1. Jaringan “Tapetum” dan jaringan “Nucellus” merupakan jaringan pada anthera yang sangat berperan dalam proses perkembangan pollen (serbuk sari). Jelaskan apa peran kedua jaringan tersebut dalam proses perkembangan pollen ?

Jawab:

Tapetum adalah lapisan terdalam dari dinding antera dan mencapai perkembangan

maksimal pada tahap tetrad dari microsporagenesis. Sepenuhnya mengelilingi jaringan

sporogenous dan fisiologis cukup penting karena semua bahan makanan ke jaringan

sporogenous harus melewatinya. biasanya, tapetum terdiri dari satu lapisan sel yang ditandai

dengan adanya sitoplasma padat dan inti yang menonjol (lihat gambar).

Gambar Alectra thomsomi

Pada waktu permulaan meiosis inti sel-sel tapetum juga menunjukkan beberapa

pembelahan. Karena adanya persamaan semacam itu antara sel-sel tapetum dengan sel-sel

sporogen, ada dugaan bahwa sel-sel tapetum berasal dari sel-sel sporogen. Penyelidikan lebih

lanjut menunjukkan asalnya yang parietal. Pembelahan inti yang pertama pada sel-sel tapetum

seringkalidiikuti oleh pembelahan-pembelahan selanjutnya. Beberapa pembelahan mungkin

diikuti oleh fusi-fusi inti, menghasiljan 1 atau lebih dari 2 inti poliploid yang besar. Inti semacam

ini mungkin membelah lagi menjadi inti-inti yang lebih kecil. Kelakuan semacam ini umum pada

sel-sel tapetum. Pada waktu hampir terjadi pembelahan meiosis pada sel-sel induk mikrospora,

sel sel tapetum mulai kehilangan hubungannya satu sama lain. Vakuola-vakuola yang besar

muncul di dalam sitoplasma, sedang inti sel menunjukkan tanda-tanda degenerasi. Akhirnya sel-

sel itu terabsorbsi pada waktu mikrospora mulai memisahkan diri satu sama lain. Tapetum tipe

ini, sel-selnya tetap pada posisi semula sepanjang perkembangan mikrospora disebut tapetum

glanduler atau sekretoris, terdapat umum pada tumbuhan Angiospermae. Pada beberapa

tumbuhan misalnya Typha, Butomus, Tradescantia dinding sel tapetum sebelah dalam dan

dinding radialnya mengalami kerusakan sejak awal tetapi protolasnya tetap berhubungan,

menonjol dan mengembara di dalam ruang sari dan mungkin juga bersatu membentuk massa

yang berkesinambungan yang disebut tapetum amuboid atau periplasmodial. Seperti halnya

dengan tapetum glanduler, tapetum amuboid juga berfungsi memberi makan kepada serbuk sari,

dan mungkin lebih efektif untuk tugas ini. Peranan lain dari tapetum adalah dalam pembentukan

dinding serbuk sari.

Fungsi tapeta: Tapeta terlihat memainkan peran penting pada perkembangan serbuk sari.

Dewasa sebelum waktunya berdegenerasi tapeta selama premeiosis dan tahapan meiosis atau

persistensis selular untuk hasil periode panjang yang tidak biasa dalam sterilitas. Beberapa aturan

yang disarankan untuk tapeta adalah:

1. selama meiosis dianggap lebih sederhana pengangkutan nutrisinya didalam lokula kepala

sari karena hal ini hanya saluran yang melalui material dapat mencapai meiosit. Pada

tahapan ini nutrisi tidak berasal dari tapetu.

2. Mepham dan lane (1969) mendemonstrasikan bahwa dalam Tradescantia brcteata

sitoplasma plasmodialnya berasal dari tapetum aktivitas kalase. Singkatnya sebelum

degradasi kalase dimulai sitoplasma sel tapeta menunjukkan vesikula tertentu yang

kemungkinan berhubungan dengan aktiviast kalase. SStieglitz dan Stern (1973) mengukur

aktivitas kalase yang dipisahkan dalam dinding kepala sari dan mikrosposit dari meisos

pertama ke pemisahan tetrad. Aktivitas yang ditemukan secara bersama tidak ada dari

perkembangan mikrosporosit tapi terdapat pada jaringan dinding, mencapai puncak pada

waktu mikrospora dihasilkan dari tetrad. Penyaranan ini jaringan sporofit, kemungkinan

tapetum, meliputi pensintesisan enzim kalase untuk menghasilkan mikrospora dalam tetrad

yang berkaitan dengan dinding kalosa.

3. Disebutkan diawal, morfologi dan sitologi diteliti pada perkembangan kepala sari dalam

fertile jantan dan steril betina yang garisnya dinyatakan bahwa pembentukan serbuk sari

tidak layak dalam garis steril yang berhubungan dengan tidak berfungsinya atau

perkembangan yang cacat pada tapetum. Dalam penelitian mereka pada sitoplasma steril

jantan (CMS) petunia, Frankel 91969) dan Izhar dan Frankel (1971) menunjukkan bahwa

tanaman sitoplasma steril jantan (CMS) sel induk mikrosporanya tidak menunjukkan

dinding kalosa setelah profase I. Diperkirakan aktivitas kalase dalam garis fertile dan steril

diungkapkan bahawa ketidaknormalan disebabkan oleh cacat sewaktu terlihatnya kalase

dalam tanaman CMS. Meskipun, tanaman fertile kalasenya terlihat hanya pada akhir meiosis

dan tahapan tetrad dalam tanaman steril yang aktivitas kalasenya kuat di deteksi selama

profase I. Berdasarkan pada poin ke dua, seharusnya disimpulkan dewasa sebelum waktunya

mengeluarkan kalase oleh tapetum diduga bertanggungjawab pada sterilitas jantan

sitoplasma.

4. Selama periode post meiosis tapetum memainkan peran penting dalam pembentukan

dinding serbuk sari. Memberikan sporopolenin melalui badan Ubisch yang telah

digambarkan pada bagian 4.

5. Contoh menyolok pada pemindahan material dari tapetum ke serbuk sari adalah senyawa

mantel dan tripin. Meskipun terlihat sebelumnya menjadi pencampuran yang lengkap pada

lemak hidropobik dan karotenoid, akihrnya terlihat menjadi pencampuran yang lengkap

pada senyawa hidrfobik meliputi protein. Penelitan ultrastruktural oleh Dickinson (1973)

mengungkapkan bahwa antara senyawa ini disintesis dalam populasi khusus dalam sel

tapeta. Pentingnya biologis pada material mantel disebutkan pada bagian 4.

6. Dinding serbuk sari mengandung protein yang berasal dari gametofit maupun sel tapeta.

Protein pada ahirnya terdapat dalam tempat dan rongga eksin. Protein ini dengan cepat

dihasilkan ketika biji serbuk sari dibasahi dan bertanggung jawab untuk demam pada

umumnya dan serbuk sari disebabkan oleh alergi. Pentngnya biologis yang lainnya pada

protein ini mengakui kesesuian putik. Jika lahan serbuk sari pada ketidaksesuaian kepala

putik yang proteinnya menyebabkan pembentukan penghubung kalosa pada stigma atau

bentuk dan menghambat pertumbuhan tabung serbuk sari. Persamaan penghubung kalosa

adalah dibentuk jika dibelah keluar tapetum nya pada permulaan pelarutan diberikan pada

stigma sesuai, pembentukan tapetum berasal dari senyawa yang bertanggungjawab untuk “

reaksi penolakan” (Heslop –Harrison, 1974).

Badan bakal buah/ nucellus menunjukkan dinding megasporangium. Setiap ovula

hanya satu badan bakal buah. ketidaknormalan, bagaimanapun,badan bakal buah yang kembar

biasanya terjadi dalam lipatan lapisan atas. Hal ini telah diamati pada Aegle marmelos,

Hydrocleis nymphoides,dll). Arkesporium berdeferensiasi segera kebawah epidermis nuselus.

Pada simpetala sel arkesporia segera berfungsi sebagai megaspore sel induk bahwa sel

sporogenus juga hypodermal. Seperti ovula, yang sel sporogenousnya berupa hypodermal dan

jaringan badan bakal buah disekitar tetap berlapis satu disebut tenuinuselat. Beberapa family

lainnya sel arkesporial hypodermalnya dibagi secara melintang, memotong sel parietal terluar

dan sel sporogenus dalam. Sel parietal lainnya tetap tidak dibagi dan mengalami beberapa

periklinal dan pembagian antiklinal bahwa sel sporogenu menjadi tertanam dalam badan bakal

buah yang besar. Sel sporogenus juga menjadi tertanam dalam jaringan badan bakal buah oleh

pembagian epidermis badan bakal buah (Anemone). Pada Nigella damascene, sel parietal primer

maupun epidermis memperbesar ke jaringan tepi badan bakal buah. Seperti semua ovula yang sel

sporogenusnya menjadi subhipodermal, meskipun disebabkan oleh pembentukan sel parietal,

atau disebabkan oleh pembagian dalam epidermis badan bakal buah, atau keduanya disebut

crassinulata. Davis (1966), bagaimanapun, menyarankan bahwa hanya satu ovula yang dimaksud

menjadi crassinulata yang sel sporogenusnya menjadi subhypodermal yang disebabkan oleh sel

parietal. Tujuan istilahnya pseudo- crassinulata untuk semua ovula ini yang pembagiannnya

dalam epidermis badan bakal buah yang bertangungjawab ke dasar subhypodermal pada sel

sporogenusnya. Keadaan tenuinuselat pada ovula umumnya terjadi dalam lebih family yang

ditemukan.

Menurut Davis (1966) 314 famili yang informasinya tersedia, 179 famili menunjukkan

ovula crassinulata, 105 famili memuat ovula nuselat, dan 11 famili mempengaruhi ovula pseudo-

crassinulata. Sisanya 19 famili yang badan bakal buahnya membentuk hanya yang umumnya

atau cirri khusus. Secara umum, badan bakal buah terdapat diantara perbatasan lapisan dalam.

Jarang, tetapi dirancang kedalam mikropila (Kariopila) atau melebihi pembentukan paruh badan

bakal buah (Euphorbiaceae).

Badan bakal buah hampir dihabiskan dengan perkembangan kangung embrio atau

endosperma. Pada beberapa tanaman akan tetap ada pada pematangan biji sebagai jaringan

nutrisi. Terdapatnya badan bakal buah disebut perisperma (untuk lebih jelas lihat bagian 12).

Tidak ada perbedaan, sedangkan jaringan badan bakal buah pecah secara cepat. Sebaliknya,

lubang yang besar disebut kantung pseudo embrio dibentuk disekitar kantung embrio. Ciri ini

sangat khas pada family Podostemaceae (lihat bagian 16). Kantung pseudo oembriodibentuk

pada tahapan sel induk megaspore (Dicraea, Zeylanidium) atau setelah pembuahan

(Indotristicha, Terniola). Ketidakhadiran endosperma dalam Podostemaceae kantung pseudo

embrionya yang mengandung sitoplasma yang itinya lepas, memelihara perkembangan embrio.

2. Uraikan secara rinci dan sistematis “tahapan” dan “proses” perkembangan pollen yang mencakup mikrosoporogenesis dan mikrogametogenesis. (Catatan : Setiap tahapan yang Anda jelaskan harus ditunjukkan dengan gambar skematis untuk mendukung penjelasan Anda).Jawab:

Mikrosporogenesis

Yaitu proses pembentukan gamet jantan pada tumbuhan. Gamet jantan diproduksi didalam butir serbuk sari melalui pembagian generatif sel menjadi dua inti sperma. Kepala sari (anther) tersusun oleh 4 ruang serbuk sari yang disebut dengan microsporangium.

Mikrosporogenesis terjadi didalam kepala sari atau antera. Di dalam antera terdapat kantong serbuk sari yang di dalamnya berisi sejumlah sel-sel induk serbuk sari atau sel induk mikrospora (mikrosporosit) yang diploid.

Proses Mikrosporogenesis sebagai berikut.

1)      Sel induk mikrospora membelah meiosis I dan menghasilkan sepasang sel haploid.2)     Sepasang sel haploid membelah meiosis II menghasilkan 4 mikrospora haploid yang

berkelompok menjadi satu disebut tetrad.3)     Setiap mikrospora mengalami kariokinesis sehingga menghasilkan 2 inti haploid. Satu

inti disebut inti saluran serbuk sari (inti vegetatif), inti lain dinamakan inti generatif.4)     Inti generatif membelah secara mitosis tanpa sitokenesis sehingga terbentuk dua inti

sperma. Inti saluran serbuk sari tidak membelah.

Jadi, dalam sebutir serbuk sari masak terdapat tiga inti haploid, yaitu sebuah inti saluran serbuk sari dan dua inti sperma (inti generatif).

MikrogametogenesisSetiap kantung serbuk sari (antera) mengandung empat mikrosporangium. Di dalam

mikrosporangium terdapat banyak sel diploid yang disebut mikrosporofit, atau sel induk

mikrospora. Setiap mikrosporosit mangalami meiosis membentuk empat mikrospora haploid,

yang masing- masing akhirnya memunculkan satu gametofit haploid jantan. Setiap mikrospora

kemudian mengalami mitosis menghasilkan gametofit jantan yang terdiri dari dua sel saja; sel

generative dan sel tabung. Secara bersamaan kedua sel tersebut dan dinding spora menyusun

serbuk sari. Dinding spora yang terdiri dari material yang dihasilkan oleh mikrospora dan anter

biasanya menunjukkan pola rumit yang unik bagi setiap spesies.

Selama pematangan gametofit jantan, sel generative masuk ke dalam sel tabung, dan dinding

spora selesai dibuat. Sel tabung kini memiliki sebuah sel yang sepenuhnya berdiri bebas di

dalamnya. Setelah mikrosporangium merekah dan melepaskan polen, serbuk polen dapat

ditransper ke permukaan stigma yang resesif. Di situ sel tabung menghasilkan tabung polen

(pollen tube), penonjolan selular panjang yang menghantarkan sperma ke gametofit betina.

Tabung polen tumbuh dengan cepat yaitu 1cm/jam atau lebih. Saat tabung polen memanjang

melalui stilus, sel generative biasanya membelah dan menghasilkan dua sel sperm, yang tetap

berada dalam sel tabung. Tabung polen tumbuh melalui stilus dan masuk ke dalam ovarium,

tempat tabung polen melepaskan sel- sel sperma di dekat gametofit betina.

3. Uraikan secara rinci dan sistematis “tahapan” dan “proses” perkembangan “ovulum” yang mencakup makrosoporogenesis dan makrogametogenesis. (Catatan : Setiap tahapan yang Anda jelaskan harus ditunjukkan dengan gambar skematis untuk mendukung penjelasan Anda).Jawab: Ovulum berkembang dari plasenta ovarium yaitu tempat pembentukan megaspore dan

perkembangan kantung embrio. Ovulum terdiri dari; nucellus yaitu tubuh pusat dengan sel-

sel vegetative menyelubungi sel- sel sporogen; satu atau dua integument menyelubungi

nucellus; funikulus yaitu tangkai yang menghubungkan ovulum dengan plasenta. Daerah

tempat nucellus, integument dan funikulus bersatu dinamakan kalaza yaitu daerah yang tidak

begitu jelas.

Makrosporogenesis

Perkembangan gametofit jantan berlangsung dalam ovarium karpel, dalam suatu jaringan

di dalam setiap ovul disebut megasporangium. Dua integument (integument, lapisan jaringan

sporofit pelindung yang akan berkembang menjadi selpaut biji) mengelilingi setiap

megasporangium, kecuali di sebuah celah yang disebut mikrofil. Perkembangan gametofit betina

dimulai ketika salah satu sel di dalam megasporangium pada ovul yaitu megasporosit membesar

dan mengalami meiosis menghasilkan empat megaspore haploid. Hanya ada satu megaspore

yang sintas, yang lain hancur.

Makrogametogenesis

Megaspora yang sintas terus tumbuh dan nukleusnya membelah melalui mitosis sebanyak

tiga kali tanpa sitokinesis, menghasilkan satu sel yang besar dengan delapan nucleus haploid.

Membrane kemudian membagi massa ini menjadi sebuah gametofit betina multiseluler yaitu

kantung embrio. Tiga sel dalam kantung embrio terletak di dekat mikrofil; sel telur dan dua sel

sinergid. Kedua senergit mengapit sel telur dan membantu memikat serta memandu tabung polen

ke kantung embrio. Di ujung kantung embrio yang berlawanan terdapat tiga sel antipoda yang

belum diketahui fungsinya. Dua inti yang tersisa disebut inti polar tidak membagi menjadi dua

sel terpisah melainkan membagi sitoplasma dari sel tengah yang besar pada kantung embrio.

Ovul, yang akhirnya menjadi biji kini terdiri dari kantung embrio dan dua integument yang

mengelilingi.

Dengan kata lain mikrogemetogenesis adalah sebagai berikut: Proses pembentukan sel

kelamin betina pada 8 inti yg terbentuk melalui pembelahan meiosis dan mitosis itu terbagi mjd

beberapa bagian yaitu dalam mikrofil, 3 inti paling atas disebut sel antipoda, 2 inti yang ada

ditengah disebut inti kandung lembaga sekunder dan ada 3 inti paling bawah, 2 yg ada di pinggir

disebut sinergid dan 1 yg ada di tengah disebut ovum.

4. Buat gambar skematis satu butir pollen yang sudah matang dan tunjukkan pada gambar yang Anda buat bagian-bagian pollen berikut :a. Dinding pollen e. Sel sperma satu dan duab. Pori germinasi f. Dinding sel spermac. Membran plasma sel vegetatif g. Membran sel spermad. Proplasma sel vegetatif h. Protoplasma sel sperma

5. Buat gambar skematis (penampang memanjang) satu ovulum tipe “anatropous” yang sudah mencapai tahap matang, dan tunjukkan pada gambar yang Anda buat bagian-bagian dari ovulum berikut :a. Dinding ovarium dan Placentab. Funiciulusc. Integumen luard. Integumen dalame. Mikropilf. Kalazag. Kantung Embrio :

1. Sel telur2. Sel sinergit3. Sel antipoda4. Inti endosperm5. Protoplasma kantung embrio

6. Polinasi dan fertilisasi merupakan proses yang sangat penting pada peristiwa reproduksi secara sexual pada tumbuhan berbunga. Jelaskan secara rinci bagaimana proses fertilisasi pada tumbuhan dapat berlangsung !

Jawab: Saat serbuk sari (pollen) mengadakan kontak dengan kepala putik,serbuk sari akan

melakukan imbibisi (penyerapan) air, gula dan zat makanan lainnya dari permukaan kepala

putik. Perkecambahan serbuk sari dimulai dari pecahnya eksin, dan memanjangnya inti yang

membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari akan terus memanjang ke arah liang bakal biji

(mikropil), karena adanya pengaruh kemotaksis dan sel telur serta sinergit melepaskan eksudat.

Saat buluh tumbuh ke dalam stilus, jaringan trasmisi disekitarnya juga memberi makan serbuk

sari. Saat dekat dengan mikropil, sel buluh dan sel berdegenerasi. Kemudian dua sperma masuk

ke dalam biji kantung lembaga yang satu bergabung dengan inti kantung lembaga menjadi 3n

endosperm dan satunya lagi membuahi ovum hingga menjadi zigot (2n) tahap ini dinamakan

fertilisasi. inti endosperm terus membelah sehingga terbentuk dinding dari setiap intinya

sehingga menjadi jaringan.