PERKEMBANGBIAKAN GENERATIF (SEKSUAL)

Reproduksi generatif atau seksual pada bryophyta (lumut), pteridophyta (pakupakuan), gymnospermae (berbiji terbuka) dan angiospermae (berbiji tertutup) sangat berbeda satu dengan lainnya. Secara garis besar semua tumbuhan tersebut mengalami proses sposogenesis, dan gametogenesis, fertilisasi/peleburan gamet jantan dan betina untuk membentuk zygot sama. Akan tetapi ada beberapa perbedaan yang khas diantara mereka. Sel Telur Pada tumbuhan Briophyta, Pteridophyta dan Gymnospermae terbentuk di dalam alat kelamin betina yang disebut arkegonium sedangkan pada Angiospermai pada kantong embrio.

Perkembangbiakan secara generatif pada tumbuhan berbiji tertutup ditandai dengan munculnya bunga. Dalam bunga inilah terdapat Putik dan Benang Sari yang menjadi alat reproduksi bagi tumbuhan. Bentuk dan susunan bunga sangat beraneka ragam. Akan tetapi ada beberapa bagian bunga yang dimiliki oleh semua bunga. Untuk lebih jelasnya, kita harus mengetahui terlebih dahulu bagian-bagian dari bunga agar kita lebih mudah untuk memahami penjelasan selanjutnya.

1. Alat Reproduksi Tumbuhan

a. Struktur Bunga

Mahkota Bunga/Corolla

Merupakan bagian bunga yang paling mencolok. Fungsi mahkota bunga untuk menarik serangga. Bagian mahkota biasanya berwarna-warni dan terlihat indah. Selain itu ukuran mahkota bunga juga paling besar dibanding bagian lainnya. Secara morfologi, mahkota bunga merupakan modifikasi daun dan berfungsi pula untuk melindungi organ reproduksi.

Kelopak Bunga / Calyx.

Kelopak bunga terletak di lingkaran terluar. Fungsi dari kelopak bunga adalah melindungi mahkota bunga ketika masih kuncup dan akan terbuka jika mahkota mekar. Biasanya kelopak bunga berwarna hijau menyerupai daun dan tidak seindah mahkota bunga. Kelopak bunga menutupi bagian bunga lainnya ketika bunga masih belum mekar atau kuncup. Secara morfologi, kelopak bunga adalah modifikasi dari daun.

Benang Sari

Fungsi benang sari adalah sebagai alat kelamin jantan atau dikenal sebagai androecium. Bunga biasanya terdiri dari empat kotak sari, disebut mikrosporangia sebagai organ reproduksi jantan pada bunga. Benang sari umumnya terdiri dari 3 bagian yaitu:

· Tangkai sari (filament), yaitu bagian benang sari yang membuat posisi kepala sari berada cukup tinggi dari bunga untuk membantu proses penyerbukan bunga

· Kepala sari (anter), yaitu bagian paling ujung dari tangkai sari dengan ruang-ruang untuk dapat menampung serbuk sari

· Serbuk sari (polen), yaitu bagian benang sari yang terdiri dari sel-sel kelamin jantan yang digunakan saat proses penyerbukan

Putik

Fungsi putik adalah sebagai alat kelamin betina atau dikenal sebagai gynoecium. Biasanya putik terletak di bagian tengah-tengah bunga. Putik mengandung sel telur yang berguna pada proses pertumbuhan. Putik umumnya terdiri dari 3 bagian yaitu:

· Tangkai putik (stilus), yaitu bagian putik yang membuat posisi kepala putik berada cukup tinggi dari bunga untuk membantu proses penyerbukan bunga

· Kepala putik (stigma), yaitu bagian putik yang paling ujung atau pucuk dari putik

· Bakal buah (ovarium), yaitu bagian putik yang mengandung sel telur dan terletak di dasar bung

Bakal Buah / Ovarium

Sebenarnya bakal buah ini termasuk dari bagian putik, namun karena perannya yang penting kadang diklasifikasikan sebagai bagian bunga yang berdiri sendiri. Bakal buah mengandung sel telur dan terletak di dasar bunga. Fungsi bakal buah adalah sebagai tempat terjadinya pembuahan, dimana terjadi peleburan antara gamet jantan dengan gamet betina, sehingga dimungkinkan terbentuknya bakal buah.

Bakal Biji

Bagian bunga yang biasanya ditemui pada tumbuhan berbiji. Fungsi bakal biji adalah untuk melindungi dan menjadi tempat pertemuan sel-sel telur yang dibuahi serbuk sari melalui proses penyerbukan. Bakal biji yang dibuahi akan berkembang menjadi biji. Pada kelompok tumbuhan berbunga, biasanya bakal biji terbungkus oleh bakal buah atau ovarium. Sementara pada kelompok tumbuhan berbiji, bakal biji akan terbuka dan dapat terlihat secara langsung.

Tangkai Bunga / Pedicellus

Bagian tangkai berada ini tepat berada di bagian bawah bunga dan bertindak sebagai pendukung terakhir dari cabang bunga. Fungsi tangkai bunga adalah menjadi penghubung antara bunga dengan ranting. Singkatnya, tangkai bunga juga berfungsi sebagai penopang bunga.

Dasar Bunga

Bagian bunga yang terletak di bagian ujung bawah. Nama latin dari dasar bunga adalah receptacle. Bagian ini merupakan bagian ujung bunga sesudah bagian tangkai bunga. Fungsi dasar bunga berguna sebagai tempat melekatnya mahkota bunga. Mahkota bunga dan bagian-bagian bunga lain bertumpu pada dasar bunga ini.

Daun Pelindung

Bagian bunga berikutnya, meski tidak selalu ada di semua bunga. Nama latin daun pelindung pada bunga adalah brachtea. Daun ini adalah daun yang di sisi-sisinya ditumbuhi bunga yang tumbuh dan berkembang. Bagian daun pelindung ini agak berbeda dari bagian kelopak bunga, karena bagian ini adalah daun terakhir yang menjadi tempat tumbuh bunga. Fungsi daun pelindung memang sebagai tempat tumbuh bunga.

Daun Tangkai / Brachteola

Daun tangkai ini berbeda dari daun pelindung yang sudah dibahas sebelumnya. Letak dari daun tangkai ini berada di pangkal tangkai bunga. Fungsi daun tangkai berperan sebagai pelindung dari bagian-bagian bunga lainnya.

b. Macam-macam Bunga

Melihat bagian-bagian yang terdapat pada bunga (tangkai dan dasar bunganya tidak diperhitungkan), maka bunga dapat dibedakan dalam:

Jenis Bunga

· Bunga Lengkap atau Bunga Sempurna (flos completus), yang dapat terdiri atas: satu lingkaran daun-daun kelopak, satu lingkaran daun-daun mahkota, satu atau dua lingkaran benang-benang sari dan satu lingkaran daun-daun buah. Bunga yang bagian-bagiannya tersusun dalam empat lingkaran dikatakan bersifat tetrasiklik, dan jika bagian-bagiannya tersusun dalam lima lingkaran dikatakan bersifat pentasiklik.

Kembang sepatu adalah salah satu contoh bunga sempurna

· Bunga Tidak Lengkap atau Bunga Tidak Sempurna (flos incompletus ), jika salah satu bagian hiasan bunganya atau salah satu alat kelaminnya tidak ada. Jika bunga tidak mempunyai hiasan bunga, maka bunga itu disebut telanjang (nudus), jika hanya mempunyai salah satu dari kedua macam alat kelaminnya maka disebut berkelamin tunggal (unisexualis ). Bunga yang mempunyai tenda bunga (perigonium), jadi jika kelopak dan mahkotanya sama bentuk maupun rupanya, seringkali dianggap sebagai bunga tidak lengkap pula.

Bunga pepaya termasuk salah satu contoh bunga tidak sempurna

2. Proses Penyerbukan (Persarian)

Dalam proses perkembangbiakan generatif pada tanaman dikenal dengan 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.

a. Jenis-jenis Penyerbukan

Beberapa contoh penyerbukan pada bunga

Berdasarkan asal serbuk sarinya, penyerbukan dapat dibedakan menjadi:

1) Penyerbukan Sendiri (Autogami)

Terjadi apabila benang sari yang jatuh pada kepala putik berasal dari bunga itu sendiri dan tentu saja yang dapat melakukannya adalah bunga lengkap yang memiliki putik dan benang sari. Pada saat terjadi autogami, dapat saja terjadi beberapa gangguan yang menghalangi pertemuan antara serbuk sari dan putik. Misalnya:

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

· 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).

2) Penyerbukan Tetangga (Geitonogami),

Penyerbukan yang terjadi jika serbuk sari yang jatuh di kepala putik berasal dari bunga lain tetapi masih pada satu pohon.

3) Penyerbukan Silang (Allogami/Xenogami),

Penyerbukan yang terjadi apabila serbuk sari yang jatuh di kepala putik berasal dari bunga lain yang sejenis tetapi berbeda pohonnya.

4) Penyerbukan Bastar (Hibridogami)

Terjadi apabila serbuk sari yang jatuh di kepala putik berasal dari bunga lain yang tidak sejenis atau sekurang-kurangnya mempunyai satu sifat beda. Jika di atas adalah jenis-jenis penyerbukan yang terjadi berdasarkan asal muasal serbuk sari yang jatuh di kepala putik, maka berikut ini adalah Jenis-Jenis penyerbukan berdasarkan faktor yang menyebabkan sampainya serbuk sari ke kepala putik, yaitu:

5) Penyerbukan oleh angin (Anemogami)

Memiliki Serbuk sari banyak, ringan, kecil, kering, dan permukaannya halus. Kepala sari mudah bergoyang. Tidak mempunyai perhiasan/mahkota bunga (jika ada berukuran kecil). Kepala putik besar. Letak serbuk sari bergantungan/bertangkai panjang. Bunga tidak berbau. Tidak mempunyai kelenjar madu. Putik melekat di tengah, berbentuk spiral sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari. Bunga tidak berwarna cerah dan biasanya hijau. Contohnya Gramineae (rumput), Oryza sativa (padi), Saccharum officinarum (tebu),dan Imperata Cylindrica (alangalang).

6) Penyerbukan oleh hewan (Zodiogami)

Berdasarkan nama hewannya, tipe penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

· Entomogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan serangga. Ciri-cirinya: Bunga berbau khas, mahkota bunga berwarna menarik/mencolok, mempunyai kelenjar madu, benang sari di dalam bunga, kepala sari bersatu di bagian dasar atau belakangnya, serbuk sari sedikit, besar, seperti tepung, berat, lengket, serta putik lengket dan kecil.

· Ornitogami , yaitu penyerbukan dengan bantuan burung. Biasanya bunga mengandung madu dan air, serta mengandung unsur warna merah karena burung peka terhadap warna ini.

· Kiropterogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Biasanya bunga mekar pada malam hari, berukuran besar, berwarna cerah, dan letaknya tidak tersembunyi.

· Malakogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan siput.

7) Penyerbukan oleh air (Hidrogami) .

Penyerbukan yang dibantu oleh air biasanya terjadi pada tumbuhan-tumbuhan air. Misalnya hidrila (Hydrilla verticilata).

8) Penyerbukan oleh manusia .

Tumbuhan yang proses penyerbukannya dibantu oleh manusia adalah tumbuh-tumbuhan yang umumnya berguna bagi kehidupan manusia. Contohya adalah Vanili dan bunga anggrek.

b. Penyebab kegagalan dalam penyerbukan

Kadang-kadang terjadi kegagalan penyerbukan dan pada beberapa jenis tumbuhan tidak mungkin terjadi autogami. Penyebabnya adalah sebagai berikut:

· Dikogami : Bila waktu masaknya putik dan serbuk sari tidak bersamaan, hal ini disebabkan karena: Serbuk sari masak lebih dahulu daripada putiknya (protandri). Contoh : seledri, bawang Bombay, jagung. Atau putik masak lebih dahulu daripada serbuk sari (protogini).

· Didesious : Bila pada satu spesies, alat kelamin jantan dan betinanya terpisah. Contohnya salak dan melinjo(Gnetum Arremon)

· Heterostil : Bila panjang antara tangkai benang sari dan tangkai putik tidak sama danberbeda jauh.Contoh : kopi, kina dan kaca piring.

· Herkogami : Bila bentuk bunga tidak memungkinkan serbuksari jatuh ke kepala putik. Contoh : vanili

3. Pembuahan (Fertilisasi)

Pembuahan pada tumbuhan adalah proses meleburnya (menyatunya) inti sperma dan ovum yang terjadi di dasar putik untuk membentuk embrio tumbuhan. Dalam tumbuhan tingkat tinggi dikenal 2 macam pembuahan yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan ganda. Pembuahan tunggal terjadi pada gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) sedangkan pembuahan ganda akan terjadi pada angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup).

a. Pembuahan tunggal

Terjadi pada kelompok tumbuhan biji terbuka (gymnospermae), yaitu: Cycas rumphii (pakis haji), Podocarpus polystachyus (kismis), Agathis dammara (damar), Gnetum gnemon (melinjo). Di dalam serbuk sari pakis haji telah terbentuk tiga macam sel, yaitu sel protalium, sel generatif dan inti buluh. Sebelum pembuahan diawali dengan penyerbukan yaitu menempelnya serbuk sari pada mikropil. Pada ujung mikropil terdapat cairan lengket (tetes penyerbukan) yang berasal dari jaringan bakal biji di sekitar mikropil. Fungsinya untuk mengikat serbuk sari yang menempel pada permukaan mikropil. Apabila cairan tersebut mengering maka serbuk sari akan terserap ke dalam ruang serbuk sari.

Di arkegonium, sel generatif tumbuhan pakis haji membelah dua menjadi sel tangkai (sel dislokator) dan sel tubuh (spermatogen). Sel spermatogen membelah menjadi dua sel spermatozoid. Sesaat setelah sel vegetatif lenyap, sel spermatozoid melebur dengan ovum membentuk zigot. Zigot berkembang menjadi embrio atau lembaga. Sel-sel gametofit lainnya berkembang menjadi endosperma yang haploid (n).

Alat perkembangbiakan pada gymnospermae berupa strobilus. Strobilus merupakan kumpulan sporofil, apabila kumpulan itu kompak dan membentuk seperti kerucut disebut konus. Sporofil pada strobilus disebut sisik strobilus. Sporofil merupakan bagian daun yang berfungsi menghasilkan spora di samping juga sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Ada 2 macam sporofil yaitu megasporofil untuk betina dan mikrosporofil untuk jantan. Pada megasporofil terdapat bakal biji. Bakal biji ini tidak dilindungi oleh dinding bakal buah.

Di dalam bakal biji terdapat megasporangium (nuselus). Pada nuselus nantinya terdapat sel induk megaspora yang mengalami meiosis menjadi 4 megaspora dan hanya satu megaspora yang berkembang. Inti megaspora mengalami pembelahan berulang kali dan akan menjadi jaringan gametofit. Sebagian dari sel-sel gametofit yang dekat dengan mikropil akan membentuk satu atau beberapa arkegonium. Pada mikrosporofil terdapat banyak mikrosporangium. Di dalam mikrosporangium banyak terdapat mikrospora dan nantinya berkembang menjadi banyak serbuk sari.

b. Pembuahan Ganda

Disebut pembuahan ganda karena memang terjadi dua kali proses pembuahan yaitu:

· Peleburan inti generatif satu dengan ovum (sel telur) membentuk zigot yang akan berkembang menjadi embrio.

· Peleburan inti generatif dua dengan inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma (cadangan makanan).

Proses pembuahan akan diawali terlebih dahulu oleh proses penyerbukan, yaitu jatuhnya serbuk sari pada kepala putik. Inti sel dalam serbuk sari akan membelah membentuk inti vegetatif, inti generatif satu, dan inti generatif dua. Setelah beberapa saat, serbuk sari akan berkecambah membentuk tabung serbuk sari sebagai jalan menuju kantung embrio. Kantung embrio terdapat pada dasar putik dan merupakan tempat terjadinya pembuahan. Inti sel serbuk sari nantinya akan berjalan di sepanjang tabung serbuk sari untuk mencapai kantung embrio tersebut.

Inti vegetatif akan berjalan di depan inti generatif karena berperan sebagai penunjuk jalan bagi kedua inti generatif tersebut. Setelah sampai di kantung embrio, inti generatif satu akan membuahi ovum membentuk zigot dan inti generatif dua akan membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma. Sel telur yang bersifat haploid (n) akan dibuahi inti generatif 1 yang bersifat haploid (n) sehingga akan menghasilkan zigot yang bersifat diploid (2n). Inti kandung lembaga sekunder akan dibuahi oleh inti generatif dua sehingga terbentuk endosperma. Endosperma bersifat triploid (3n) karena merupakan penyatuan 2 inti kandung lembaga sekunder dan inti generatif dua yang masingmasing bersifat haploid.

Zigot nantinya akan berkembang menjadi embrio calon individu baru, sedangkan endosperma merupakan cadangan makanan bagi perkembangan embrio. Endosperma akan digunakan sebagai sumber makanan pertama pada proses perkecambahan biji.

Masuknya inti sperma ke dalam kandung lembaga ada beberapa cara:

· Porogami , apabila masuknya spermatozoa melalui mikropil (liang bakal biji).

· Aporogami , apabila masuknya spermatozoa tidak melalui mikropil.

· Kalazaogami, apabila masuknya spermatozoa melalui kalaza.

Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terbentuk oleh beberapa sebab:

· Amfimiksis , apabila terjadinya embrio karena peleburan sperma dengan ovum

· Apomiksis , apabila terjadinya embrio tidak melalui peleburan sperma dan ovum. Apomiksis ada beberapa cara: partenogenesis, terjadinya embrio dari sel telur yang tidak dibuahi; apogami, terjadinya embrio dari bagian lain kandung lembaga selain ovum (sel telur) misalnya sinergid atau antipoda, tanpa adanya pembuahan.

· Embrio adventif, terjadinya embrio dari sel nuselus yaitu bagian selain kandung lembaga