Reproduksi pada Tumbuhan Biji Terbuka

Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) adalah tumbuhan yang letak bakal bijinya terbuka dan tidak terlindungi oleh daun buah.Biasanya mempunyai akar tunggang meskipun ada juga yang berakar serabut, seperti pakis haji. Daunnya kaku, kecil, tebal, dan berbentuk seperti jarum. Ada juga yang berbentuk tipis dan melebar seperti daun melinjo. Bunganya tidak mempunyai perhiasan bunga, tetapi hanya mempunyai alat perkembangbiakan yang disebut sporofil. Bunga jantan dan betina tersusun dalam strobilus atau runjung, ada yang berumah satu dan ada yang berumah dua. Dikatakan strobilus berumah satu jika strobilus jantan dan strobilus betina berada pada satu pohon. Dikatakan strobilus berumah dua jika strobilus jantan dan strobilus betina tidak berada dalam satu pohon.

Pembuahan yang terjadi pada tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) adalah pembuahan tunggal, yaitu peleburan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina akan menghasilkan zigot, kemudian berkembang menjadi embrio.

Tumbuhan biji terbuka (Gymnospermae) dibagi menjadi tiga ordo, yaitu sebagai berikut.

1.    Cycadinae (kelompok pakis haji)

Ordo ini dicirikan dengan bentuk dan susunan daun yang mirip dengan pohon palem.Batang tidak bercabang, akar serabut, dan ujung daun mudanya menggulung seperti daun tumbuhan paku muda, termasuk dalam tumbuhan berumah dua.Alat kelamin jantan dan alat kelamin betina terdapat pada pohon yang berbeda.Pohon jantan mempunyai tongkol dengan kotak-kotak berisi serbuk sari.Pohon betina membentuk daun buah yang pipih yang pada lekukan tepi daun buah terdapat bakal biji.Contohnya, pakis haji (Cycas rumphii) yang banyak dimanfaatkan untuk tanaman hias.

 

    

  

2.    Gnetinae (Kelompok melinjo)

Batang pohon melinjo tampak tegak dan bercabang-cabang, mempunyai daun lebar dengan tulang daun menyirip.Apa manfaat melinjo? Melinjo (Gnetum gnemon) banyak digunakan untuk bahan makanan, yaitu daun muda, bunga, biji melinjo dapat disayur, bijinya untuk dibuat emping, dan batangnya untuk bahan-bahan industri, yaitu kulit kayunya dipakai sebagai jala atau bahan kertas.

   

   

3.    Coniferae (kelompok pinus)

Ads by save onAd Options

Ordo ini mempunyai alat perkembangbiakan berbentuk runjung yang terletak pada strobilus.Runjung jantan berbentuk kerucut sebagai penghasil sperma.Runjung betina berbentuk seperti sisik sebagai penghasil bakal biji.Runjung jantan dan betina terletak terpisah dalam satu pohon.Batang lurus sampai kurang lebih 40 meter.Umumnya tidak menggugurkan daunnya. Contohnya, tusam (Pinus merkusi) yang getahnya dapat digunakan sebagai terpentin dan batangnya sebagai korek api, perabot rumah tangga, bahan bangunan, dan sebagai bahan obat-obatan. Selain itu, damar (Agathis alba) dapat dimanfaatkan sebagai bahan pernis, kertas, alat rumah tangga, dan alat musik.

PEMBUAHAN

Pembuahan (fertilisasi) adalah peristiwa peleburan sel kelamin jantan (sperma) dengan sel kelamin betina/sel telur (ovum). Proses ini hanya dapat terjadi di antara bunga yang sejenis. Pada tumbuhan biji, pembuahan terjadi di dalam ruang Bakal biji.Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan pembuahan ganda pada Angiospermae.

a. Pembuahan tunggal

Contoh proses pembuahan tunggal pada Pinus (Gymnospermae)

Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae atau tumbuhan berbiji terbuka. Serbuk sari akan sampai pada tetes penyerbukan, kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikrofil. Serbuk sari ini sesungguhnya terdiri atas dua sel, yaitu sel generatif atau yang kecil dan sel vegetatif yang besar, hampir menyelubungi sel generatif.Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari, yang kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Karena pembentukan buluh serbuk sari maka sel-sel yang terdapat di antara ruang serbuk sari dan ruang arkegonium terdesak ke samping akan terlarut. Sementara itu di dalam buluh ini sel generatif membelah menjadi dua dan menghasilkan sel dinding atau sel dislokator, dan sel spermatogen atau calon spermatozoid.Sel spermatogen kemudian membelah menjadi dua sel permatozoid.Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap, dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan, sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya.Pada ruang arkegonium terdapat sejumlah sel telur yang besar.Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid, sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi embrio.Pembuahan tunggal seperti ini misalnya terjadi pada pohon Pinus.

b. Pembuahan ganda

Terjadi pada tumbuhan Angiospermae atau tumbuhan berbiji tertutup.

1. Perkembangan serbuk sari

Serbuk sari yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus, yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah menjadi 2, yang besar didepan adalah inti vegetatif sebagai penunjuk jalan, dan yang kecil di belakang adalah inti generatif.Inti generatif membelah lagi menjadi dua inti generatif atau spermatozoid.

2. Pembentukan sel telur

Bersamaan dengan perkembangan serbuk sari dalam buluh serbuk sari, di dalam ruang bakal biji sel nuselus membelah menjadi 4 sel baru.Tiga di antaranya mereduksi dan yang satu tumbuh menjadi calon inti kandung lembaga primer. Inti calon kandung lembaga primer membelah menjadi dua, yang selanjutnya masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan, yang satu bergerak ke kalaza yang lain mendekati mikrofil. Kemudian masing-masing membelah lagi dua kali, sehingga terbentuklah 8 inti.Yang dekat kalaza 3 inti menempatkan diri berdekatan disebut antipoda.Yang satu lagi bergerak ke tengah.Yang dekat mikrofil 3 inti menempatkan diri berdekatan.Yang tengah adalah ovum, sedang mengapitnya adalah sinergid, yang satu lagi juga menuju ke tengah.Dua inti yang bergerak ke tengah bersatu membentuk inti kandung lembaga sekunder yang diploid.Kemudian spermatozoid yang satu membuah ovum membentuk zigot, sedang spermatozoid yang satu lagi membuahi inti kandung lembaga sekunder menghasilkan calon endosperm yang triploid.Inilah yang dinamakan pembuahan ganda.

Masuknya inti generatif ke dalam ruang bakal biji ada beberapa cara, yaitu:

• Porogami : bila dalam pembuahan masuknya spermatozoid melalui mikrofil.
• Aporogami : bila masuknya spermatozoid tidak melalui mikrofil. Bila masuknya spermatozoid melalui kalaza, maka disebut kalazogami.

Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terjadi karena:

a.       Amfiksis (amfmiksis), yaitu terjadinya embrio melalui peleburan antara ovum dan sel spermatozoid.

b.      Apomiksis,embrio terjadi bukan dari peleburan sel telur dengan sel spermatozoid. Apomiksis dapat terjadi karena:

• Partenogenesis, yaitu pembentukan embrio dari sel telur tanpa adanya pembuahan.
• Apogami, yaitu embrio yang terjadi dari bagian lain dari kandung lembaga tanpa adanya pembuahan, misalnya dari sinergid atau antipoda.
• Embrioni adventif, yaitu embrio yang terjadi dari selain kandung lembaga. Misalnya, dari sel nuselus.

Terjadinya amfimiksis dan apomiksis secara bersama-sama menyebabkan terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji.Peristiwa ini disebut poliembrioni.Poliembrioni sering dijumpai pada jeruk, mangga, nangka, dan sebagainya.

Proses pembuahan pada tumbuhan biji adalah sebagia berikut:

1.   Setelah penyerbukan, kepala putik menghasilkan cairan gula untuk memberi makan serbuk sari yang melekat.

2.   Mula-mula dinding serbuk sari mengembang, kemudian dinding luar serbuk sari pecah. Sedangkan dinding sebelah dalam melengkuk ke dalam menembus kepala putik, kemudian membentuk buluh serbuk sari atau tabung serbuk sari. Tabung ini menghubungkan serbuk sari dengan bakal biji. Tabung serbuk sari menuju ke inti sel telur di dalam bakal biji melalui celah kecil yang disebut mikropil.

3.   Selam perjalanan serbuka sari di dalam tabung sari menuju bakal biji, terjadi beberapa perubahan. Inti sel serbuk sari membelah menjadi dua,yakni inti vegetatif dan inti generatif. Inti vegetatif berfungsi untuk mengatur pertumbuhan tabung serbuk sari sehingga mencapai mikrofil dan setelah itu inti vegetatif mati. Sedangkan Inti generatif membelah membelah lagi menjadi dua inti sperma. Dua inti sperma yang terbentuk ini akan masuk ke ruang bakal biji melalui mikropil.

4.    Di dalam ruang bakal biji/kandung lembaga pun terjadi proses untuk membentuk sel telur (ovum). Sel induk megaspora mengalami pembelahan meiosis menghasilkan satu sel megaspora dan tiga sel lainnya berdegenerasi. Selanjutnya sel megaspora (kandung embrio muda) mengalami pembelahan (mitosis) tiga kali yang menghasilkan 8inti sel, yang terdiri dari: 1 inti sel telur, 2 inti sinergid, 3 antipoda dan 2 inti kandung lembaga primer (kemudian bersatu membentuk inti kandung lembaga sekunder) yang bersifat diploid (2n). Inti sel di apait oleh 2 inti sinergid dan letaknya dekat mikropil. Sedangkan 3 antipoda terletak pada kutub yang berlawanan dengan mikropil. Dan inti kandung lembaga primer terletak di tengah, di antara sel telur dan antipoda. Perhatikan gambar :

Gambar Perkembangan pembentukan kandung lembaga.

5.    Selanjutnya inti sperma satu membuahi sel telur membentuk zigot(lembaga). Peristiwa pembuahan ini disebut pembuahan pertama. Zigot kemudian tumbuh menjadi embrio. Sedangkan inti sperma yang kedua melebur dengan inti kandungan lembaga sekunder membentuk endoperm yang bersifat triploid (3n). Peristiwa pembuahan ini disebut pembuahan kedua. Endosperm merupakan cadangan makanan bagi lembaga atau embrio. Nah! Karena terjadi dua kali pembuahan seperti ini maka proses pembuahan pada tumbuhan biji sering disebut sebagai pembuahan ganda. Perhatikan gambar :

6.    Setelah pembuahan selesai maka sisa benang sari, mahkota, dan kelopak bunga akan layu dan gugur. Sedangkan bakal biji berkembang menjadi biji yang dilindungi oleh dinding bakal buah, dan bakal buah berkembang menjadi buah


Sumber : 
Tjitrosoepomo, Gembong, 1997. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada
http://www.gudangmateri.com/2009/03/penyerbukan-dan-pembuahan-bunga.html