REPRODUKSI TANAMAN Pengantar
4.5. Reproduksi Aseksual
4.5.1. Perbanyakan Vegetatif
Pada beberapa species, individu baru dapat muncul dari sekelompok sel yang terdifferensiasi atau sel yang tidak terdifferensiasi dari tanaman induk, tidak dihasilkan embryo atau biji. Akibatnya individu baru berkembang secara asexual dari satu tetua saja, sehingga secara genetik identik dengan tetuanya.
Keturunan tersebut dinamakan klon (individu atau populasi yang diturunkan dari sel tunggal atau satu induk dengan mitosis, sehingga turunan yang diproduksi secara asexual akan identik secara genetik dengan individu asalnya).
Sejumlah jaringan dan organ yang dapat menghasilkan keturunan secara asexual. Spesies tanaman tertentu hanya dapat memperbanyak diri secara adalah vegetatif saja, tetapi ada juga species tanaman yang umumnya memperbanyak diri secara sexual dapat juga diperbanyak secara vegetatif buatan untuk mempertahankan kemurnian genetik. Beberapa contoh reproduksi vegetatif secara alami dan buatan disajikan pada Tabel 4.4 dan 4.5.
Tabel 4.4. Reproduksi Vegetatif Secara Alami memendek dan menebal (modifikasi daun) dan membentuk lapisan-lapisan sehingga terbentuk umbi lapis. Umbi lapis tersebut membentuk dapat berkembang menjadi individu baru.
Bawang merah, bawang putih
Umbi batang (cormus)
Pertumbuhan calon batang yang memendek, menebal tetapi tidak diikuti pembentukan lapisan-lapisan. Umbi yang dapat menghasilkan suatu tanaman yang terpisah dari induknya.
Bunga beruas-ruas, pada ruas tersebut berkembang akar adventif dan mata tunas yang dapat berkembang menjadi tanaman yang baru yang independen sehingga dapat dipergunakan untuk perbanyakan tanaman. permukaan tanah, mempunyai buku-buku dengan panjang ruas tertentu.
Jahe, kunyit
Umbi (tubers) Jaringan batang akar yang membesar dan lunak yang mengandung cadangan makanan. Buku atau "mata tunas" pada jaringan ini dapat menghasilkan akar adventitif dan dapat terpisah dari tanaman induknya.
Kentang
Subang (Bulbis)
Bagian bunga yang sedang mekar mengalami modifikasi dan tanpa melalui pembentukan biji dan bila jatuh ke tanah dan kondisi lingkungan mendukung maka akan tumbuh menjadi tanaman baru.
Bawang putih, bunga gladiol
Suckers Suckers muncul sebagai tajuk lateral dari pangkal batang dan dapat terpisah sehingga membentuk tanaman baru.
Suckers bisa juga berasal dari tunas adventitif pada akar.
Nenas,
Tabel 4.5. Reproduksi Vegetatif secara Buatan batang aerial dapat tumbuh menjadi tanaman baru dari buku dan tunas Layering Pembengkokan bagian tanaman
(batang) ke permukaan tanah dan ditimbun dengan tanah. Pada bagian yang ditimbun tanah akan tumbuh memiliki perakaran yang lebih baik
Karet,
Penyambungan suatu bagian tanaman ke tanaman lain yang akan diperbaiki kualitasnya. Cangkok Cabang yang dikupas kulitnya,
kemudian diberi media tanah dan diairi sampai tumbuh akar selanjutnya dipotong dari batang utamanya apabila sudah keluar akar
tanaman aseptik dan kemudian diregenerasi menjadi tanaman utuh yang berfungsi secara normal
Berbagai tanaman
Gambar 4.6. Beberapa Modifikasi Batang 4.5.2. Kultur Jaringan
Kultur jaringan dimasukkan kedalam tipe perbanyakan aseksual. Kultur jaringan biasanya melibatkan potongan sel yang tidak berdifferensiasi atau jaringan meristematic dari tanaman dan ditumbuhkan secara in vitro pada media agar steril yang mengandung hara, pembelahan sel terjadi secara mitosis. Dengan memanipualasi komponen media, jaringan dapat dipicu untuk berkembang membentuk akar dan tajuk. Akhirnya, individu baru dapat dipisahkan dan dipindahkan ke tanah.
Kultur jaringan dapat dilakukan karena adanya titoptensi sel somatic. Setiap sel yang dimiliki tanaman mengandung seluruh genom dan memiliki potensi untuk berkembang menjadi tanaman utuh. Beberapa species tanaman yang secara normal tidak dapat diperbanyak secara vegetatif dapat diperbanyak dengan kultur jaringan. Bagi pemulia tanaman, kultur jaringan dapat menjadi sebagai teknik untuk mempertahankan dan memperbanyak tanaman yang identik secara genetik, menghasilkan tanaman yang bebas dari penyakit dan menghasilkan variasi genetik baru selama seleksi.
Pada kondisi tertentu, jaringan yang dikulturkan dapat memicu perubahan genetik.
Gambar. 4.7. Tahapan Kultur Jaringan 4. 5..3. Apomiksis
Apomiksis (apo= tanpa; miksis = campur, kawin) merupakan pembiakan aseksual melalui biji, tetapi embrio biji yang terbentuk tidak melibatkan penyatuan gamet betina dan gamet jantan. Apomixis termasuk agamospermy yaitu proses berkembangnya biji tanpa pembuahan. Ada dua tipe agamospermy, yaitu Autonomous dan Pseudogamous. Autonomous dimana enndosperma terbentuk tanpa penyerbukan atau pembuahan. Pada pseudogamous, walaupun terjadi pembuahan (penyatuan gamet) tidak terjadi, tetapi diperlukan adanya penyerbukan untuk mendorong embrio apomiktik atau perkembangan kantong embryo untuk menghasilkan biji. Penyerbukan tidak menambahkan material genetik.
Ada dua tingkat agamospermy yang berbeda, yaitu obligat dan fakultatif. Apomiksis obligat apabila tanaman hanya menghasilkan biji apomiksis saja dari reprouksi aseksual, seperti
manggis. Apomiksis fakultatif apabila tanaman menghasilkan biji apomiksis dan juga menghasilkan biji dengan embrio normal (terjadi pembuahan) hasil reproduksi seksual. Apomiksis akan menjamin keseragaman biji yang dihasilkan dari tanamannya.
Table 4.6. Kelebihan dan kekurangan agamospermy obligat dan fakultatif
Tingkat Agamospermy
Kelebihan Kekurangan
Obligat Genotipe terpelihara, termasuk genotipe heterozigotik
Memungkinkan rekombinasi genetik dan variasi untuk seleksi dalam perbaikan varietas Facultatif Memungkinkan
pengembangan seleksi variasi genetik dalam perbaikan varietas
Varietas secara genetik tidak stabil, sehingga sulit untuk mermpertahankan genotipe yang diinginkan
Mekanisme yang menyebabkan apomiktik dibedakan berdasarkan sel yang mengalami mitosis untuk menghasilkan embrio dari biji. Mekanisme tersebut adalah embrio adventif, apospori, diplospori, parthenogenesis, androgenesis, semigami dan apogami (Tabel 4.7).
Tabel. 4.7. Beberapa Istilah dalam Apomiksis
Istilah Pengertian
Embrio Adventif Embrio terbentuk dari jaringan sel sporofitik diploid (sel 2n) dari ovul, integumen atau dinding ovary mengalami mitosis membentuk embrio tanpa melalui gemetofitik. Endospem diperkirakan berasal dari inti polar dari kantong embrio normal yang berkembang secara terpisah di dalam ovul. Ini merupakan agamospermy yang paling sederhana (pada mangga dan jeruk) Apospori Embrio berkembang dari dari sel somatik ovul
yaitu sel integumen dan sel inti yang membelah secara mitosis untuk menghasilkan kantong embryo diploid ( 2n). Apospory umumnya terjadi pada angiospermae
Diplospory Embrio dan endosperm berasal dari sel induk megaspora diploid (2n). Inti dari sel induk megaspora mengalami pembelahan mitosis untuk menghasilkan kantong embrio diploid.
Parthenogenesis Embrio biji terbentuk dari sel telur haploid membelah secara mitotic tanpa pembuahan dengan inti gamet jantan.
Androgenesis Embrio biji terbentuk dari inti gamet jantan setelah inti tersebut masuk ke kantong embrio tetapi tidak terjadi pembuahan dengan inti gamet betina. Individu yang berkembang dari biji tersebut haploid dan memiliki genotipe seperti gamet jantan tanaman yang manghasilkannya Semigami Inti gamet jantan masuk ke kantong embrio dan
mempenetrasi sel telur, tetapi tidak terjadi penaytuan gamet betina dan jantan membentuk zigot 2n. Inti gamet jantan dan gamet betina masing-masing membelah sendiri-sendiri menghasilkan embrio haloid. Tanaman haploid yang berkembang dari embrio mengandung sebagian jaringan tetua betina atau berasal dari tetua jantan.
Apogami Embrio yang dihasilkan dari sel lain bukan sel telur, tetapi dari sel-sel sinergit atau anti podal dari kantong embrio.
4.5.4. Vivipary
Vivipari adalah biji berkecambah sebelum mereka terlepas dari induknya, seperti pada tanaman bakau. Vivipari bukan merupakan bentuk dari apomixis karena tidak dihasilkan biji.
Namun demikian, jika turunan yang dihasilkan berasal dari vivipary diturunkan dari jaringan yang berhubungan dengan reproduksi sexual, khususnya, primordial bunga, vivipary sering kali dimasukkan ke dalam kelompok apomixis.