Reproduksi Pada Tumbuhan

Seperti halnya pada tumbuhan lumut dan tumbuhan paku, tumbuhan berbunga juga mengalami "pergiliran keturunan". Dalam hal ini, tumbuhan berbunga mengalami fase multiseluler haploid, dan juga fase multiseluler diploid. Fase haploid disebut generasi gametofit, yakni fase yang menghasilkan gamet melalui proses mitosis. Sedangkan fase diploid disebut juga generasi sporofit. Generasi sporofit menghasilkan spora haploid melalui proses meiosis. Setiap spora memiliki potensi untuk menghasilkan gametofit.

Pada tumbuhan berbunga, generasi sporofit (diploid) memiliki ukuran besar dan dapat memenuhi kebutuhan nutrisinya sendiri. Sementara itu, generasi gametofit (haploid) terletak di dalam bunga, bersifat mikroskopis, dan bergantung pada sprofit untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya. 

Untuk memahami lebih jauh lagi tentang pergiliran generasi sporofit dan generasi gametofit pada tumbuhan berbunga, perhatikan struktur bunga berikut!


Sumber Gambar: Solomon et al (2007)

 

Bagian-bagian bunga:
1. Sepal, berperan sebagai pelindung saat awal perkembangan bunga. Keseluruhan sepal disebut Calyx. 
2. Petal, berperan sebagai penarik pollinator dengan beragam warna. Keseluruhan petal disebut Corolla.
3. Stamen, organ reproduksi jantan yang terdiri atas filamen dan anther.
4. Pistil, organ reproduksi betina yang terdiri atas satu carpel (single pistil) atau beberapa carpel yang berfusi (compound pistil). Masing-masing pistil terdiri atas tiga bagian, yakni: (1) stigma, tempat jatuhnya serbuk sari; (2) stilus, tempat terbentuknya pollen tube; dan (3) ovarium, struktur yang dapat berkembang menjadi buah dan mengandung satu atau beberapa ovule (bakal biji).


Sumber Gambar: Solomon et al. (2007)


Pembentukan Gametofit Betina
Gametofit betina berkembang di dalam ovule (bakal biji). Di dalam setiap bakal biji, terdapat sel diploid yang disebut Megasporosit. Megasporosit ini mengalami pembelahan meiosis untuk memproduksi empat megaspora haploid. Tiga diantara megaspora tersebut umumnya terdisintegrasi, dan hanya satu megaspora yang fungsional. 

Megaspora fungsional (haploid) selanjutnya mengalami mitosis untuk menghasilkan gametofit betina multiseluler, yang juga disebut embryo sac. Gametofit betina yang terdapat di dalam ovule umumnya terdiri atas tujuh sel dengan total delapan nukleus haploid. Enam sel memiliki satu nukleus haploid, dan satu sel memiliki dua nukleus haploid yang disebut nukleus polar. Perhatikan gambar di atas. Dari gambar, terlihat sel telur memiliki satu nukleus haploid, sedangkan sel yang terletak di tengan memiliki dua nukleus haploid. Kedua jenis sel tersebut berperan dalam proses pembuahan ganda. 


Pembentukan Gametofit Jantan
Di dalam anther, terdapat kotak spora. Di dalam kotak spora, terdapat sel-sel diploid yang disebut Mikrosporosit (2n). Masing-masing mikrosporosit akan mengalami pembelahan meiosis untuk membentuk empat sel haploid yang disebut mikrospora (n). Masing-masing mikrospora mengalami pembelahan mitosis untuk membentuk gametofit jantan immature, yang lebih dikenal dengan istilah pollen grain (serbuk sari).  Masing-masing serbuk sari mengandung dua jenis sel, yakni sel generatif, dan dan sel tube. Serbuk sari menjadi mature (matang) ketika sel generatif membelah membentuk dua sel sperma non motil.


Sebelum lanjut membaca materi, coba jawab pertanyaan berikut untuk menguji pemahaman anda:

1. Apa perbedaan petal dan sepal?

2. Apa perbedaan stamen dan karpel?

3. Dimanakah gamatofit betina terbentuk?

4. Dimanakah gametofit jantan terbentuk?



***


PENYERBUKAN

Penyerbukan adalah peristiwa transfer serbuk sari dari anther ke kepala putik. Ada dua tipe utama penyerbukan pada tanaman, yakni:
1. Penyerbukan sendiri (self-pollination), yakni penyerbukan yang terjadi pada bunga yang sama, atau pada bunga yang berbeda pada satu tanaman yang sama.
2. Penyerbukan silang (Cross-pollination), yakni penyerbukan yang terjadi ketika serbuk sari ditransfer ke kepala putik bunga pada tanaman lain spesies sejenis.. 

Di antara kedua jenis penyerbukan tersebut, tumbuhan umumnya memiliki mekanisme untuk menghindari penyerbukan sendiri, sehingga mencegah inbreeding (perkawinan individu yang secara genetik serupa). Mengapa tumbuhan menghindari inbreeding? Hal ini dikarenakan inbreeding dapat meningkatkan konsentrasi gen yang merugikan. 

Bagaimana tumbuhan menghindari inbreeding?
1. Beberapa tumbuhan, seperti Asparagus dan Willow, memiliki tumbuhan jantan (bunga hanya memiliki stamen), dan tumbuhan betina (bunga hanya memiliki pistil). Dengan pemisahan bunga jantan dan betina pada pohon yang berbeda (tumbuhan berumah dua), maka self-pollination dapat dihindari.
2. Beberapa spesies tumbuhan yang memiliki bunga lengkap, memiliki stamen dan pistil sekaligus, namun keduanya matang pada waktu yang berbeda. Dalam hal ini, pollen sudah ditransfer ke individu lain sebelum atau setelah pistil mencapai kematangan (reseptif terhadap serbuk sari).
3. Banyak spesies tumbuhan memiliki gen untuk self-inkompatibiltas, yakni suatu kondisi genetik dimana serbuk sari tidak akan efektif untuk memfertilisasi pistil pada bunga yang sama atau pada bunga lain pada pohon/individu yang sama.




Sumber Gambar: Solomon et al (2007)




Contoh Soal ONMIPA

1. Tabung polen yang tumbuh menuju ovarium merupakan bentuk respons terhadap zat kimia yang dihasilkan oleh ovarium. Respons tersebut dikenal sebagai ...

2. Mikrospora pada tumbuhan Angiospermae berkembang membentuk gametofit jantan berupa ... yang kemudian akan menghasilkan sperma.

3. Dalam pembuahan ganda Ephedra nevadensis (Gymnospermae), satu sel sperma berinti dua dideposit ke dalam sel telur, kemudian inti sperma kedua membuahi inti telur tambahan sitoplasma telur. Jumlah embrio diploid matang yang dihasilkan dari pembuahan ganda pada spesies ini sebanyak ...

4. Proses androgenesis biasanya terjadi dalam kondisi stress yang memungkinkan suatu embrio tumbuhan matang terbentuk dari ...

5. Sel telur yang dibuahi oleh sel sperma pada tumbuhan berbunga, akan berkembang menjadi embrio dan tumbuh membentuk epikotil, yang pada tumbuhan monokotil akan ditutupi oleh ...

6. Penyerbukan silang yang terjadi pada suatu tumbuhan dapat disebabkan oleh masa pematangan kepala sari dan kepala putik yang berbeda. Kondisi dimana stigma matang lebih dahulu dibandingkan dengan anter dikenal sebagai ...

7. bandingkan ciri fase sporofit dan gametofit dari tumbuhan lumut dan paku!
(a) Sporofit: Pada lumut ... ; Pada Paku ....
(b) Gametofit: Pada lumut ....; Pada Paku ....

8. Bunga adalah kumpulan jaringan reproduksi dan jaringan steril yang tersusun dalam lingkaran yang memiliki ruas yang sangat pendek. Jaringan steril dari bunga sebagai atraktan bagi serangga penyerbuk adalah ...

9. Pembuahan ganda adalah mekanisme pembuahan pada tanaman berbunga (Angiospermae) yang melibatkan penggabungan gametofit betina dan gametofit jantan. Gamet pertama bergabung dengan sel telur membentuk zigot diploid, sementara gamet jantan kedua bergabung dengan inti kutub membentuk ...

10. Tanaman akan menghasilkan keturunan lebih seragam, tetapi kurang tahan terhadap penyakit, bila melakukan penyerbukan ... yang tidak memerlukan energi untuk menarik penyerbuk.



 Bahan Bacaan Lanjutan:

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Struktur Aerenkim Akar

Berapa Sih Jumlah Total Energi dari Respirasi Seluler?

Menabung Mudah dan Praktis dengan SOBATKU