EMBRIOLOGI TUMBUHAN

STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN MEGAGAMETOFIT

GYMNOSPERMAE

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Embriologi Tumbuhan

Oleh :

Arlinda Kustiani (1006580)

Dieni Hanifa (1005325)

Gina Hayatulisma (1004548)

Karomatun Fajriah (1004899)

Tia Gustiani (1000674)

Kelompok 8

BIOLOGI B 2010

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gymnospermae adalah tumbuhan yang memiliki biji terbuka.

Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, yaitu gymnos yang berarti

telanjang dan sperma yang berarti biji, sehingga gymnospermae dapat

diartikan sebagai tumbuhan berbiji terbuka. Pada Gymnospermae, biji nampak

(terekspos) langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun strobilus

atau runjung, bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium).

Gymnospermae telah hidup di bumi sejak periode Devon (410-360 juta

tahun yang lalu), sebelum era dinosaurus. Pada saat itu, Gymnospermae banyak

diwakili oleh kelompok yang sekarang sudah punah dan kini menjadi batu bara,

seperti Pteridospermophyta (paku biji), Bennettophyta, dan Cordaitophyta. Anggota-

anggotanya yang lain dapat melanjutkan keturunannya hingga sekarang.

Angiospermae yang ditemui sekarang dianggap sebagai penerus dari salah satu

kelompok Gymnospermae purba yang telah punah (paku biji).

Gymnospermae memiliki karakteristik yang unik, yaitu daur hidup yang

sama seperti tumbuhan paku heterospora. Daur ini terdiri dari dua fase, yaitu fase

gametofit dan fase sporofit. Salah satu komponen yang terlibat dalam fase ini adalah

megagametogenesis. Megagametogenesis merupakan fase pembentukan gamet

betina. Dalam makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai struktur dan

perkembangan makrogametofit pada gymnospermae.

1.2 Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui struktur

dan perkembangan megagametofit pada gymnospermae.

1.3 Manfaat

Makalah ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang

struktur dan perkembangan megagametofit pada gymnospermae, serta dapat

menjadi referensi untuk pembutan makalah atau penelitian lebih lanjut.

1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Struktur Strobilus Betina

Strobilus Pinus Betina

(Sumber: Anonim 1, ____)

Strobilus betina pinus merupakan salah

satu strobilus divisi Gymnospermae yang sering

kita temui. Bentuknya kerucut dan tersusun atas

banyak sporofil dengan duduk spiral. Strobilus

betina biasanya terdapat di ujung cabang muda

dan letaknya di aksilar. Pada awalnya strobilus

tumbuh meruncing ke atas, tetapi setelah

matang pertumbuhannya berbalik. Pada

permukaan atas setiap sporofilnya terdiri dari

dua ovulum yang masing-masing dilengkapi

satu sayap.

Stuktur Megasporofil Pinus sylvestris

(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)

2.2 Megasporogenesis dan Megagametogenesis

2

Sebelum terjadi makrogametogenesis, proses yang terjadi adalah

makrosporogenesis. Megasporogenesis adalah pembentukan sel megaspore.

Proses makrogametosis berawal dari terdiferensiasinya sel arkespora yang

terletak di bawah epidermis (hipodermis) menjadi sel parietal primer dan sel

sporogerus primer. Kemudian, sel sporogenus tersebut akan berkembang

menjadi sel induk megaspora yang diploid (2n). Sel induk megaspora tersebut

akan mengalami pembelahan meiosis menghasilkan empat sel megaspora

haploid (n). Namun, dalam perkembangannya tiga sel megaspora tadi

mengalami degenerasi sehingga hanya satu saja yang fungsional. Sel

megaspora yang fungsional inilah yang akan berkembang menjadi gamet pada

tahap makrogametogenesis. Megaspora yang haploid tersebut akan mengalami

pembelahan mitosis berulang-ulang, yang menghasilkan gametofit betina-

haploid multiseluler, namun pembelahan masih bersifat karyokinesis.

Kemudian, terbenruk dinding sel sehingga inti sel menjadi seluler. Pada

perkembangan berikutnya akan terbentuk arkegonium yang berisi sel telur

atau oospere.

(Sumber: Anonim 2, ____)

BAB III

3

PEMBAHASAN

3.1 Megagametogenesis

Megaspora haploid adalah sel pertama dari gametofit betina. Pada

akhir tahun pertama setelah penyerbukan, megaspora mulai berkecambah.

Perkecambahan dari megaspora dan pertumbuhan prothallus betina

berlangsung sangat lambat. Ada interval sekitar 13 bulan antara asal

megaspora dan pengembangan gametofit betina dewasa. Dalam P.

wallichiana dan P. roxburghii megaspora membentuk beberapa inti bebas

sebelum masuk pada masa istirahat. (Vasishta, 1983)

Ovula pada Pinus roxburghii dengan

satu megaspora yang fungsional


Ovula pada Pinus roxburghii dengan

inti bebas di perifer setelah mitosis

(karyokenesis)


Megaspora mengalami peningkatan ukuran. Intinya mengalami

serangkaian proses dalam pembelahan sekitar sebelas kali berturut-turut.

Proses ini menghasilkan sekitar 2500 ratus inti. Anak intinya tersebut

berkumpul di lapisan perifer mengelilingi sebuah vakuola sentral yang besar.

Pada proses ini hanya terjadi karyokinesis (belum terbentuk dinding sel)

sehingga terlihat seperti sel dengan inti yang banyak. Pada tahapan ini

4

gametofit terisi sepenuhnya oleh inti bebas. Selain itu, terdapat juga akumulasi

bertahap dari bahan cadangan makanan dalam gametofit. Ada kantung embrio

yang dikelilingi oleh beberapa lapis jaringan spons yang nantinya akan diserap

sepenuhnya. (Vasishta, 1983)

Ovula pada Pinus roxburghii yang terisi oleh inti seluler makrogametofit


Pada tahapan selanjutnya akan terbentuk dinding di antara formasi

tersebut sel bebas tadi sehingga menjadi seluler. Pembentukan formasi dinding

akan dimulai pada minggu kedua bulan Mei. Proses ini dimulai dari

pembentukan mikropilar akhir dan pembesaran sel. Pembentukan dinding

dipengaruhi oleh sejumlah alveoli yang tumbuh sentripetal. Pembelahan

nukleus dikuti oleh hasil pembentukan dinding dalam peningkatan jumlah sel.

Megaspora yang terbentuk akhirnya terisi oleh massa yang solid dari jaringan

parenkim yang berdinding tipis. Bentuk ini merupakan prothallus yang

terkadang keliru digambarkan sebagai endosperma. Bentuk tersebut tidak

memiliki klorofil atau rhizoid. Megaspora yang berisi prothallus perempuan

tertutup di nukleus (jaringan diploid). Keduanya tidak terlepas dari tanaman

induk. Sel-sel superfisial dari prothallus betina berkembang menjadi 2-4

arkegonia di P. roxburghii (Konar, 1960) dan 1-2 arkegonium di

P.wallchiana. (Vasishta, 1983)

5

3.2 Struktur Arkegonia

Di ujung prothallus berkembang 2-4 arkegonia. Arkegonia terdiri

dari leher yang pendek dan perut yang menggembung. Bagian leher tersusun

atas empat sel yang tersusun dalam lapisan tunggal dalam P.roxburghii

(Konar 1960) dan P.wallichiana (Konar dan Ramchandani 1956). Perut berisi

oosphere atau telur dan sel-sel saluran ventral. Bagian perut tertanam di

jaringan prothallus tetapi sel-sel prothallus berdekatan dengan leher. Hal ini

karena bagian perut tumbuh lebih cepat daripada sel-sel leher sehingga leher

akhirnya terletak pada depresi, biasanya disebut ruang arkegonial. Arkegonia

sepenuhnya terbentuk pada akhir Juni.

Gambar ovula yang matang dan arkegonia di dalamnya pada Pinus roxburghii


6

Foto penampang asli ovula yang telah matang

(Sumber Gambar: Anonim 3, ____)

3.3 Perkembangan Arkegonium

Arkegonium biasanya memiliki ukuran yang besar, dengan nukleus

yang terlihat menonjol serta memiliki vakuola. Selnya terbagi secara periklinal

dan berkembang menjadi dua bagian yang atas menjadi sel leher, dan yang

bawah terdeferensiasi menjadi sel tengah.

Sel tersebut terbagi secara vertikal dan berkembang menjadi empat

sel yng dinamakan sel leher arkegonium. Sel tengah berkembang melebar dan

di sitoplasmanya nampak vakuola yang mencolok, yang lama kelaman akan

menghilang dan sitoplasmanya menebal.

Terlihat jelas sel tersebut diselimuti oleh jaringan pelindung. Di

dalamnya terdapat nukleus yang besar. Dibagian atasnya terdapat ventral

canal cell.Sel tersebut akan berdegenerasi setelah sel jantan terbentuk dan

masuk membentuk sel tabung . Sel telurnya akan bergerak ke arah tengah dan

mengalami pelebaran. Saat dewasa, sitoplasma dari sel telur akan terbntuk

menjadi seperti benang-benang gelendong yang menyebar dari bagian tengah

ke daerah pinggir-pinggir sel. Pada angiospermeae dan gymnospermeae, sel

megaspora yang terbentuk dari prothallus yang berada dalam kantung embrio.

(Vasishta, 1983)

7

Arkegonium yang telah matang pada Pinus wallichiana


3.4 Pollen Chamber

Pollen chamber terbentuk karena degenerasi sel nuselus di ujung

mikropil atau karena pemisahan epidermis dari jaringan dibawahnya. Pollen

chamber memiliki fungsi penting dalam prepolinasi untuk membantu

penerimaan butir polen.

Pollen chamber


8

3.5 Fertilisasi

Perkecambahan Pollen Dalam Ovula


Tabung pollen yang pertumbuhannya tertahan pada tahun pertama

setelah ia menembus nusellus melanjutkan pertumbuhannya ketika strobilus

betina menginjak tahun keduanya. Sel generatif terbagi menjadi sel pengiring

(stalk cell) dan sel tubuh (body cell). Sel tubuh terbagi menjadi dua sel gamet

jantan atau mikrogamet, tetapi tidak terbentuk dinding sel yang memisahkan

sitoplasma kedua sel tersebut. Sel jantan bersifat non-motile. Mereka(sel

gamet) mengapung/mengambang diantara tabung pollen sementara tabung

pollen sudah memasuki nusellus dan mencapai prothallus betina. Setelah itu ia

melewati mikropil dan menembus/memasuki nusellus. Sehingga pada

akhirnya ujung pollen tube memasuki leher arkegonium setelah

memecahkannya dan kemudian terbentuk gembungan pada ujungnya. Pada

Pinus sp., dua non-motile sel dan isi lain dari tabung pollen dikeluarkan

kedalam sebuah lubang, dimana semua sel jantan disintegrasi kecuali satu sel

yang tetap. Pollen tube pecah pada bagian lubang tersebut. Nukleus dari sel

jantan yang tersisa bersatu/meluruh dengan sel telur untuk menyempurnakan

fertilisasi. Sel telur yang telah dibuahi menghasilkan sebuah dinding yang

mengelilinginya dan terbentuklah oospora atau zygot. Proses fertilisasi ini

mengembalikan jumlah double kromosom di dalam nukleus. Zygot

merupakan sel pertama dari fase sporofit. Lebih dari satu arkegonium

9

mungkin dapat dibuahi dalam satu ovul, tapi hanya satu yang akan mencapai

kematangan sementara yang lainnya akan mati.

Sebelum isi dari pollen tube terlepas ke dalam lubang (venter),

terbentuklah vakuola penerima pada bagian atas dari sitoplasma sel telur.

Nukleus dari sel gamet jantan yang fungsional mendekati nukleus betina dan

mereka akhirnya bersentuhan atau saling terbenam satu dengan lainnya.

Membran yang terletak di daerah dimana mereka saling bersentuhan

kemudian meluruh/larut dan benang-benang kromatin pada tiap nukleus

memadat untuk membentuk konfigurasi profase dan kemudian kromatin

berubah bentuk menjadi kromosom yang berbeda.

10

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan uraian mengenai megagametofit pada gymnospermae,

dapat disimpulkan sebagai berikut :

Sel megaspora fungsional yang haploid adalah sel pertama dari gametofit

betina

Proses pembentukan megagametofit :

Sel megaspora fungsional yang haploid pembelahan mitosis sekitar 11

kali (karyokinesis) terbentuk kurang lebih 2000 sel yang terletak di

perifer yang mengelilingi vakuola sentral (terlihat seperti sel yang

memiliki banyak inti) mengalami perkembangan sehingga terbentuk

dinding seluler seluruh sel terisi penuh oleh inti bebas terbentuk

prothallus/ gametofit betina 2-4 sel di ujung prothallus berkembang

menjadi arkegonia arkegonia terdiri dari bagian leher (berisi 4 sel

penyusun) dan bagian perut (berisi oosphere/ sel telur) sel telur matang

dan semakin membesar dengan sitoplasma yang menyebar (sel siap

dibuahi).

11

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 2010. Gymnospermae [Online]. Tersedia: http://meynyeng.

wordpress.com [18 September 2011]

Vasishta, P. C. 1983. Botany For Degree Students Volume V Gymnospermae.

New Delhi: Ram Nagar.

SUMBER GAMBAR

Anonim 1. Stobilus Pinus Betina [Online]. Tersedia: http://www.crystalinks.com/

[19 Oktober 2011]

Anonim 2. Pine Life Cycle [Online]. Tersedia: http://www.bio.miami.edu/ [18

September 2011]

Anonim 3. Mature ovule [Online]. Tersedia: http://lima.osu.edu [18 September

2011]

Anonim 4. Pollen Chamber [Online]. Tersedia: http://botit.botany.wisc.edu/ [17

Oktober 2011]

Anonim 5. Germinating Pinus pollen grain in pollen chamber [Online]. Tersedia:

http://lima.osu.edu [18 September 2011]

12

http://lima.osu.edu/

http://botit.botany.wisc.edu/

http://lima.osu.edu/

http://www.bio.miami.edu/

EMBRIOLOGI TUMBUHAN

Documents

Transcript of EMBRIOLOGI TUMBUHAN