REPRODUKSI TUMBUHAN

KELOMPOK 4 :A D I N DA M U T I A R I N I

C H A RU N N I S A J U H R I YA HH E R WA N D I

JA N E R AT I N I P U T R IT U B A G U S M U H A M M A D I S H A K

W E N N I A G U S T I N

BIOLOGI II B

STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

REPRODUKSI ????

Bagian bunga yang Steril:1. Petal (Corolla)2. Sepal (Calyx)

Bagian bunga yang Fertil:1. Androecium Stamen:

Anthera , Filamen.2. Gynoecium

Pistillum (Carpel) : Stigma, Stilus, dan Ovarium.

BENANG SARI ( STAMEN )

• Terdiri dari :1. Kepala sari ( anthera )2. Tangkai sari

Benang sari, umumnya terdiri dari 4 ruangberisi pollen mikrosporangium ( tempatpenghasil mikrospora ) mikrospora tumbuhmembentuk buluh gamet jantan.

ANTHERA ( Kepala Sari )

Gambar penampang lintang anthera lilium (www.upload.wikimedia.org)

Struktur kepala sari ( Anthera )• Pada umumnya anthera terdiri atas 4 mikrosporangia ( 4 lokuli ). Pada waktu masak, dua sporangia dari masing-masing sisi akan menyatukan diri menjadi 2 teka sehingga ada 2 teka.

Perkembangan kepala sari ( Anthera )Antera yang belum terdiferensiasis arkesporium

epidermis Sel parietal primer

Sel sporogen

primer

Sel sporogen sekunder

Sel parietal sekunder

endotesium

epidermis

Lapisan tengah atas

Sel parietal sekunder

Lapisan tengah

tapetum

Lapisan tengah bawah

Lapisan tengah

tapetum

Sel induk mikrospora

mikrospora

Lapisan dinding Anthera• Menurut Bhojwani dan Bhatnagar ( 1978-1999), anthera

mempunyai lapisan dinding sebagai berikut.1. Epidermis ( eksotesium ); merupakan lapisan terluar, terdiri

dari satu lapis sel. Berfungsinya sebagai pelindung.2. Endotesium; merupakan lapisan yang terletak di sebelah

dalam epidermis. berfungsi untuk membukanya kepala sari akibat dari adanya struktur berserabut.

3. Lapisan tengah; merupakan lapisan yang terletak disebelah dalam endotesium, terdiri dari 2-3 lapisan sel atau lebih, tergantung jenis tumbuhannya.

4. Tapetum; merupakan dinding terdalam dari kepala sari dn berkambang sampai maksimum pada saat terbentukny serbuk sari tetrad.

MIKROSPOROGENESIS

Tetrad mikrospora

Perkembangan Gametofit Jantan Mikrosporosit mengalami meiosis. Lalu membentuk empat mikrospora haploid. Kemudian membelah sekali lagi melalui mitosis dan menghasilkan dua sel, yaitu sel generative dan sel tabung. Kedua sel itu dan dindingnya membentuk sebuah butiran serbuk sari, atau gametofit jantan yang belum dewasa.Ada 3 tahap perkembangan gametofit jantan :1. Perkembangan pollen

Serbuk sari/pollen pada umumnya mempunyai dua lapisan dinding, yaitu eksin merupakan lapisan terluar dan intin merupakan lapisan terdalam. Eksin tersusun dari sporopolenin, sedangkan intin tersusun dari pektoselulose.

PERKEMBANGAN GAMETOFIT JANTAN

Sel induk mikrospora

Meiosis I

Meiosis II mitosis

inti vegetatif

inti generatif

Butir Serbuk Sari (gametofit jantan)

Pollen yang baru dibentuk umumnya mempunyai sitoplasma yang padat. Selnya secara cepat bertambah volumenya, diikuti oleh vakuolisasi dan perpindahan inti dari bagian tengah menuju kebagian yang berdekatan dengan dinding sel.

PERKEMBANGAN POLLEN

PERKEMBANGAN POLLEN

Dinding pollen berlapis-lapis. Dinding terluar disebut eksin dan dinding dalam disebut intin. Eksin terdiri atas ekteksin dan endeksin. Ekteksin tersusun oleh 1) tektum dibagian luar,2) bagian dalam adalah lapisan kaki (foot layer) berbatasan dengan endeksin, dan3) bakulum lapisan yang terdapat antara tektum dan lapisan kaki.

PEMBENTUKAN SEL VEGETATIF DAN SEL

GENERATIF

2. Pembentukan sel vegetatif dan sel generatif

Pada awal gametogenesis inti serbuk sari membelah menjadi dua sel, yaitu sel vegetatif dan sel generatif. Kedua sel tersebut ukurannya tidak sama. Sel vegetative lebih besar dibandingkan sel generative. Sel generative membelah secara mitosis menghasilkan 2 sel sperma.

PEMBENTUKAN SEL VEGETATIF DAN SEL

GENERATIF

Setelah pembelahan mitosis, sel vegetative melanjutkan pertumbuhan, organela sel bertambah jumlah dan ukurannya, vakuola semakin lama menghilang. Setelah lepas dari dinding, sel generative bentuknya speris. Sperma dibentuk dari pembelahan mitosis inti sel generative.

3. Pembentukan Sel SpermaSetelah sel generative terbentuk, proses selanjutnya adalah pembentukan sel sperma. Pada umumnya, pembentukan sel sperma baru terjadi setelah buluh serbuk sari menembus stigma (tangkai putik) atau setelah buluh mencapai kantong embrio (kandung lembaga).Sperma mungkin dibentuk sewaktu butir pollen masih ada di dalam antera atau telah keluar dari antera. Apabila sperma dibentuk sebelum butir pollen keluar dari antera maka waktu butir pollen dilepas pada stadium 3 sel dan apabila sperma terbentuk setelah keluar dari antera maka pada waktu butir pollen dilepas dalam keadaan dua sel.

Pembentukan Sel

Sperma

PENYERBUKAN ANGIOSPERMAE

BAGIAN-BAGIAN PISTILLUM

MEGASPOROGENESISDAN

MEGAGAMETOGENESIS

Polinasi atau penyerbukan terjadi ketika butir sel jantan dari benangsari masuk ke kepala putik bunga lalu turun ke tangkai putik untuk bergabung dengan bakal biji.

Penyerbukan pada angiospermae (tumbuhan biji tertutup) adalah peristiwa menempelnya serbuk sari pada kepala putik.

Penyerbukan pada gymnospermae (tumbuhan biji terbuka) adalah peristiwa menempelnya serbuk sari pada mikropil (liang bakal biji).

Autogami

Cross polination

Perkecambahan Pollen- Bertambahnya ukuran pollen

- Suatu buluh kecil tumbuh memanjang

- Menembus jaringan stigma dan stilus

- Setelah buluh muncul dari butir pollen, buluh mencari jalan pada papila stigma

Gymnospermae tidak memiliki stigma sehingga butir pollen langsung menuju ovulum

Perpindahan pollen dari antera ke stigma pada Angiospermae ada dua cara:A. AutogamiB. Cross pollination

- Geitonogami- Xenogami

PEMBUAHAN

PEMBUAHAN • Setelah berkecambah, buluh menembus

jaringan stilus, kemudian masuk kedalam jaringan stilus. Dan buluh didalam ovarium dan segera menuju ovulum.

• Masuknya buluh pollen kedalam ovulum ada beberapa kemungkinan :A. porogamiB. Khalazogamic. Mesogami

Setelah buluh pollen yang membawa sperma sampai di mikropil, kemudian masuk ke dalam kandung lembaga.

- Jika, langsung menuju sel sinergid, buluh menembus aparatus filiformis. Isi sel buluh kelua bergabung dengan sitoplasma sel sinergid. Dua sel sperma berubah bentuk dan keluar dai sinergid.

setelah sperma masuk ke dalam sel telur terjadilah fusi antara inti sel telur dengan inti sperma (peristiwa ini disebut singami). Sperma yang lain berfusi dengan sel sentral (peristiwa ini disebut fusi tripel)

Siklus hidup tumbuhan homospora

Gametofit (n)

Haploid (n)Generasi gametofit

Diploid (2n)Generasi sporofit

Sporofit(2n)

Spora (n)

Meiosis

Sel spora induk (2n)

Fertilisasi

Zigot (2n)

Sporangium (2n) Embrio (2n)

Sel telur (n)Sperma (n)

Anteredium (n)

Arkegonium (n)

Tumbuhan homospora menghasilkan satu jenis spora

Tumbuhan homospora menghasilkan satu jenis gametofit yang mengandung organ reproduksi jantan dan betina

Inti buluh Sperma

Buluh serbuk sariHAPLOID (n)

8 nukleus haploid

Megagametofit (n)

Fertilisasi ganda

Megaspora (n)

Fertilisasi ganda menghasilkan zigot 2n dan endosperm 3n

Zigot (2n)

Zigot berkembang menjadi sporofit dewasa Nukleus

endosperm(3n)

Meiosis

Megagametofit berkembang dari megaspora di dalam ovulum Sel induk megaspora

(2n)

DIPLOID (2n)

Kepala putikTangkai putik

OvariumOvulum

Kepala sari

Tangkai sariPutikMikrogametofit berkembang dari mikrospora di dalam kotak serbuk sari

Serbuk sari

Meiosis

Serbuk sari (mikrogametofit (n)

Serbuk sari berkecambah di kepala putik. Buluh serbuk sari tumbuh sampai mencapai megagametofit

Megagametofit

Faktor Pembeda Gymnosperma Angiosperma

Habitus/ bentuk tubuh

semak,perdu, pohon terna, semak, perdu, pohon

Sistem akar tunggang Serabut dan tunggang

Batang tegak lurus, bercabang-cabang Bercabang-cabang atau tidak

Daun Jarang yang berdaun lebar dan bersifat majemuk

Kebanyakan berdaun lebar, ada yang berdaun majemuk dengan komposisi yang beragam

Sistem tulang daun

Tidak beragam Beraneka ragam

Bunga Bunga sesungguhnya belum adaMembentuk strobilusBakal biji nampak menempel pada daun buah

Ada bungaTidak membentuk strobilusBakal biji tidak tampak (tertutup)

Penyerbukan Serbuk sari jatuh pada bakal bijiJarak waktu antara penyerbukan sampai pembuahan relatif lama

Serbuk sari jatuh pada kepala putikJarak waktu antara penyerbukan sampai pembuahan relatif lebih pendek

Anatomi Akar dan batang memiliki kambium

Xylem terdiri atas trakeidngFloem tidak terdapat sel pengiring

Hanya sebagian anggota yang memiliki kambium pada akar dan batangnyaTerdiri atas trakea dan trakeidTerdapat sel pengiring

Perbedaan Utama Antara Gymnosperma dan Angiosperma

EndospermaEndosperma merupakan bagian dari biji yang pada

umumnya merupakan hasil pembelahan sel endosperma primer secara mitosis berkali-kali dan

berfungsi sebagai pemberi atau penyuplai makanan bagi embrio yang sedang berkembang. Tumbuhan

yang tidak mempunyai endosperm adalah suku orchidaceae, podostemaceae, dan Trapaceae.

BIJIBerkembang dari ovulum (bakal biji)Berisi embrio dan cadangan makanan

(endosperm, perisperm)Dorman saat dewasa

Struktur Umum Biji :

•Struktur endosperm,–halus/rata (umum)–ruminan, Annonaceae, Passifloraceae,

Myristicaceae

•Sifat endosperm,–farinosus (berbutir),–carnosus (berdaging), R. communis, C. nucifera–corneum (tanduk, keras) -Coffea arrabica–lapideus (keras seperti batu) –Palmae–aquosus (berair) –C. nucifera–hyalinus (bening) –Arenga pinnata, lontar/siwalan

Berdasarkan kehadiran endosperma, biji dapat dibedakan menjadi :

•Biji exalbuminous = biji yang hanya mengandung sedikit endosperma atau tidak ada sama sekali–Misalnya : Biji pada tumbuhan Fabaceae,

Citrus(mengandung klorofil)•Biji albuminous = biji yang mengandung endosperma atau perispem–Perisperm, jaringan nuselus yang persisten dan

volumenya bertambah sejalan dengan perkembangan biji, misalnya pada tumbuhan Piperaceae, Nymphaeaceae

Berdasarkan perkembangannya, endosperma dibedakan menjadi tiga tipe yaitu :

Nuclear : pembelahan inti endosperma primer secara mitosis yang pertama serta pembelahan selanjutnya tidak diikuti oleh pembentukan dinding sekat sehingga terjadi periode inti bebas

Seluler : pembelahan pertama dan pembelahan selanjutnya inti endosperma primer diikuti oleh pembentukan dinding sekat. Disini kantung embrio terbagi dalam ruangan-ruangan sel, diantaranya aada yang mengandung lebih dari satu inti contohnya pada peperomia.

Helobial : merupakan intermediet antarra tipe pertama dan tipe kedua, misalnya pada helobiae, zea mays, atau oryza sativa.

a. Endosperm (poliploidi)Hasil pembuahan inti polar + inti spermaPenyimpanan cadangan makanan & nutrisi untuk embrio

b. Pada beberapa tumbuhan dikotil, ex. Fabaceae, endosperm menghilang saat pendewasaan embrio

c.Pada Nicotiana tabacum dan Ricinus communis, endosperm persisten dan besar.Pada tumbuhan monokotil, endosperm mengisi 70% biomassa biji

Apabila didalam biji tidak dijumpai adanya endosperma, fungsi nutritive bagi embrio yang sedang berkembang diambil alih oleh jaringan yang ada di dalam ovulum. Pada suku tertentu, antara lain Amaranthaceae, cannaceae, piperaceae dan caparidaceae, jaringan nuselus dapat berfungsi sebagai tempat cadangan makanan. Jaringan nuselus ini disebut perisperm.

Endosperm – lap. Aleuron – proteinEndosperm – karbohidrat

~ Sel-sel endosperma biasanya berbentuk isodiametris.

~ Didalamnya terdapat butir-butir amilum , lemak, protein, atau butir-butir aleuron.

~ Pada serelia, beberapa lapisan endosperma yang terluar menjadi terspesialisai secara morfologi maupun fisiologi, dan menyusun suatu jaringan aleuron.

~ Pada gandum, jaringan aleuron terdiri atas 3-4 lapisan sel.

~ Pada waktu biji masak, lapisan aleuron masih tetap hidup dan bagian sel yang mengandung amilum (endosperma) dikelilingi oleh lapisan aleuron.

~ Sel-sel aleuron mempunyai dinding tebal, inti besar dan sitoplasma tidak bervakuola.

Struktur anatomi kulit biji/testa. A. Sinapis alba; B. Citrus aurantiaca

EMBRIOEmbrio adalah individu baru yang tersimpan dalam benih. Embrio terdiri dari:1) Calon akar (radikula),2) daun embrio, 3) batang embrio.

Calon akar (radikula) akan tumbuh dan berkembang menjadi akar primer. Pada tumbuhan dikotil, radikula akan menjadi akar tunggang, sedangkan pada monokotil, setelah tahapan bibit selesai akar primer tidak berkembang lagi dan tanaman ditopang oleh akar-akar sekunder.

peristiwa utama yang terjadi selama embriogenesis adalah: Pemantapan bentuk dasar tumbuhan. Pola aksial yaitu pembentukan sumbu

basal-apikal (pucuk–akar) Pola radial menghasilkan tiga sistem

jaringan Penyusunan jaringan meristematik

untuk mengelaborasi struktur setelah masa embrio (daun, akar, bungadsb.).

Pemantapan penyimpanan cadangan makanan yang cukup untuk perkecambahan embrio sampai kecambah bersifat autotrof

• Embriogenesis berlangsung serupa pada semua tumbuhan Angiospermae dalam hal pemantapan bentuk dasar tumbuhan.

Embriogenesis pada tumbuhan;• sel pemula (primordia) tidak dibentuk selama

proses embriogenesis. • system organ reproduktif (bunga) berkembang

dari pemrograman kembali meristem apeks pucuk setelah tumbuhan dewasa.

• Merupakan fase yang terpisah dan sangat berbeda dibandingkan fase perkembangan di luar masa embrio, dan umumnya diakhiri dengan adanya dormansi.

Tigaperbedaan pada pola elaborasi pada perkembangan embrio pada tumbuhan :

1. Perbedaan dalam pola pembelahan yang akurat.

2. Perluasan perkembangan endosperm,

3. Perkembangan kotiledon dan perkembangan meristem apeks pucuk

.

Suspensor: struktur sementara, dijumpai di daerah ujung calon akar dari proembrio, yg tumbuh sangat cepat dibanding embrio pada tahap awal perkembangan embrio, mencapai pertumbuhan maksimum pada tahap globular/hati. Fungsi Suspensor: - mendorong embrio ke arah endosperm. - akar sementara dari embrio. - sebagai organ penyerap nutrisi dari jaringan somatik sekitarnya untuk perkembangan embrio. - sumber nutrisi penting dan zat pengatur tumbuh (GA). Modifikasi Suspensor: 1. Struktur haustorial: absorbsi nutrisi dari endosperm, nuselus, integumen, placenta & jar. Lain (Tropaleum majus, Crassulaceae). 2. Tersusun atas filamen yg besar berisi bahan makanan (Anonis). 3. Suspensor tidak dijumpai (Fam. Mimosaceae); Rudimenter (Soja). 4. Sel-sel suspensor besar membulat tersusun seperti anggur (Cytisus)

Embriogenesis pada tumbuhan dikotil

SKEMA I

SKEMA II

Embriogenesis pada tumbuhan monokotil

SKEMA I

SKEMA II

DORMANSI BIJI

Ketidakmampuan biji untuk berkecambahKondisi fisik dan fisiologis pada biji yang mencegah

perkecambahan pada waktu yang tidak tepat / sesuaiMempertahankan diri terhadap kondisi yang tidak sesuai (panas,

dingin, kekeringan dll.) Mekanisme biologis untuk menjamin perkecambahan biji

berlangsung pada kondisi dan waktu yang tepat untuk mendukung pertumbuhan dan kesintasan yang tepat

Penyebab ketidak mampuan sumbu embrio untuk mengatasihambatan:endogen – embrio itu sendiriEksogen – jaringan diluar embrio

Proses dormansi

• Desikasi atau berkurangnya kadar air dalam biji

• Diferensiasi testa• Sintesis protein, transkripsi gen terhenti• pengurangan laju respirasi dan proses

metabolisme

THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU THANK YOU