih dapat dilihat selama perkembangan mikrospora (Issirep, 2003).



Mikrosporogenesis Antera muda tersusun dari jaringan parenkimatis yang homogen. Diantara jaringan tersebut, terdapat suatu jaringan meristematik yang disebut dengan jaringan arkesporium. Jaringan arkesporium mengadakan pembelahan periklinal menghasilkan sel sporogen primer di bagian dalam dan sel parietal primer di bagian luar. Sel-sel parietal primer membelah secara periklinal dan antiklinal membentuk 2- 5 lapis dinding yang konsentris. Sel sporogen primer berfungsi sebagai sel induk mikrospora (mikrosporosit). Sel induk mikrospora yang berasal dari sel sporogen primer akan mengalami pembelahan meiosis menghasilkan mikrospora yang bersifat haploid. Pembelahan meiosis ini meliputi pembelahan meiosis I dan meiosis II. Pembelahan meiosis I merupakan pembelahan reduksi jumlah kromosom yaitu dari 2n menjadi n dengan tahap-tahap sebagai berikut : 1. Profase, terdiri dari : a. Leptoten (leptonema), pada inti terlihat benang-benang halus b. Zigoten (zigonema), mulai terlihat kromosom-kromosom membentuk lembaran c. Pakhiten (pakhinema), kromosom hanya terlihat separuh dari jumlah semula d. Diploten (diplonema), kromosom membelah membujur menjadi 4 kromatid saling berjauhan, tetapi pada tempat tertentu mengadakan persilangan sehingga terjadi pertukaran bagian-bagian kromatid e. Diakinase, kromosom tampak lebih tebal. 2. Metafase 3. Anafase 4. Telofase Setelah itu terjadi pembentukan dinding sel. Pembelahan meiosis II meliputi pembelahan mitosis biasa, hanya saja dinding yang dibentuk tegak lurus dengan dinding yang dibentuk pada meiosis I. Pembentukan dinding sel setelah pembelahan meiosis sel induk mikrospora bisa terjadi dalam 2 cara : 1. Secara suksesif



Setelah meiosis terbentuk dinding yang memisahkan 2 inti sehingga terjadi stadium 2 sel (diad). Pembentukan dinding terjadi secara sentrifugal (dari bagian tengah ke tepi). Pada meiosis II dinding pemisah dibentuk dengan cara yang sama sehingga terbentuk polen tetrad yang bertipe isobilateral, misal pada Zea mays. 2. Secara simultan Setelah meiosis I tidak ada pembentukan dinding sel sehingga terjadi stadium 2 inti (binukleat). Dua inti tersebut mengadakan pembelahan sehingga terbentuk polen tetrad yang bertipe tetrahidris, misal pada Drymis winteri.



Macam-macam tipe tetrad polen : 1.



Tetrahidris, misal pada Melilotus alba



2.



Isobilateral, misal pada Zea mays



3.



Dekusata, misal pada Magnolia, Atriplex, Cornus



4.



Linear, misal pada Asclepiadaceae, Hydrocharitaceae



5.



Huruf T, misal pada Butomopsis dan Aristolochia.



Mikrogametogenesis Polen yang baru dibentuk umumnya mempunyai sitoplasma yang padat dan selselnya segera bertambah volumenya dengan cepat. Hal ini diikuti dengan vakuolisasi dan perpindahan inti dari bagian tengah menuju ke bagian yang berdekatan dengan dinding sel. Pada tanaman tropis biasanya inti segera membelah, tetapi pada tanaman yang hidup di daerah dingin terdapat fase istirahat selama beberapa hari sampai beberapa minggu Mikrospora merupakan awal perkembangan gametofit jantan. Mikrospora masak yang telah lepas dari tetradnya dikenal dengan nama butir polen atau serbuk sari. Setelah lepas dari tetrad, mikrospora yang bebas disebut polen atau serbuk sari. Butir polen merupakan organ istirahat tanaman. Peningkatan air akan cenderung meningkatkan jumlah dan aktivitasnya.



Walau demikian, kelembaban relatif yang



tinggi merupakan syarat utama untuk perkecambahan polen baik secara in vitro maupun in vivo. Polen akan berkecambah pada lingkungan yang sesuai. Faktor- faktor



yang berpengaruh pada perkecambahan polen dan pertumbuhan buluh polen antara lain adalah ketersediaan karbohidrat, boron, kalsium, enzim, hormon tanaman dan faktorfaktor fisik lain seperti temperature, cahaya, air dan lain-lain (Bhojwani dan Bhatnagar, 1999). Pertumbuhan buluh polen merupakan hasil perluasan polar secara cepat dari suatu sel tunggal. Buluh polen muncul dari germpore, menembus stigma dan tumbuh di dalam matrik interseluler stilus. Selama buluh polen mengalami pemanjangan, sitoplasma terbatas di ujung buluh polen, ditahan oleh kalose. Proses pemanjangan buluh polen selesai saat ujung buluh mencapai mikropil dan membawa inti sperma ke embryo sac (Gorla dan Frova, 1997 dalam Shivanna dan Sawhney, 1997) Menurut Shivanna dan Johri (1989), kegagalan pembentukan gamet dapat terjadi pada tumbuhan berbunga sehingga dihasilkan gamet yang steril. Sterilitas gamet dapat dikelompokkan menjadi dua kategori, yaitu : 1. Selektif; sterilitas hanya terjadi pada salah satu gamet. 2. Non selektif; sterilitas terjadi baik pada gamet jantan maupun gamet betina. Sterilitas gamet jantan pada Angiospermae bisa disebabkan karena : 1. tertekannya antera, aborsi, phyllody, petallody dan pistillody. 2. aberasi meiosis atau perkembangan gametofitik 3. kegagalan pembukaan antera sehingga polen normal terbentuk tapi tidak bisa dilepaskan. 4. terjadi penghancuran kalose yang gugur terlalu dini 5. infeksi virus atau jamur Terjadinya



sterilitas



pada



gamet



jantan



mengakibatkan



tertahannya



perkembangan polen yang terjadi pada hampir semua tahap, mulai dari inisiasi antera hingga pemasakan polen. Selain karena faktor genetis, terjadinya sterilitas pada gamet jantan juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan tempat tanaman tumbuh. Pada lingkungan yang tidak kondusif, misalnya pada kondisi ekstrim dimana sumbersumber nutrea yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kurang tersedia, kemungkinan perkembangan gamet bisa terganggu (Shivanna dan Johri, 1989) Umumnya sterilitas polen berkaitan erat dengan kegagalan fungsi tapetum.



Pada polen yang steril terjadi penyimpangan sebagai berikut. 1.



penghambatan sintesis normal RNA dan penambahan kandungan DNA.



2.



hipertropi sel-sel tapetal.



3.



degenerasi tapetum secara dini sehingga menghambat perkembangan spora. (Bhojwani dan Bhatnagar, 1999) Selama perkembangan polen, lapisan tapetum pada antera akan mendukung butir



polen dengan produk yang dihasilkan selama proses perkecambahan dan pertumbuhan buluh polen (Clement, et al., 1996 dalam Poulton et al, 2001). Misalnya timbunan fitat akan dihidrolisis menjafi fosfat dan mio-inositol yang kemudian digunakan oleh buluh polen untuk dinding sel dan sintesis membran. Kuantitas dan kualitas produk yang disimpan ini bisa mempengaruhi tampilan polen, yaitu pada persentase perkecambahan, laju pertumbuhan buluh polen, dan keberhasilan menyerbuk dalam kompetisinya dengan polen dari tanaman lain (Poulton et al, 2001).



Masa Reseptif dan Kematangan Gametofit Jantan Ketika tepung sari (pollen) matang, secara otomatis kepala sari (anthera) akan pecah dan menghamburkan butiran-butiran tepung sari yang matang. Kematangan polen berhubungan dengan penurunan kadar air dan penyusutan jaringan pada kepala sari, yang merupakan fungsi higroskopis untuk membuka kantung polen. Mekanisme ini diduga merupakan fungsi alami dari tanaman untuk menghamburkan polennya demi kepentingan penyebaran alam dan regenerasi (Griffin dan Sedgley, 1989).



Butiran polen tersusun atas empat komponen mendasar:



-



exine atau lapisan dinding terluar



mengandung protein -



intine atau lapisan dinding dalam pollenkit atau mantel memberi warna pollen colpi atau lubang germinasi mengandung lemak Secara visual, polen yang matang dapat dideteksi dari perubahan warna dan



kelekatan (stickiness) butiran-butirannya (Griffin dan Sedgley, 1989; Ghazoul, 1997). Perubahan warna permukaan butiran polen dari kuning pucat menjadi kuning terang mengindikasikan adanya peningkatan sporopollenin – bagian dari exine yang merupakan ciri spesifik dari suatu spesies yang mempengaruhi kenampakan luarnya; dan pollenkit yang basah, lengket dan berwarna; mengandung lemak, protein, karbohidrat, pigmen, senyawa fenolik dan ensim. Peningkatan kelekatan butiran polen mengindikasikan bahwa polen tersebut telah siap untuk berkecambah dengan melakukan proses hidrasi dan melepaskan protein. Mekanisme hidrasi inilah yang dianggap paling menentukan dalam mengawali terjadinya proses penyerbukan, yang merupakan rangkaian dari proses interaksi jantan-betina (male-female interaction), perkecambahan polen (pollen germination) dan pembentukan buluh polen (pollen tube growth) (Griffin dan Sedgley, 1989).



Latihan 2. Anthera : Mengamati bentuk dan struktur anthera Tujuan : Mikroskop Alat Bahan



: Preparat awetan  Lilium sp  Hibiscus sp  Hibiscus rosa-sinensis  Alamanda cathartica  Caesalpinia pulcherima  Chrisanthemum indicum



 Passiflora quadrangularis  Acasia cauliformis  Bauhinia purpurea Cara Kerja



:



1. Siapkan mikroskop dan preparat awetan! 2. Perhatikan macam-macam jaringan penyusun antera! 3. Gambar masing-masing bagian dan beri keterangan!



PEMBAHASAN Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan GINOESIUM



Ginoesium adalah alat kelamin betina pada tumbuhan, yang juga dikenal sebagai putik. Putik mengalami diferensiasi menjadi : 1.



Ovarium (bakal buah), terdapat di daerah basal



2.



Stilus atau tangkai putik, merupakan bagian yang memanjang



3.



Stigma atau kepala putik, merupakan daerah ujung stilus Ovarium mempunyai 2 atau lebih dari 2 ovulum (bakal biji). Suatu ovulum



terdiri dari : 1. Megasporangium (kandung lembaga = embryo sac), yaitu suatu badan sentral yang merupakan hasil perkembangan lebih lanjut dari megaspore.



2. Nuselus, yaitu jaringan yang menyelubungi badan sentral. 3. Integumen, yaitu suatu jaringan yang menyelubungi nuselus 4. Funikulus, yaitu tangkai yang mendukung bakal biji, dimana bakal biji tersebut melekat pada plasenta. Ovulum umumnya berasal dari jaringan plasenta dalam ovarium. Penggolongan Ovulum meliputi : 1.



Orthotropus



: Mikropil menghadap ke atas terletak segaris dengan hilus



2.



Anatropus



: Mikropil dan hilus letaknya sangat berdekatan



3.



Kampilotropus : Ovulum berbentuk kurva



4.



Hemianatropus : Integumen dan nuselus terletak di sekitar sudut funikulus Amphitropus



6.



5.



: Ovarium berbentuk seperti sepatu kuda



Sirsinotropus



:



Sejalan



dengan



perkembangan



ovulum,



funikulus



bertambah panjang, melengkung di bagian ujung dan funikulus tersebut menyelubungi ovulum Pada awal perkembangan ovulum satu sel pada dinding dalam ovul yang disebut megasporofit membesar sebagai persiapan pembelahan meiosis. Megasporofit tertanam dalam jaringan yang disebut nuselus. Megasporofit yang mengalami pembelahan meiosis menghasilkan empat sel yang berderet; sel-sel ini bersifat haploid dan disebut megaspora. Tiga sel yang terdekat dengan mikrofil mengecil, sedangkan sel yang terjauh dari mikrofil membesar dan kemudian akan berkembang menjadikantung embrio, setelah mengalami 3 tahap pembelahan mitosis (Gambar 3). Perkembangan megaspora membentuk kantong embrio melalui beberapa tahap yaitu : 1. Megaspora mengalami 3 kali pembelahan mitosis menghasilkan sebuah kantung embrio dengan 8 inti. 2. Inti-inti bermigrasi. 3. Terbentuk dinding sel yang menyelubungi inti.



Pada akhir proses tersebut sebuah sel telur dan dua sel sinergid berada pada kantung embrio yang terdekat dengan mikropil. Dua inti bermigrasi berada pada bagian tengah kantung embrio disebut inti kutub. Tiga inti berada pada ujung lain kantong embrio berseberangan dengan mikropil, membentuk 3 sel antipodal. Kantung embrio merupakan fase gametofit dalam siklus hidup tumbuhan berbunga, karena intinya bersifat haploid.



Gambar 3. Perkembangan gametofit betina Masa reseptif putik biasanya ditandai dengan : -



perubahan warna putik menjadi lebih terang



-



pembesaran pori-pori pada kepala putik



-



tangkai putik berangsur menjadi lurus



-



permukaan putik memproduksi sekresi Secara visual, reseptivitas putik dapat dideteksi dari perubahan kelekatan (stickiness), warna dan bentuk, baik pada kepala maupun tangkai putik (Griffin dan Sedgley, 1989; Owens dkk, 1991). Kepala putik yang reseptif tampak berwarna lebih terang dan lengket dikarenakan adanya peningkatan sekresi ekstraseluler (Ghazoul, 1997). Menurut Owens dkk (1991), sekresi ekstraseluler tersebut mengandung lemak dan protein. Sekresi ini berperan sebagai medium yang berfungsi untuk menangkap butiran tepung sari, serta merupakan penentu keberhasilan pembentukan buluh tepung sari (pollen tube) yang akan membawa sel kelamin jantan menuju ke ovary (Griffin dan Sedgley, 1989). Reseptifnya putik juga ditandai oleh perubahan warna permukaan putik dari hijau menjadi kuning terang, yang dimulai dari pangkal tangkai putik (stylus). Makin terangnya warna putik menunjukkan bahwa sel-sel epidermis terluar sedang berkembang untuk meningkatkan produksi sekresi, dan pori-pori membesar untuk meningkatkan kemampuan sekresi. Kepala putik (stigma) yang berangsur membengkak merupakan tanda bahwa jaringan transmisi yang ada pada bagian tersebut mulai memperbesar ronggarongganya, untuk mempersiapkan diri dalam membentuk buluh tepung sari (pollen tube). Pembengkakan kepala putik juga merupakan mekanisme alami untuk meningkatkan luas bidang penempelan tepung sari ketika terjadi proses penyerbukan. Tangkai putik yang berangsur menjadi lurus juga merupakan suatu mekanisme alami untuk mempersiapkan diri dalam membentuk buluh tepung sari (pollen tube).



B. Praktikum Latihan 3. : Ginoesium Alat : Preparat awetan a. Pistil



: Mikroskop Bahan



Tujuan : Mengamati bentuk dan struktur jaringan stigma dan stilus. Preparat 1: Penampang bujur stigma dan stilus Lilium sp. 1. Perhatikan stigma dengan papila. Adakah polen yang menempel pada stigma atau pada papila ? 2. Gambar struktur jaringan penyusun stigma dan stilus. Apakah buluh polen dapat diamati ? b. Ovarium Tujuan : 1. Mengamati bentuk dan struktur ovarium serta ovulum. 2. Mengamati perkembangan gametofit betina. Preparat 1 : Penampang bujur ovulum / penampang lintang ovarium Lilium stadium sporofit muda. 1. Perhatikan tipe ovulum dan di mana posisi megasporosit. Berapa jumlah ovula pada penampang tersebut? 2. Gambar secara skematis.



Preparat 2 : Penampang lintang ovarium / penampang bujur ovulum Lilium stadium migrasi. 1. Perhatikan inti yang mengalami migrasi terletak di bagian khalaza atau di bagian mikropil. Gambar secara skematis! 2. Sebutkan bagian-bagiannya ! Preparat 3 : Penampang lintang ovarium / penampang bujur ovulum Lilium sp. stadium 8 inti. 1.



Perhatikan apakah ke-8 inti tersebut dapat dilihat pada satu irisan ovulum.



Sebutkan inti apa saja yang dapat terlihat! 2.



Berapa derajat Ploidi inti-inti tersebut?



3.



Gambar secara skematis dan sebutkan bagian-bagiannya!



PEMBAHASAN Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



KESIMPULAN



Keterangan



DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan



POLINASI DAN FERTILISASI A. Landasan Teori



Polinasi merupakan peristiwa jatuhnya butir polen pada kepala putik.



Pada



Gymnospermae, krn tdk ada putik, polen langsung jatuh pada nuselus.



Pada



Angiospermae, ada 2 macam polinasi : 1. Self Pollination/ autogami/ penyerbukan sendiri, dimana polen yang jatuh pada kepala putik berasal dari satu bunga yang sama. 2. Cross Pollination/ penyerbukan silang, dimana polen berasal dari bunga lain. Dibedakan dalam : a. Geitonogami, dimana polen berasal dari bunga yang berbeda tapi masih dalam satu tanaman b. Xenogami, dimana polen berasal dari 2 tanaman yang berbeda Setelah berada di kepala putik, polen akan berkecambah, dengan lama perkecambahan



yang



bervariasi.



Bagian-bagian



yang



berperan



dalam



perkecambahan antara lain : 1. Stigma, merupakan tempat jatuhnya butir polen 2. Buluh polen, yang membawa polen menuju embryo sac. Dinding buluh polen terdiri dari 3 lapisan, yaitu : 1. Pektin, merupakan lapisan terluar 2. Pektoselulosa, mrpk lap tengah yang mempunyai struktur fibriler yang kaya dg -1,4 linked glucan. 3. Sitoplasma pada buluh mengandung banyak mitokondria dan badan Golgi, RE, vesikel(mengandung RNA), amiloplast dan lipid 3. Stilus, mempunyai 3 macam tipe : 1. Tipe tertutup, banyak dijumpai pada dikotil. -



Ditandai dg adanya jaringan transmisi (mengandung mitokondria, plastida, RE, diktiosom, ribosom) yang terdiri dari satu atau beberapa berkas, terdapat di bagian sentral, memanjang.



-



Terdpt a.l pada Gossypium, Petunia, Nicotiana dll



2. Tipe terbuka -



dijumpai adanya saluran stilus yang lebar (tdk ada jaringan transmisi)



-



epidermis bersifat nutritif



-



Sel-sel saluran stilus diselubungi oleh zona sekretoris



-



Terdpt pada monokotil, dan beberapa famili seperti Piperaceae, Aristolachiaceae dan Ericaceae



3. Tipe setengah tertutup -



Saluran stilus tdk lebar, dikelilingi oleh jaringan transmisi yang rudimenter, terdiri atas 2-3 lapisan sel kelenjar (sekresi)



-



Misal pada Cactaceae



Interaksi jantan-betina (male-female interaction) merupakan tahapan pertama pada proses pembuahan, yaitu tahap ketika terjadi interaksi antara sekresi ekstraseluler yang diproduksi oleh kepala putik yang reseptif, dengan permukaan butiran tepung sari yang masak. Putik memproduksi sekresi ekstraseluler yang mengandung protein, karbohidrat, lemak, enzim, fenol dan asam amino. Sekresi ini berfungsi sebagai : -



Medium untuk menangkap butiran tepung sari



-



Pendeteksi kesesuaian antara putik dengan tepung sari



Butiran tepung sari tersusun atas empat komponen mendasar:



mengandung protein -



exine



atau



lapisan



dinding terluar



dinding dalam intine atau lapisan pollenkit atau mantel: memberi warna pollen



colpi atau lubang germinasi: mengandung lemak Proses interaksi :



-



Putik yang reseptif memproduksi sekresi ekstraseluler



-



Butiran tepung sari yang masak jatuh pada kepala putik



-



Proses hidrasi : butiran tepung sari menyerap sekresi putik melalui lubang germinasi



-



Hidrasi menyebabkan pollen membengkak, akhirnya lubang germinasi pecah dan membebaskan lemak



-



Exine dan intine membebaskan protein



-



Proses perkecambahan pollen : lubang germinasi mendorong protein dari exine masuk ke dalam pori-pori jaringan transmisi yang ada pada putik



-



Pembentukan pollen tube : formasi dinding pollen tube dimulai, selanjutnya protein dari intine ikut membentuk dinding pollen tube



-



Selama terjadinya interaksi ini, jaringan transmisi yang ada pada putik menebal dan memperbesar pori-porinya, untuk membuka jalan bagi pollen tube yang akan membentang dari kepala putik hingga mikrofil.



Setelah penyerbukan, butir serbuk sari yang menempel pada stigma berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Setelah berkecambah, buluh menembus jaringan stilus (pada tipe tertutup) atau membuat jalan pada permulaan epidermis yang membatasi saluran stilus (pada tipe terbuka) yang kemudian masuk ke dalam jaringan stilus.



Akhirnya buluh sampai ke dalam ovarium dan segera menuju ovulum.



Masuknya buluh polen ke dalam ovulum bisa terjadi secara: 1. Porogami, yaitu buluh melalui mikropil 2. Khalazogami, yaitu buluh melalui ujung khalaza, misal pada Casuarina 3. Misogami, yaitu buluh masuk melalui funikulus, misal pada Pistacia atau melalui integumen spt pada Cucurbita



Sel buluh bergerak ke buluh serbuk sari yang menuju bakal buah (ovari), sementara itu sel gametofit membelah secara mitosis menghasilkan 2 sel sperma. Saat buluh polen mencapai ovul, ujung buluh menembus kantung embrio melalui mikropil, kemudian melepaskan ke dua sel sperma. Satu sel sperma membuahi sel telur membentuk zigot yang bersifat diploid (2n), sedangkan sel sperma lainnya membuahi 2 inti kutub sehingga terbentuk sel triploid (3n). Sel ini akan membelah membentuk jaringan penyimpan cadangan makanan yang disebut endosperm. Selanjutnya endosperm akan menyediakan makanan bagi embrio yang berkembang dari zigot. Dua peristiwa fusi yang terjadi antara sel sperma dengan sel telur dan sel sperma dengan inti kutub inilah yang dikenal dengan pembuahan ganda pada Angiospermae. Sel antipoda serta sinergid biasanya mengalami degenerasi (Gambar 4). Pada Angiospermae terjadi double fertilization /pembuahan ganda karena selain terjadi fusi antara inti sperma dan inti sel telur (singami), juga terjadi fusi antara sperma dgn sel sentral



(tripel fusion). Bisa juga terjadi penyimpangan, dimana



terdapat banyak buluh polen yang masuk (masing-masing membawa 2 sperma), ataupun terdapat lebih dari 2 sperma dalam satu buluh polen yang masuk ke dalam embryo sac . Ini akan mengakibatan terjadinya polispermi. Polispermi adalah keadaan dimana satu sel telur dibuahi oleh lebih dari satu gamet jantan, atau kemungkinan sperma membuahi bagian-bagian lain selain sel telur.



Serbuk sari jatuhdi ataskepala putik polinasi



Duabuah sperma padatabungpolen



Tabung polen memasuki kantung embrio Duabuah sperma terpisah



Inti triploid(3n) endosperm



Zigot diploid (2n) embrio



Gambar 4. Polinasi dan fertilisasi



Beberapa angiospermae ada yang tidak mengalami double fertilization tetapi hanya terjadi pembuahan tunggal, yaitu singami tanpa fusi tripel atau sebaliknya (misal pada Epiphera virginiana.



Hasil fusi sel gamet jantan dengan sel telur adalah zigot, sedangkan hasil fusi sel gamet



jantan dg inti kutub adalah endosperm.



Umumnya endosperm



berkembang lebih dahulu daripada zigot. Fungsi endosperm sbg nutrisi embrio Ploidi endosperm adalah 3n (untuk angiospermae) dan n (untuk gymnospermae)



B. Praktikum Latihan 4. Polinasi dan Fertilisasi Tujuan



: Mengamati proses polinasi dan fertilisasi tumbuhan dikoti, monokotil, dan gymnospermae.



Bahan



:



1. Tumbuhan monokotil: Zea mays dan Lilium sp. 2. Tumbuhan dikotil: Mangifera indica dan Psidium guajava 3. Tumbuhan gymnospermae: Pinus mercusii dan Gnetum gnemon



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



KESIMPULAN



Keterangan



DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan ENDOSPERM DAN EMBRIO



A. Landasan Teori Perkembangan ovul Biji melengkapi proses reproduksi yang telah dimulai di dalam bunga. Setelah fertilisasi, zigot berkembang membentuk embrio. Endosperm primer yang bersifat triploid melakukan pembelahan sehingga berkembang membentuk massa multiselular yang kaya nutrisi disebut endosperm. Endosperm berperan untuk memberi makan embrio yang sedang berkembang. Tidak semua tumbuhan punya endosperm, misal Orchidaceae, Podostemaceae dan Trapaceae. Derajad ploidi (jumlah kromosom) endosperm bervariasi, tergantung jumlah



inti megaspore yang berfungsi pada pembentukan gametofit betina, tapi umumnya derajad ploidi 3n (triploid), walau ada juga yang



lebih.



Terjadinya poliploidisasi pada endosperm disebabkan karena peristiwa endomitosis dan fusi inti dalam sel-sel endosperm. Sel-sel endosperm umumnya berbentuk isodiametris, di dalamnya terdpt amilum, lemak, protein atau pun aleuron Endosperm akan menyediakan makanan untuk perkembangan embrio menjadi kecambah yang mampu hidup mandiri. Selain itu lapisan selubung ovul yang disebut integumen juga berkembang membentuk kulit biji. Berdasar perkembangannya, endosperm dibagi menjadi : 1. Nuklear Pembelahan inti endosperm primer (secara mitosis) yang pertama serta pembelahan selanjutnya tidak diikuti oleh pembentukan dinding sekat sehingga terjadi inti bebas. 2. Selular Pada pembelahan pertama dan selanjutnya, inti endosperm primer diikuti oleh pembentukan dinding sekat. Disini embryo sac terbagi dalam ruangan-ruangan, walau ada yg mengandung lebih dari 1 inti, misal pada Peperomia. Umumnya terdapat pada dikotil. 3. Helobial Merupakan intermediae tipe nuklear dan selular, misal pada Helobiae, Zea mays atau Oriza sativa.



Perkembangan embrio dimulai ketika zigot membelah menghasilkan 2 sel; fase ini masih disebut sebagai zigot. Selanjutnya sel yang jauh dari mikropil mengalami pembelahan secara terus menerus sehingga terbentuk kumpulan sel dengan struktur seperti bola yang merupakan stadium awal dari embrio yang disebut juga proembrio. Pada saat yang bersamaan sel yang terdekat dengan



mikropil memanjang kemudian membelah menghasilkan deretan sel yang merupakan suspensor berfungsi untuk mendorong embrio ke arah endosperm. Setelah itu embrio mulai membentuk kotiledon.



Gambar 5. Perkembangan Embrio Tanaman Dikotil Pada gambar di atas, embrio memiliki 2 kotiledon, yang merupakan ciri utama embrio tumbuhan dikotil.



Pada tumbuhan monokotil hanya dijumpai 1



kotiledon. Pada embrio terbentuk 2 kutub apikal yaitu calon akar (radikula) di satu ujung dan calon tajuk di ujung lainnya. Hasil akhir dari perkembangan embrionik di dalam ovul adalah sebuah biji yang masak seperti pada Gambar 9. Dalam keadaan ini integumen akan kehilangan air dalam jumlah besar sehingga membentuk kulit biji resisten yang menyelubungi embrio berikut endospermnya. Pada saat tersebut perkembangan embrio terhenti dan biji mengalami dormansi. Embrio tetap bertahan pada kondisi tersebut sampai tiba saatnya perkecambahan biji. Dormansi biji merupakan suatu kondisi biji saat pertumbuhan dan perkembangan ditunda sementara. Keadaan ini perlu dalam upaya adaptasi. Dormansi biji memberikan kesempatan tumbuhan menyebarkan bijinya serta memberikan peluang hidup lebih besar bagi individu baru, sebab biji baru berkecambah setelah mendapatkan lingkungan misal keadaan suhu dan kelembaban yang sesuai.



Embrio yang mengalami dormansi memiliki calon akar dan tajuk berukuran sangat kecil yang dilengkapi dengan meristem apikal. Meristem akan menghasilkan sel-sel yang akan memperpanjang embrio pada saat biji berkecambah. Embrio juga mengandung 3 lapis jaringan yang akan berkembang membentuk epidermis, korteks dan jaringan vaskular primer.



B. Praktikum Latihan 5. Endosperm dan Embrio



Tujuan



: Mengamati proses



perkembangan endosperm, serta struktur



embrio tumbuhan dikotil dan monokotil. Alat Bahan



: Preparat awetan



: Mikroskop



Preparat 1 : Penampang bujur ovulum Lilium sp. pada stadium mitosis pada endosperm. 1. Bagaimana tipe perkembangan endosperm serta struktur endosperm tersebut? 2. Gambar ovulum dengan endosperm tersebut!



Preparat



2: Penampang bujur ovulum Lilium sp. pada stadium akhir perkembangan embrio.



1. Bagaimana struktur embrio dewasa pada Lilium sp? 2. Gambar dan sebutkan bagian-bagiannya? Apakah strukturnya lengkap!



Preparat 3 : Penampang bujur Capsella bursa-pastoris. 1.



Bagaimana tipe dan struktur embrio dewasa ?



2.



Bandingkan dengan embrio pada Lilium sp.



3.



Gambar dan sebutkan bagian embrio tersebut !



Preparat 4 : Penampang bujur Tamarindus indica 1) Bagaimana tipe dan struktur embrio dewasa ? 2) Bandingkan dengan embrio pada Lilium sp. 3) Gambar dan sebutkan bagian embrio tersebut !



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



Gambar



Deskripsi



Keterangan



KESIMPULAN



DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan



BUAH DAN BIJI A. Landasan Teori 1. Buah Buah merupakan hasil perkembangan bakal buah (ovari) yang mengalami spesialisasi sebagai suatu ruang tempat biji berada. Bagi tumbuhan buah berfungsi untuk melindungi biji, membantu penyebarannya dan kadang-kadang juga merupakan faktor yang menentukan dalam perkecambahannya. Perkembangan buah diinisiasi oleh proses fertilisasi yang memacu perkembangan dinding bakal buah. Dalam butir pollen terkandung suatu stimulan khusus yaitu zat pengatur tumbuh yang merangsang tahap awal perkembangan buah. Kadang-kadang sejumlah kecil polen yang mati mampu menstimulasi perkembangan bakal buah menjadi buah. Namun pemacu perkembangan buah yang utama adalah biji yang sedang berkembang yang selanjutnya akan merangsang pembetukan zat pengatur tumbuh dalam jumlah lebih banyak oleh dinding bakal buah. Dinding buah yang merupakan perkembangan dari dinding bakal buah disebut perikarp. Secara umum perikarp dapat dibedakan menjadi 3 lapisan dari yang terluar ke bagian dalam yaitu eksokarp, mesokarp dan endokarp. Eksokarp merupakan lapisan kulit buah. Endokarp merupakan lapisan terdalam yang mengelilingi biji, kadang-kadang keras seperti batu misal pada kelapa. Pada buah apel mesokarp terletak di antara eksokarp dan endokarp, tebal berdaging. Namun pada beberapa buah, mesokarp sulit dibedakan . Perikarp yang sangat tipis dijumpai pada buah kering. Pada Gambar 6 dapat dilihat bagian-bagian dari buah almond (Prunus amyangdalus).



Salah satu contoh proses perkembangan buah dapat dilihat dengan mengikuti tahaptahap dalam perkembangan kacang polong (Gambar 7). Pada gambar 7a terlihat keadaan bunga sesaat setelah proses fertilisasi. Selanjutnya daun mahkota bunga (petal) gugur, perubahan kandungan zat pengatur tumbuh menyebabkan bakal buah memulai perkembangan.



Bakal buah membesar secara cepat dan dindingnya mulai menebal (Gambar 7b). Berikutnya pada gambar 7c buah berupa polong telah terbentuk. Dalam proses pembentukannya kadangkadang buah tidak semata-mata berasal dari bakal buah yang berkembang, namun terdapat juga bagian-bagian lain dari bunga yang turut membentuk buah. Bagian-bagian bunga seperti tangkai bunga, kelopak, benang sari, tangkai putik dan stigma atau bahkan sisa-sisa daun mahkota mungkin dijumpai pada buah. Pada kacang polong dapat dijumpai kelopak bunga yang tidak gugur pada proses perkembangan buah, melainkan tetap bertahan dan menjadi bagian dari buah. Gambar 8 menunjukkan hubungan antara bagian-bagian buah dan bagian-bagian bunga yang merupakan jaringan atau organ asal pembentukannya. Pada gambar tersebut dapat dilihat bahwa dalam pembentukan buah, dinding bakal buah berkembang menjadi polong. Ovul yang berada di dalam bakal buah berkembang membentuk biji. Struktur kecil menyerupai kait pada ujung polong berasal dari bagian atas karpel. Sementara kelopak bunga tetap bertahan pada dasar polong yang berwarna hijau. Bila polong dibiarkan terus berkembang warnanya akan berubah menjadi kecoklatan mengering kemudian merekah melepaskan bijibijinya.



Bila dilihat dari bagian-bagian yang turut membentuk buah ternyata buah sangat bervariasi. Dalam beberapa kasus buah yang kita kenal bukan semata-mata berasal dari bakal buah. Pada buah apel, buah sesungguhnya yang berasal dari penebalan bakal buah hanyalah bagian tengah yang disebut “core”. Sedangkan bagian yang tebal berdaging dan lunak yang sehari-hari kita makan merupakan bagian dasar bunga yang bergabung dengan bakal buah yang turut membentuk buah (Gambar 9).



Berbeda dengan kacang polong yang mengering saat masak, buah berdaging seperti apel menjadi lunak akibat aktivitas enzim yang melemahkan dinding sel. Proses pemasakan juga mengubah warna buah dari hijau menjadi merah, jingga atau kuning. Selain itu buah juga menjadi manis akibat konversi asam-asam organik atau pati menjadi gula. Sebelum masak buah-buah seperti apel atau pir berasa asam karena kandungan asam yang tinggi. Buah-buah yang berdaging dan enak dimakan lebih-lebih yang dilengkapi dengan warna atau aroma menarik ini merupakan undangan bagi hewan untuk membantu penyebaran biji. Apel, kacang polong serta cherry merupakan contoh buah tunggal yaitu buah yang berkembang dari satu bunga dengan satu putik. Selain buah tunggal dijumpai pula buah agregat yang berkembang dari satu bunga dengan banyak putik, masing-masing putik berkembang menjadi 1 „buah tunggal‟ yang disebut “achene”.Buah-buah tunggal bergabung dalam suatu dasar bunga yang berdaging membentuk buah yang kita kenal sehari-hari. Strawberry, raspberry serta blackberry merupakan contoh buah agregat. Tidak seperti kelompok buah yang dijelaskan terdahulu yang berasal dari satu bunga, buah majemuk berasal dari banyak bunga yang membentuk satu buah. Pada saat dinding bakal buah mulai menebal bakal buah - bakal buah ini menyatu membentuk satu buah. Salah satu contoh buah majemuk adalah nanas. Buah ini berkembang dari bunga-bunga yang terpisah. Pada nanas buah, buah tunggal yang berkembang dari masing -masing bunga tertanam dalam dasar bunga yang membengkak dan enak dimakan. Lembaran-lembaran seperti daun yang terdapat pada bagian atas buah sebenarnya adalah braktea. 2. Struktur biji Secara umum biji mengandung unsur-unsur yang sama, yaitu embrio dan cadangan makanan serta kulit biji yang menyelubunginya. Variasi terdapat antara tumbuhan dikotil dan monokotil, yaitu mengenai jumlah kotiledon yang dimilikinya. Akan tetapi diantara biji-biji berbagai tumbuhan dijumpai pula perbedaan mengenai tempat penyimpanan cadangan makanan. Pada sebagian besar tumbuhan nuselus dan endosperm sebagai tempat cadangan makanan hanya diperlukan pada tahap awal perkembangan embrio. Selanjutnya cadangan makanan ini diserap oleh kotiledon dan disimpan untuk mendukung perkembangan embrio pada saat perkecambahan biji. Pada biji-biji tersebut cadangan makanan terdapat dalam kotiledon.



Namun pada beberapa tumbuhan dikotil endosperm tetap bertahan sebagai tempat cadangan makanan pada biji, misal pada bit gula dan biji jarak (Ricinus communis). Keadaan ini lebih umum dijumpai pada tumbuhan monokotil. Pada bawang merah dan kelompok rumputrumputan seperti padi dan jagung cadangan makanan pada biji terdapat pada endosperm. Biji rumput-rumputan merupakan buah kariopsis; yaitu buah kering yang mengandung 1 biji, dengan kulit buah yang menempel kuat pada kulit biji serta biji. Endosperm berpati merupakan penyusun utama biji dengan selubung aleuron yang mengandung lemak dan protein namun sangat sedikit atau bahkan tidak mengandung pati. Embrio rumput-rumputan memiliki sebuah sumbu dengan pucuk tunas dan pucuk akar pada ujung-ujungnya. Pucuk tunas dilindungi oleh suatu selubung yang disebut koleoptil, sedangkan radikula diselubungi oleh koleoriza. Pada rumput-rumputan kotiledon mengalami perkembangan, contoh biji tipe rumputrumputan. Pada proses perkecambahan sel-sel pada lapisan luar skutelum menghasilkan enzim yang mencerna cadangan makanan pada endosperm. Zat-zat hasil perombakan tersebut kemudian ditranspor melalui endosperm menuju bagian-bagian embrio yang sedang tumbuh. Buncis merupakan tipe umum biji dikotil dengan cadangan makanan yang disimpan dalam kotiledon. Bila biji buncis dibuka yang tampak adalah embrio yang memanjang dengan 2 keping kotiledon yang tebal. Di sini tidak dijumpai endosperm. Embrio buncis terdiri atas 2 kotiledon yang gemuk dan sumbu embrio. Sumbu embrio terdiri atas akar embrionik atau radikula di satu ujung dan tunas embrionik atau epikotil di ujung lainnya. Hipokotil terdapat di bawah kotiledon.



Biji jarak merupakan salah satu contoh biji dikotil yang memiliki endosperm. Pada biji ini embrio tertanam pada endosperm yang padat. Embrio terdiri atas 2 keping kotiledon yang tipis, hipokotil sangat pendek, serta epikotil dan radikula berukuran kecil. Selain cadangan makanan yang terdapat dalam endosperm, biji jarak juga memiliki keunikan lain, yaitu memiliki struktur khusus berupa tonjolan pada permukaan luar kulit biji yang disebut caruncle, merupakan jaringan yang memiliki banyak rongga yang berperan dalam absorbsi air pada tahap awal perkecambahan biji.



3. Perkecambahan biji Perkecambahan biji sering dilambangkan sebagai awal kehidupan, namun sebenarnya dalam biji telah terkandung bentuk miniatur dari tumbuhan, suatu struktur yang dilengkapi dengan akar dan pucuk embrionik. Dalam pengertian demikian perkecambahan bukan merupakan awal kehidupan tumbuhan namun lebih merupakan kelanjutan dari pertumbuhan dan perkembangan yang tertunda selama dormansi biji. Tahap awal perkecambahan dimulai pada saat biji menyerap air. Penyerapan air merupakan tahap yang penting karena sebelumnya biji benar-benar kering, dengan kandungan air berkisar antara 5 – 10 %. Biji yang kering mengandung cadangan makanan berupa protein, lemak dan karbohidrat. Cadangan makanan tersebut dikemas dalam organelorganel yang disebut badan protein, badan lemak serta amiloplas (Gambar 11).



Biji yang telah menyerap air membesar sehingga mengakibatkan kulit biji robek. Peningkatan kandungan air dalam biji juga memacu pengaktifan enzim-enzim dalam endosperm atau kotiledon yang kemudian merombak cadangan makanan menjadi molekulmolekul sederhana selanjutnya diangkut ke lokasi pertumbuhan pada embrio. Gejala awal dari perkecambahan biasanya terlihat dari pembengkakan radikula. Radikula ini menyerap air dengan cepat menyebabkan pembesaran sehingga kulit biji terkelupas dan kecambah mulai tumbuh. Perkecambahan biji dipengaruhi sejumlah faktor yang meliputi faktor internal maupun faktor eksternal. Faktor internal antara lain viabilitas biji. Selain itu banyak jenis biji-bijian yang memerlukan suatu periode dormansi sebelum terjadi perkecambahan. Faktor luar yang diperlukan untuk perkecambahan meliputi faktor-faktor lingkungan seperti ketersediaan air, oksigen serta cahaya. (berkaitan dengan dormansi). Proses perkecambahan biji: Pada prinsipnya tahap-tahap perkecambahan biji pada semua tumbuhan sama, namun terdapat variasi mengenai munculnya tumbuhan di atas permukaan tanah. Pada kecambah buncis,



kacang kapri, serta biji jarak proses ini diawali dengan munculnya struktur menyerupai kait yang menembus permukaan tanah. Struktur seperti kait pada kecambah buncis dan kacang kapri berasal dari organ yang berbeda. Pada buncis struktur tersebut berasal dari pemanjangan epikotil. Pada kondisi tersebut kotiledon dan pucuk tunas masih berada di bawah permukaan tanah, kemudian kait melurus sehingga terangkat ke permukaan tanah. Pelurusan hipokotil pada buncis mengangkat kotiledon dan pucuk tunas ke atas permukaan tanah. Tipe perkecambahan demikian disebut perkecambahan epigeal (Gambar 16a). Hal ini berbeda dengan perkecambahan kacang kapri dimana pelurusan epikotil tetap meninggalkan kotiledon di dalam tanah, sedangkan bagian yang terangkat hanyalah pucuk tunas dan daun pertama Tipe perkecambahan seperti ini disebut perkecambahan hypogeal. Sama seperti pada buncis tipe perkecambahan pada biji jarak (Ricinus communis) termasuk perkecambahan epigeal. Namun berbeda dengan pada jenis-jenis kacang-kacangan, kotiledon biji jarak pada awalnya berfungsi sebagai organ absorpsi yang membantu penyaluran makanan dari endosperm ke bagian kecambah yang mengalami pertumbuhan. Ketika cadangan makanan dalam endosperm habis kotiledon terlepas dari kulit biji , membesar menjadi hijau dan sementara waktu berfungsi dalam fotosintesis sebelum akhirnya layu dan mati. Pada rumput-rumputan seperti jagung, proses pemunculan kecambah ke permukaan tanah menunjukkan pola yang berbeda dengan kelompok tumbuhan di atas. Pada jagung cadangan makanan tersimpan dalan endosperm yang merupakan bagian terbesar dari biji tersebut. Kotiledon berukuran kecil, berfungsi untuk membantu penyerapan makanan dari endosperm. Bakal tunas dan bakal akar diselubungi oleh lapisan berbentuk tabung, masingmasing disebut koleoptil dan koleoriza. Perkecambahan diawali dengan munculnya akar primer yang tumbuh dengan cepat menembus koleoriza. Koleoptil memanjang sehingga muncul ke permukaan tanah, dan terus memanjang sampai berukuran 2 – 4 cm, kemudian diikuti munculnya daun pertama menembus koleoptil. Tunas kemudian tumbuh cepat dan melangsungkan fungsi fotosintesis. Pada jagung akar-akar cabang akan muncul pada ruas paling bawah dari batang, sehingga merupakan akar liar (Gambar 12).



B. Praktikum Latihan 6. Penampang melintang buah dan biji Tujuan : Mengamati struktur buah dan biji pada monokotil dan dikotil.



Alat : Mikroskop Bahan : Preparat awetan Buah: 1. 2. 3. 4.



Zea mays fructus p.l Capsicum annum fructus p.l Alamanda catartika fructus Muntingia calabura fructus



Biji: 1. 2. 3. 4.



p.l Biji Carica papaya Biji vigra sinensis Biji Pisum sativum Ricinus communis Langkah Kerja:



1. Letakkan preparat di bawah mikroskop kemudian amati dengan perbesaran lemah kemudian kuat 2. Buah Perhatikan perikarpium dengan bagian- bagiannya yang berupa epikarpium (epidermis), mesokarpium (sel-sel parenkimatis dengan kloroplas dan kromoplas, berkas pengangkut dan “giant cells” dan endokarpium dengan bagian- bagian yang terdiri atas sel-sel sklerenkim dan sel-sel parenkimatis . Perhatikan : kulit buah (perikarpium), kulit biji (spermoderm) dan endosperm dengan lapisan aleuron pada bagian luar! 3. Biji Perhatikan: Epidermis dengan sel-sel parenkimatis, sel-sel dengan kristal-kristal Caoksalat, jaringan palisaden (makrosklereida) dan jaringan endosperm. Sel-sel endosperm berisi butir-butir aleuron! 4. Gambar hasil pengamatan di laporan sementara 5. Identifikasi bagian-bagian yang teramati



PEMBAHASAN Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



Gambar



Keterangan



Deskripsi



KESIMPULAN



DAFTAR PUSTAKA



LAMPIRAN



Surakarta, Asisten



Praktikan



DAFTAR PUSTAKA



Bhojwani, S.S. & S.P. Bhatnagar. (1999). The Embryology of Angiosperms. Vikas Publishing House PVT. LTD. Esau, K. (1965). Plant Anatomy. New Delhi : 2nd Wiley Eastern Private United Esau, K. (1979). Anatomy of Seed Plants. Wiley Eastern LTD. Fahn, A. (1990). Plant Anatomy. 4th Ed. Pergamon Press Hidayat, E.B. (1995). Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB Press Maheshwari, P. (1955). An Introduction to The Embryology of Angiosperms. New York: First Ed. Mc. Graw-Hill Book Co. Inc. Pandey, B.P. (1982). Plant Anatomy. NewDelhi: 3rd Ed. S. Chan and Company Ltd Eames A.J. (1961). Morphology of Angiospermae. Mc Graw-Hill Book Company , New York , Toronto, London. Sporne, K. R. (1974). The Morphology of Angiospermae ; the structure and evolution of Homering plants. Hutchinson University Library , London. Tjitrosoepomo, G. (1988). Morfologi tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press,. Gifford, E. M. & A. S. Foster. (1987). Morphology and evolution of vascular Plants. New York: Third edition. W.H. Freeman and Company. Halle F. & R.A.A.Oldeman. (1975). An Essay on the Architecture and Dynamics of growth of tropical Trees. Pen. Univ. Malaya, Kuala Lumpur. Lawrence G. H. N. (1968). Taxonomy of vascular Plants. New York: The Mc Millan Company. Johri, B.M. (1984). Embryology of Angiosperms. Berlin: Springer-Verlag. Perry, J.W., and D., Morton. (1998). Publishing Company.



Photo Atlas for Botany. USA: Wadsworth



Raven, P.H., R.F., Ever, and S.E., Eichhorn. (1999). Biology of plants. USA: 6th Ed. W.H. Freeman and Company Worth Publishers.