REPRODUKSI TUMBUHAN

REPRODUKSI TUMBUHAN

Reproduksi pada tumbuhan berlangsung melalui 2 cara yaitu vegetatif dan generatif. Namun, tidak semua tumbuhan dapat melakukan reproduksi vegetatif. Ada tumbuhan yang hanya bereproduksi secara generatif saja. Reproduksi vegetatif pada tumbuhan sering disebut juga propagasi vegetatif. Propagasi vegetatif dapat terjadi secara alami maupun dengan bantuan manusia.

1.     Reproduksi secara vegetatif alami

Ada beberapa cara tumbuhan melakukan propagasi vegetatif alami, antara lain dengan umbi lapis, umbi batang, rizom, tunas liar (adventif), tunas, geragih, spora, dan fragmentasi.

Spora

Reproduksi dengan spora biasanya terjadi pada lumut dan tumbuhan paku. Spora tumbuhan lumut dibentuk oleh geneasi sporofitnya, yaitu di dalam sporangium (kotak spora). Spora tumbuhan paku dihasilkan oleh daun fertile (sporofil) pada permukaan bawah daun fertile(sporofil) pada permukaan bawah daun atau di tepi-tepi daun.

fragmentasi

Fragmentasi adalah perkembangbiakan dengan cara memisahkan diri dari koloni induknya dan tumbuhan menjadi indifidu baru. Pada umumnya, fragmentasi terjadi pada ganggang hijau yang berbentuk filament, misalnya Hydrodictinsp.

Tunas

Biasanya tunas muncul pada tumbuhan yang telah dewasa (tua). Tunas ini dapat munculdari akar, batang, atau daun.Pembentukan tunas batang misalnya terjadi pada tumbuhan bamboo, tebu, dan pisang. Tunas akar misalnya pada tumbuhan cemara, sukun, kesemek. Tunas daun pada tumbuhan cocor bebek. Tunas-tunas yang muncul selain pada batang dinamakan tunas adventif (liar).

Umbi lapis

Umbi lapis adalah batang yang tumbuh di bawah tanah. Bentuk umbi lapis menggelembung, berair, dan memiliki sisik-sisik daun yang berfungsisebagai cadangan makanan.Umbi lapis memilliki tunas samping (anak umbi lapis) yang tumbuh di antara daun. Tunas samping akan tumbuh menjadi individu baru dan memisahkan diri dari induknya. Tumbuhan yang membentuk umbi lapis antara lain bawang merahDaffodil.

Umbi batang

Umbi batang adalah batang yang menggelembung di bawah tanah. Umbi batang berisi cadangan makanan. Pada umbi batang terdapat mata tunas-mata tunas yang kelak tumbuh menjadi tumbuhan baru. Umbi batang terdapat antara lain pada kentang.

Rizom

Rizom adalah batang yang tebal dan tumbuh di bawah tanah. Pada rizom terdapat tunas, sisik-sisik daun, dan antarruas. Jika rizom terpisah dari induknya maka akan tumbuh menjadi individu baru. Rizom terdapat pada tumbuhan Zingiberaceae, bamboo, dahlia, dan beberapa jenis rumput.

Stolon (Geragih)

Stolon sering kita lihat pada rumout-rumputan liar. Stolon merupakan batang yang menjalar di permukaan atau di bawah tanah. Panjang stolon ini bisa bermeter-meter. Di sepanjang stolon tumbuh tunas-tunas liar yang kelak akan tumbuh menjadi indifidu baru.Stolon yang menjulur di atas tanah misalnya pegagan (Centella asiatic) dan stroberi (Fragraria fesca), sedangkan yang menjalar di bawah tanah misalnya rumput teki (Cypcrus rotundus).

2.     Reproduksi Vegetatif secara Buatan.

Reproduksi secara buatan merupakan cara reproduksi dengan campur tangan manusia. Reproduksi cara ini bertujuan agar tumbuhan segera menghasilkan buah yang berkualitas dan dalam jumlah yang lebih banyak serta tahan terhadap serangan penyakit. Reproduksi secara buatan ini dapat melakukan bermacam-macam cara, antara lain stek, cangkok, mengenten, okulasi, dan merunduk.

Stek

Stek adalah cara perkembangbiakan dengan menggunakan potongan-potongan batang atau cabang, terutama pada daerah yang berbuku-buku, misalnya tanaman Hibiscus tiliaceus (waru) dan Saccharum officinarum (tebu).

Cangkok

Cangkok adalah cara perkembangbiakan dengan membuang sebagian kulit dan kambium secara melingkar pada cabang batang, lalu ditutup dengan tanah yang kemudian dibungkus dengan pembalut (sabut atau pelastik). Setelah akar tumbuh , batang dipotong kemudian ditanam. Cangkok hanya dapat dilakukan pada tumbuhan yang tergolong dikotil, terutama buah-buahan.

Mengenten/menyambung

Mengenten adalah menyambung dua jenis tumbuhan yang -berbeda. Mula-mula biji tumbuhan disemaikan. Setelah tumbuh sebesar yang diinginkan, lalu dipotong dan disambung dengan potongan cabang/ranting jenis tumbuhan lain yang kualitasnya lebih baik dan diameter batangnya kurang lebih sama, lalu dibalut dan diikat dengan kuat.

Okulasi (Menempel)

Okulasi pada dasarnya sama dengan mengenten, tetapi tumbuhan yang ditaruh di atas hanya diambil mata tunasnya saja. Kedua macam tumbuhan yang diokulasi biasanya mempunyai kelebihan-kelebihan tersendiri, misalnya tumbuhan jeruk yang perakarannya kuat, buahnya sedikit dan kecil-kecil dengan tumbuhan jeruk yang perakaran lemah namun dapat berbuah banyak dan besar-besar.

Merunduk

Merunduk adalah menundukkan cabnag/batang tumbuhan hingga masuk ke dalam tanah. Pada bagian yang ditimbun tanah tersebut kemudian akan muncul akar. Setelah perakaran kuat, lalu batang dipotong dan dipisahkan dengan induknya.Reproduksi vegetatif buatan yang memanfaatkan kemajuan teknologi adalah dengan system kultur jaringan. Kultur jaringan adalah menanam/mengkultur sel tumbuhan dalam medium buatan yang dilengkapi hormone. Dari sel tersebut akan tumbuh individu baru yang sama dengan induknya.

Keuntungan-keuntungan reproduksi secara vegetatif buatan antara lain, sifat-sifat tumbuhan hasil reproduksi sama dengan sifat-sifat tumbuhan induknya dan cepat menghasilkan buah. Kekurangan-kekurangannya antaralain system perakaran kurang kuat, terutama yang dilakukan dengan stek atau cangkok; dan jika tanaman dipotong ranting-rantngnya maka dapat menyebabkan menurunnya pertumbuhan.

3.     Reproduksi Generatif

Perkembangan khusus untuk tumbuhan Spermatophyta melalui dua peristiwa pentng, yaitu penyerbukan dan pembuaha. Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari di kepala putik untuk tumbuhan Gymnospermae.

Berdasarkan asal serbuk sari, penyerbukan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, perhatikan tabel berikut ini!

Jenis penyerbukan	Asal serbuk sari
Autogami (penyerbukan sendiri)	Dari satu bunga yang sama
Geitonogami (penyerbukan tetangga)	Dari bunga lain dalam satu pohon
Alogami (penyerbukan silang)	Dari bunga pohon lain yang masih satu spesies
Bastar	Dari bunga lain yang berasal dari varietas lain

Agar serbuk sari sampai ke kepala putik maka dalam penyerbukan ada hal-hal yang menjadi perantaranya, antara lain angin, air, hewan, dan manusia.

Angin (Anemogami)

Anemogami adalah sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan bantuan angina. Ciri-ciri bunga yang penyerbukannya secara anemogami adalah sebagai berikut:

1.      bunga tidak berwarna cerah, biasanya hijau, dan tidak terdapat kelopak bunga

2.      bunga tidak berbau

3.      tidak memiliki kelenjar madu

4.      benang sari bertangkai panjang dan berjumbai di luar bunga

5.      putik melekat di tengah

6.      serbuk sari sangat banyak, kecil seperti bubuk, kering, ringan, dan permukaannya halus

7.      struktur bunga sederhana

8.      putik berbentuk spiral atau pensil sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari.

Anemogami dapat terjadi pada rumput-rumputan.

Air (Hidrogami)

Hidrogami artinya sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan bantuan air. Hidrogami lazim terjadi pada tumbuhan air, misalnya Hydrilla, eceng gondok, dan teratai.

Hewan (Zoidiogami)

Penyerbukan dengan perantara hewan biasanya dilakukan oleh serangga, burung, kelelawar, dan siput.

Hewan-hewan yang berperan dalam penyerbukan disebut polinator dan peristiwa penyerbukannya disebut polinasi.

Entomogami

Entomogami adalah penyerbukan dengan perantara serangga. Entomogami biasanya terjadi pada tumbuhan yang menghasilkan madu dan serbuk sari. Contoh hewannya, antara lain kupu-kupu, lalat, kumbang, dan lebah.

Saat mengisap madu, tubuh serangga tertempel serbuk sari, dan jika serangga beralih ke bunga lain atau menyentuh kepala kepala putik tersebut sehingga terjadilah penyerbukan.

Ciri-ciri bunga yang diserbuki oleh serangga adalah sebagai berikut:

1.      mahkota dan benang sari berwarna cerah

2.      memiliki kelenjar madu

3.      benang sari di dalam bunga

4.      anthera (kepala sari) bersatu di bagian dasar atau belakangnya

5.      serbuk sari hanya sedikit, besar seperti tepung, berat, lengket, dan kadang-kadang permukaannya berukir

6.      putik lengket dan kecil

7.      struktur bunga termodifikasi untuk tempat mendarat dan makan bagi serangga

8.      bunga berbau harum

9.      Ornitogami

Ornitogami adalah penyerbukan dengan bantuan burung. Bunga yang dipolinasi oleh burung biasanya mengandung madu dan air, serta berwarna merah atau mengandung unsure warna merah karena burung peka terhadap warna ini. Selain itu, bentuk bunga yang diserbuki burung biasanya khusus. Contohnya, bunga yang diserbuki oleh burung kolibri memiliki tabung nectar yang panjang dan sempit. Burung kolibri menjilat madu dengan lidahnya yang tipis dan panjang.

Kelelawar (Kripterogami)

Kripterogami adalah penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Bunga yang dipolinasi oleh kelelawar biasanya mekar di malam hari, berukuran besar, berwarna cerah, dan letaknya tidaknya tersembunyi.

Siput (Malakogami)

Malakogami adalah penyerbukan yang terjadi dengan bantuan siput. Malakogami terjadi pada tumbuhan yang sering dikunjungi siput.

Manusia (Antropogami)

Antropogami adalah penyerbukan yang sengaja dilakukan oleh manusia, misalnya penyerbukan pada bunga tumbuhan vanili dan beberapa jenis anggrek. Penyerbukan dengan perantara manusia biasanya dilakukan karena bunga tersebut tidak dapat menyerbuk sendiri atau karena manusia ingin melakukan persilangan buatan untuk mencari varietas-varietas baru.

Pembahasan reproduksi generatif pada tumbuhan akan dibagi menjadi dua, yaitu kelas Angiospermae dan Gymnospermae. Berikut akan dibahas satu persatu.

Pembuahan pada Gymnospermae

Dalam membahas pembuahan pada Gymnospermae diambil contoh Pinus merkusi.

Pada tumbuhan berduri jarum (konifer), misalnya pinus, gamet jantan dan betina dihasilkan dalam konus (strobilus). Konifer bersifat heterospora, artinya menghasilkan mikrospora (gamet jantan) dan megaspora (gamet betina). Mikrospora akan tumbuh menjadi dua mikrosporangia di dalam tiap mikrosporofil konus jantan, sedangkan megaspora tumbuh menjadi 2 megasporangia (ovulum) di tiap megasporofil konus betina . Ukuran konus jantan lebih kecil dibandingkan konus betina.

Konus jantan melepaskan mikrospora (serbuk sari) yang bersayap satu pasang yang kemudian akan diterbangkan ke konus betina. Mikrospora (serbuksari) kemudian menempel pada tetes penyerbukan.

Proses penyerbukan Serbuk sari yang sampai pada tetes penyerbukan terdiri dari dua sel, yaitu sel generatif dan sel vegetatif. Serbuk sari akan terisap masuk lewat mikrofil ke dalam ruang bakal biji (ruang serbuk). Di dalam ruang serbuk, serbuk sari kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari mulai menembus nuselus. Pembuahan terjadi kira-kira satu tahun setelah penyerbukan. Selama satu tahun tersebut, sel induk megaspora dalam nuselus melakukan meiosis menghasilkan 4 sel haploid. Satu sel haploid bertahan sebagai megaspore yang kemudian membelah berkali-kali membentuk gametofit betina yang belum dewasa, sementara 3 inti haploid sisanya berkembang menjadi dua arkegonium yang masing-masing mengandung telur. Saat inilah telur sudah siap dibuahi.

Saat pembuahan, buluh serbuk sari bergerak ke ruang sarkegonium Bersamaan dengan itu, sel generatif membelah menjadi dua, yang satu disebut dislokator (sel dinding) dan yang lain disebut sel spermatogen. Sel spermatogen kemudian membelah menjadi dua spermatozoid yang bentuknya seperti rumah siput dengan rambut getar yang tersusun dalam satu spiral.

Sesampainya di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap dan spermatozoid dilepaskan ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan sehingga spermatozoid dapat berenang-renang di dalamnya. Kemudian terjadilah pembuahan sel telur oleh spermatozoid yang menghasilkan zigot sebagai calon embrio.

Semua sel telur dalam arkegonium mungkin dibuahi, tetapi hanya satu zigot yang berkembang menjadi embrio. Embrio pinus mengandung akar rudiment (belum sempurna) dan beberapa daun-daun embrio yang disebut kotiledon.

Pembuahan pada Gymnospermae disebut pembuahan tunggal karena hanya terjadi satu kali pembuahan, yaitu antara spermatozoid dengan sel telur.

Pembuahan pada Angiospermae

Organ reproduksi Angiospermae adalah bunga. Bunga terdiri atas kelopak (calyx), mahkota (corolla), benang sari (stamen), dan putik (pistillum). Yang berfungsi sebagai alat kelamin betina adalah putik.

Benang sari terdiri atas kepala sari (anthera) dan tangkai sari (filament). Gamet jantan (serbuk sari) dibentuk dalam kepala sari. Di dalam kepala sari terdapat ruang-ruang serbuk sari yang jumlahnya tergantung spesiesnya. Di tiap ruang serbuk sari terdapat sejumlah mikrosporofit yang bersifat diploid. Mikrosporosit-mikrosporosit membelah secara meiosis menjadi 4 mikrospora. Tiap mikrospora lalu berkembang menjadi mikrospora dewasa atau serbuk sari (pollen). Tiap serbuk sari mengandung 1 inti generatif dan 1 ssel tabung yang siap untuk membuahi.

Putik terdiri atas kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan ovarium yang berisi ovulum (bakal biji). Kepala putik berfungsi sebagai tempat melekatnya serbuk sari, tangkai putik berfungsi sebagai tempat lewatnya buluh serbuk, dan ovarium adalah tempat pembentukan gamet betina atau sel induk megaspora (kandung lembaga).

Sel tersebut membelah secara meiosis membentuk 4 sel, tetapi hanya satu yang bertahan menjadi megaspore.

Inti sel megaspora ini kemudian membelah menjadi dua, dan tiap-tiap inti membelah menjadi dua, dan tiap-tiap inti membelah lagi dua kali berturut-turut dan akhirnya menjadi delapan inti. Selanjutnya, tiga inti menempatkan diri di bagian dinding dan disebut antipoda dan satu inti menuju ketengah; tiga inti lainnya menempatkan diri pada daerah dekat mikrofil dan satu inti menuju ketengah. Dua dari tiga inti di dekat mikrofil tersebut yang berada di tepi dinamakan sinergid (sel pengiring) dan yang di tengah adalah sel telur (ovum). Adapun inti-inti yang menuju ke tengah kemudian melebur menjadi inti yang diploid (2n) dan dinamakan inti kandung lembaga sekunder (inti sel polar).

Pembuahan pada Angiospermae diawali oleh peristiwa penyerbukan, yaitu sampainya serbuk sari pada kepala putik. Melekatnya serbuk sari karena adanya zat perekat yang dihasilkan oleh kepala putik. Serbuk sari tumbuh menjadi buluh serbuk sari yang kemudian dengan gerak kemotropi bergerak ke bakal biji di dalam bakal buah.

Pada saat serbuk sari tumbuh menjadi buluh serbuk sari, dinding luarnya (eksin) pencah dan dinding dalamnya (intin) larut lalu tumbuh memanjang.

Di dalam buluh serbuk sari, sel generatif membelah secara mitosis membentuk 2 sperma (gamet jantan), sedangkan inti vegeratif tidak membelah.

Buluh serbuk sari yang jumlahnya banyak menuju ke bakal bji (kandung lembaga). Setelah sampai pada mikrofil, inti vegetatif berdegenerasi kemudian lenyap. Inti generatif (sperma) masuk dan terjadilah pembuaha. Salah satu sperma membuahai sel telur (ovum) yang kemudian tumbuh menjadi embrio, dan satu sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder yang kemudian menjadi endosperma. Endosperma berfungsi sebagai cadangan makanan bagi embrio. Dengan demikian, terjadilah dua macam pembuahan, oleh sebab itu dinamakan pembuahan ganda. Selang waktu antara terjadinya peristiwa penyerbukan sampai pembuahan relative singkat.

Pada peristiwa pembuahan, jika inti generatif masuk melalui mikrofil dinamakan porogami, dan jika tidak melalui mikrofil disebut aporogami. Bilamana melalui kalaza disebut kalazogami.

Menurut asal terbentuknya, embrio dapat terjadi secara amfimiksis dan apomiksis. Amfimiksis adalah terbentuknya embrio melalui peleburan sperma dan ovum, sedangkan apomiksis adalah terbentuknya embrio tanpa melalui peleburan sperma dan ovum.

Apomiksis dapat terjadi karena adanya peristiwa berikut ini.

1.      Partenogenesis; merupakan pembentukan embrio dari sel tanpa di buahi oleh spermatozoid.

2.      Apogami; merupakan pembentukan embrio dari bagian-bagian lain dari kandung lembaga tanpa perkawinan, misalnya antipoda atau sinergid.

3.      Embrio adventif; merupakan pembentukan embrio dari sel selain kandung lembaga, misalnya dari sel-sel nuselus.

Peristiwa apomiksis menyebabkan poliembroni, yaitu terdapat lebih dari satuembrio dalam biji, misalnya kita jumpai pada jeruk (Citrus sp), mangga (Mangifera indica), dan duku (Lansium domesticum)