METODE PERKEMBANGBIAKAN TANAMAN
3. Perkembangbiakan Seksual
Perkembangbiakan secara seksual (generatif) merupakan perbanyakan tanaman dengan menggunakan biji yang dihasilkan melalui penyatuan gamet betina dan gamet jantan. Perkembangbiakan secara generatif dimulai dengan proses pembentukan gamet atau gametogenesis. Gametogenesis dibedakan menjadi dua, yakni: makrosporogenesis dan mikrosporogenesis.
Makrosporogenesis merupakan proses pembentukan gamet betina (n kromosom) dari sel induk megaspor (2n kromosom). Proses makrosporogenesis terdiri atas pembelahan meiosis sel induk megaspora (2n) menjadi 4 buah sel anak (n), tiga dari sel anak tersebut mengalami degenerasi/susut sehingga tinggal hanya satu sel anak (n) yang berkembang menjadi bakal biji (ovule). Kemudian sel anak yang tersisa mengalami pembelahan inti sebanyak tiga kali sehinga menjadi sel yang memiliki inti 8 (delapan). Selanjutnya, delapan inti sel itu berkembang menjadi antipoda (3 inti), inti kandung lembaga sekunder (2 inti= 2n), synergid (2 inti), dan sel telur (1 inti = n).
Mikrosporogenesis terdiri atas pembelahan meiosis sel induk mikrosprora (2n) menjadi 4 buah sel anak (n) yang disebut dengan serbuk sari (pollen). Inti dari masing-masing sel serbuk sari tersebut kemudian membelah satu kali dan menghasilkan sel yang memiliki dua inti yaitu inti generatif (n) dan inti vegetatif (n). Setelah itu, inti generatif (n) membelah sekali lagi sehingga membentuk 2 inti generatif dengan masing-masing n kromosom. Jika terjadi penyerbukan yaitu jatuhnya serbuk sari pada kepala putik, maka serbuk sari akan berkecambah yang disebut spermatozoid. Jika terjadi pembuahan maka satu inti generatif (n) akan membuahi sel telur (n) kemudian terbentuk zigot (2n), dan satu inti generatif lagi (n) akan membuahi inti kandung
27
lembaga sekunder (2n) kemudian menjadi endosperm (3n). Peristiwa pembuahan tersebut disebut dengan pembuahan ganda (double fertilization). Untuk lebih jelasnya proses makrosporogenesis dan mikrosporogenesis disajikan pada Gambar berikut.
Gambar 13. Proses Makrosporogenesis
Gambar 14. Proses Mikrosporogenesis
28
Untuk kelompok tanaman yang melakukan perkembangbiakan secara seksual, dapat dibedakan menjadi dua, yakni kelompok tanaman menyerbuk sendiri dan kelompok tanaman menyerbuk silang. Dari perbedaan cara penyerbukan ini maka akan terdapat perbedaan metode pemuliaan yang diterapkan.
a. Tanaman menyerbuk sendiri (self-pollinated plants).
Proses penyerbukan sendiri (self pollination) adalah terjadinya proses bersatunya serbuk sari dengan putik yang masing-masing dari tanaman itu sendiri.
Penyerbukan sendiri hanya dapat terjadi pada tanaman berumah satu (monoecious), yaitu bunga jantan dan betina berada dalam satu tanaman. Baik bunga lengkap atau bunga sempurna dapat melakukan penyerbukan sendiri. Bunga lengkap merupakan bunga yang memiliki empat organ bunga yaitu kelopak bunga (calyx), mahkota bunga (corolla), putik (pistilum) dan benang sari (stament). Sedangkan bunga sempurna merupakan bunga yang memiliki dua alat kelamin yaitu jantan dan betina.
Tanaman menyerbuk sendiri mempunyai karakteristik yaitu di setiap lokus gen tanaman dalam populasinya adalah homozigot. Hal tersebut terjadi karena jika tanaman homozigot mengalami penyerbukan sendiri maka akan menghasilkan turunan yang juga homozigot. Sedangkan jika tanaman yang heterozigot mengalami penyerbukan sendiri secara terus-menerus maka lama-kelamaan akan menghasilkan proporsi tanaman homozigot yang semakin besar pada keturunannya, dan akhirnya akan menjadi homozigot (resesif dan dominan) pada seluruh populasi.
Beberapa mekanisme yang terdapat pada bunga tanaman dengan penyerbukan sendiri yaitu bunga tidak membuka (kleistogamie), serbuk sari luruh sebelum bunga terbuka, benang sari dan putik ditutup oleh bagian bunga sesudah bunga terbuka, dan kemudian putik memanjang segera setelah serbuk sari masak. Terkadang spesies tanaman menyerbuk sendiri ini juga dapat melakukan penyerbukan silang. Persentase terjadinya penyerbukan silang tergantung pada spesies/varietas dan pengaruh lingkungan. Contohnya pada padi 0-3% atau rata-rata bisa terjadi 0,5 %, kapas umumnya 5-25 %, sorgum rata-rata 6 %, kedelai rata-rata 1 %, dan tomat kurang dari 1 %.
b. Tanaman Menyerbuk Silang (cross pollinated plant).
Penyerbukan silang (cross pollination) adalah proses bersatunya serbuk sari
29
dengan putik, dimana serbuk sari yang berasal dari tanaman lain memiliki sifat yang berbeda. Ada beberapa ciri tanaman menyerbuk silang yaitu sebagai berikut:
(a). Secara morfologi kedudukan putik (pistilum) dan benang sari (stament) sedemikian rupa sehingga akan mencegah terjadinya penyerbukan sendiri (herkogamie), contohnya pada tanaman vanili.
(b). Serbuk sari dan sel telur berbeda waktu pematangannya (dichogamie). Jika bunga jantan masak lebih dahulu dari bunga betina maka disebut dengan protandris, dan jika bunga betina masak terlebih dahulu daripada bunga jantan maka disebut protogini.
(c). Terdapat sifat inkompatibilitas yaitu terjadinya penyerbukan pada bunga tetapi tidak dilanjutkan dengan proses pembuahan, karena adanya hambatan fisiologis.
Hambatan fisiologis tersebut dapat berupa inaktifnya zat pengatur tumbuh (phytohormon) sehingga buluh serbuk sari tidak terbentuk, contohnya pada tanaman kakao.
(d). Tidak terjadinya penyerbukan pada bunga karena bunga jantan mandul (tidak berfungsi) secara genetik yang disebut self-sterility.
(e). Tanaman berumah satu (monoecious), yaitu tanaman dimana bunga jantan dan betina berada pada satu tanaman, tetapi letaknya berbeda, contohnya pada tanaman jagung.
(f). Tanaman berumah dua (dioecious) yaitu tanaman dimana bunga jantan dan betina masing- masing tumbuh pada tanaman yang berbeda, contohnya pada tanaman pepaya.
Keragaman genetik pada tanaman menyerbuk silang sangatlah besar karena populasi alami tanaman menyerbuk silang terdiri dari individu-indidu yang secara genetik heterozigot untuk kebanyakan lokus. Secara genotipik pula berbeda dari satu individu ke individu lainnya. Secara alami, penyerbukan silang secara alami dapat terjadi melalui bantuan angin (anemophily), serangga (entomophily), air (hydrophily), dan hewan (zoophily). Beberapa jenis tanaman yang menyerbuk silang antara lain yaitu jagung, apel, alpukat, mangga, durian, beberapa kacang-kacangan, asparagus, bit, kubis, wortel, seledri, sawi, bawang, bunga matahari, ketela pohon, ketela rambat, semangka, dan lain-lain.
30 4. Rangkuman
Perkembangbiakan tanaman pada dasarnya dibagi menjadi 2 kelompok yaitu aseksual dan seksual. Perkembangbiakan aseksual sering juga disebut dengan perkembangbiakan vegetatif yaitu perkembangbiakan tanpa melalui proses fertilisasi (pembuahan). Perkembangbiakan vegetatif terbagi menjadi 2 bagian yaitu secara alami (umbi lapis, cormus, rhizome, stolon, tunas pucuk/crown, tunas lateral/offshoots, dan tunas air/sucker) dan buatan (merunduk, mencangkok, setek, menempel, menyambung, dan lain-lain).
Perkembangbiakan seksual merupakan perkembangbiakan dengan menggunakan biji dari penyatuan gamet jantan dan betina. Perkembangbiakan secara generatif dimulai dengan proses pembentukan gamet atau gametogenesis.
Gametogenesis dibedakan menjadi dua, yakni: makrosporogenesis dan mikrosporogenesis.
Proses penyerbukan terdiri dari dua cara yaitu penyerbukan sendiri (self pollination) adalah terjadinya proses bersatunya serbuk sari dengan putik yang masing-masing dari tanaman itu sendiri. Sementara penyerbukan silang (cross pollination) adalah proses bersatunya serbuk sari dengan putik, dimana serbuk sari berasal dari tanaman lain yang memiliki sifat berbeda.
5. Diskusi
1) Jelaskan perbedaan perkembangbiakan aseksual dengan seksual!
2) Jelaskan proses gametogenesis!
3) Jelaskan dua proses penyerbukan pada tanaman!
31