BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1.
1.1. Latar BelakangLatar Belakang
Dalam istilah biologi, tentu kita tidak lepas dari kata biji. Biji merupakan bakal Dalam istilah biologi, tentu kita tidak lepas dari kata biji. Biji merupakan bakal biji
biji (ovulum) (ovulum) yang yang dihasilkan dihasilkan oleh oleh tumbuhan tumbuhan berbunga berbunga dan dan dikenal dikenal sebagai sebagai alatalat perkembangbiakan pada tanaman.
perkembangbiakan pada tanaman.
Biji menjadi salah satu bagian terpenting dari tumbuhan, karena dari bijilah Biji menjadi salah satu bagian terpenting dari tumbuhan, karena dari bijilah akan terbetuk tumbuhan baru. Pembentukan tumbuhan baru dari biji
akan terbetuk tumbuhan baru. Pembentukan tumbuhan baru dari biji tentunya melaluitentunya melalui berbagai proses pertumbuhan dan p
berbagai proses pertumbuhan dan perkembangan biji.erkembangan biji.
Perkembangan biji menyebabkan berkembangnya embrio yang ada didalam biji Perkembangan biji menyebabkan berkembangnya embrio yang ada didalam biji dan akhirnya akan menghasilkan kecambah yang nantinya akan berkembang dan akhirnya akan menghasilkan kecambah yang nantinya akan berkembang membentuk tanaman baru.
membentuk tanaman baru.
Seperti yang telah diketahui baha perkembangan biji diikuti dengan Seperti yang telah diketahui baha perkembangan biji diikuti dengan perkembangan
perkembangan struktur struktur biji biji yang yang nantinya nantinya akan akan membentuk membentuk organ-organ organ-organ padapada tanaman baru yang terbentuk.
tanaman baru yang terbentuk.
Berdasarkan hal tersebut, maka penulis akan membahas tentang struktur dan Berdasarkan hal tersebut, maka penulis akan membahas tentang struktur dan perkembangan biji, embrio dan kecambah
perkembangan biji, embrio dan kecambah pada makalah kali ini.pada makalah kali ini.
1.2.
1.2. Rumusan MasalahRumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka yang menjadi permasalahan dalam Berdasarkan latar belakang di atas maka yang menjadi permasalahan dalam makalah ini adalah :
makalah ini adalah : 1.
1. Bagaimana pengertian dari biji?Bagaimana pengertian dari biji? 2.
2. Bagaimana struktur dari biji monokotil dan dikotil?Bagaimana struktur dari biji monokotil dan dikotil? 3.
3. Bagaimana struktur embrio dan kecambah?Bagaimana struktur embrio dan kecambah? 4.
4. Bagaimana perkembangan biji?Bagaimana perkembangan biji? 5.
5. Bagaimana perkembangan embrio dan kecambah?Bagaimana perkembangan embrio dan kecambah? 6.
6. Bagaimana proses terjadinya poliembrio?Bagaimana proses terjadinya poliembrio? 7.
1.3.
1.3. Tujuan PenulisanTujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tu]ujuan dari penulisan makalah Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tu]ujuan dari penulisan makalah ini adalah :
ini adalah : 1.
1. Mengetahui pengertian biji.Mengetahui pengertian biji. 2.
2. Mengetahui struktur biji monokotil dan dikotil.Mengetahui struktur biji monokotil dan dikotil. 3.
3. Mengetahui struktur embrio dan kecambah.Mengetahui struktur embrio dan kecambah. 4.
4. Mengetahui perkembangan biji.Mengetahui perkembangan biji. 5.
5. Mengetahui perkembangan embrio dan kecambah.Mengetahui perkembangan embrio dan kecambah. 6.
6. Mengetahui proses terjadinya poliembrio.Mengetahui proses terjadinya poliembrio. 7.
BAB II BAB II PEMBAHASAN PEMBAHASAN
2.1.
2.1. Pengertian BijiPengertian Biji
Biji merupakan suatu struktur kompleks, yang terdiri dari embrio atau lembaga, Biji merupakan suatu struktur kompleks, yang terdiri dari embrio atau lembaga, kulit biji dan persediaan makanan cadangan. Dalam biji banyak tumbuhan, makanan kulit biji dan persediaan makanan cadangan. Dalam biji banyak tumbuhan, makanan disimpan di dalam lembaga biji itu sendiri, pada tumbuhan lain, makanan disimpan disimpan di dalam lembaga biji itu sendiri, pada tumbuhan lain, makanan disimpan dalam jaringan di sekililingnya.
dalam jaringan di sekililingnya.
Biji berfungsi untuk penyebaran yang berperan penting untuk kelangsungan Biji berfungsi untuk penyebaran yang berperan penting untuk kelangsungan hidup suatu jenis. Biji merupakan awal dari kehidupan tumbuhan baru di luar hidup suatu jenis. Biji merupakan awal dari kehidupan tumbuhan baru di luar induknya. Bagian utama dari biji adalah kulit biji, endosperma bila ada, dan embrio. induknya. Bagian utama dari biji adalah kulit biji, endosperma bila ada, dan embrio. Biji merupakan perkembangan lebih lanjut dari bakal biji. Embrio dan endosperma Biji merupakan perkembangan lebih lanjut dari bakal biji. Embrio dan endosperma adlah produk fertilisasi, sedangkan kulit biji berkembang dari integumen bakal biji. adlah produk fertilisasi, sedangkan kulit biji berkembang dari integumen bakal biji.
Dengan demikian biji telah memperlihatkan diri sebagai perkembangan penting Dengan demikian biji telah memperlihatkan diri sebagai perkembangan penting dalam reproduksi dan pemencaran Spermatophyta (tumbuhan berbunga atau dalam reproduksi dan pemencaran Spermatophyta (tumbuhan berbunga atau tumbuhan berbiji; Gr. sperma biji, phyton tumbuhan); dibandingkan dengan tanaman tumbuhan berbiji; Gr. sperma biji, phyton tumbuhan); dibandingkan dengan tanaman yang lebih primitif seperti lumut, lumut hati dan pakis, yang tidak memiliki biji dan yang lebih primitif seperti lumut, lumut hati dan pakis, yang tidak memiliki biji dan menggunakan cara lain untuk menyebarkan diri. Ini tampak pada kenyataan bahwa menggunakan cara lain untuk menyebarkan diri. Ini tampak pada kenyataan bahwa tumbuhan berbiji mendominasi relung-relung biologi sejak dari padang rumput tumbuhan berbiji mendominasi relung-relung biologi sejak dari padang rumput hingga ke hutan, baik di wilayah tropis maupun daerah beriklim dingin.
hingga ke hutan, baik di wilayah tropis maupun daerah beriklim dingin.
Kata "biji" berasal dari bahasa Sanskerta. Kata "biji" acap dipertukarkan Kata "biji" berasal dari bahasa Sanskerta. Kata "biji" acap dipertukarkan penggunaanny
penggunaannya a dengan dengan "benih" "benih" dan dan "bibit". "bibit". Dalam Dalam istilah istilah teknis teknis pertanian pertanian dandan kehutanan, "benih" adalah biji yang dipersiapkan khusus untuk menghasilkan kehutanan, "benih" adalah biji yang dipersiapkan khusus untuk menghasilkan tanaman baru. Sedangkan "bibit" (atau juga disebut "semai") adalah tanaman muda tanaman baru. Sedangkan "bibit" (atau juga disebut "semai") adalah tanaman muda siap tanam hasil perkembangan benih, atau hasil perbanyakan tanaman dengan cara siap tanam hasil perkembangan benih, atau hasil perbanyakan tanaman dengan cara yang lain (misalnya cangkok, stek, okulasi dan lain-lain).
yang lain (misalnya cangkok, stek, okulasi dan lain-lain).
Biji (bahasa Latin:semen) adalah bakal biji (ovulum) dari tumbuhan berbunga Biji (bahasa Latin:semen) adalah bakal biji (ovulum) dari tumbuhan berbunga yang telah masak. Biji dapat terlindung oleh organ lain (buah, pada Angiospermae yang telah masak. Biji dapat terlindung oleh organ lain (buah, pada Angiospermae atau Magnoliophyta) atau tidak (pada Gymnospermae). Dari sudut pandang evolusi, atau Magnoliophyta) atau tidak (pada Gymnospermae). Dari sudut pandang evolusi, biji
biji merupakan merupakan embrio embrio atau atau tumbuhan tumbuhan kecil kecil yang yang termodifikasi termodifikasi sehingga sehingga dapatdapat bertahan
biji mengandung calon tumbuhan baru (lembaga). Dengan dihasilkan biji, tumbuhan dapat mempertahankan jenisnya, dan dapat pula terpencar ke 6 tempat lain. Semula biji itu duduk pada suatu tangkai pada papan biji atau tembuni (placenta).
2.2. Struktur Biji Monokotil Dan Dikotil
Bagian-bagian biji secara umum dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu: bagian dasar biji dan bagian non dasar biji.
1. Bagian-Bagian Dasar Biji a. Embrio
Embrio adalah suatu tanaman baru yang terjadi dari bersatunya gamet-gamet jantan dan betina pada suatu proses pembuahan. Embrio yang berkembangnya sempurna terdiri dari struktur-struktur sebagai berikut :
epikotil (calon pucuk), hipokotil (calon batang), kotiledon (calon daun) dan radikula (calon akar). Tanaman di dalam kelas Angiospermae diklasifikasikan oleh banyaknya jumlah kotiledon. Tanaman monokotiledon mempunyai satu kotiledon misalnya : rerumputan dan bawang. Tanaman dikotiledon mempunyai dua kotiledon misalnya kacang-kacangan sedangakan pada kelas Gymnospermae pada umumnya mempunyai lebih dari 2 kotiledon misalnya pinus, yang mempunyai sampai sebanyak 15 kotiledon. Pada rerumputan (grasses) kotiledon yang seperti ini disebut scutellum, kuncup embrioniknya disebut plumulle yang ditutupi oleh upih pelindung yang disebut koleoptil, sedangkan pada bagian bawah terdapat
akar embrionik yang disebut radicule yang ditutupi oleh upih pelindung yang disebut coleorhiza.
b. Jaringan Penyimpan Cadangan Makanan
Pada biji ada beberapa struktur yang dapat berfungsi sebagai jaringan penyimpan cadangan makanan, yaitu : Kotiledon, misalnya pada
kacang-kacangan, semangka dan labu. Endosperm, misal pada jagung, gandum, dan golongan serelia lainnya. Pada kelapa bagian dalamnya yang berwarna putih dan dapat dimakan merupakan endospermnya. Perisperm, misal pada
haploid misal pada kelas Gymnospermae yaitu pinus. Cadangan makanan yang tersimpan dalam biji umumnya terdiri dari karbohidrat, lemak, protein dan mineral. Komposisi dan presentasenya berbeda-beda tergantung pada jenis biji, misal biji bunga matahari kaya akan lemak, biji kacang-kacangan
kaya akan protein, biji padi mengandung banyak karbohidrat.
c. Pelindung Biji
Pelindung biji dapat terdiri dari kulit biji, sisa-sisa nucleus dan endosperm dan kadang-kadang bagian buah. Tetapi umumnya kulit biji (testa) berasal dari integument ovule yang mengalami modifikasi selama proses pembentukan biji berlangsung. Biasanya kulit luar biji keras dan kuat berwarna kecokelatan sedangkan bagian dalamnya tipis dan berselaput. Kulit biji berfungsi untuk melindungi biji dari kekeringan, kerusakan mekanis atau serangan cendawan, bakteri dan insekta.Dalam hal penggunaan cadangan makanan terdapat beberapa perbedaan diantara sub kelas monokotiledon dan dikotiledon dimana pada : Sub kelas monokotiledon : cadangan makanan dalam endosperm baru akan dicerna setelah biji masak dan dikecambhakan serta telah menyerap air. Contoh jagung, padi, gandum. Sub kelas dikotiledon : cadangan makanan yang terdapat dalam kotileodon atau perisperm sudah mulai dicerna dan diserap oleh embrio sebelum biji masak. Contoh kacang-kacangan, bunga matahari dan labu
2. Bagian-Bagian Non Dasar Biji a. Kulit Biji (Spermodermis)
Kulit Biji (Testa) Kulit biji terletak paling luar. Testa berasal dari intergumen ovule yang mengalami modifikasi selama pembentukan biji berlangsung. Seluruh bagian intergumen dapat berperan dalam pembentukan kulit biji. Lapisan ini mempunyai sifat yang bermacam-macam, ada yang tipis, ada yang kaku seperti kulit, dan ada yang keras seperti kayu atau batu. Bagian ini merupakan pelindung utama bagi bagian
dan gambaran yang berbeda-beda misalnya merah, biru, pirang, kehijau-hijauan, ada yang licin rata, dan ada pula yang mempunyai bentuk keriput. Lapisan testa terdiri dari dari 3 bagian yaitu:
1) Lapisan terluar (Sarkotesta), adalah lapisan luar pada kulit biji tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Biasanya tebal berdaging. Pada waktu masih muda berwarna hijau, kemudian berubah menjadi kuning, dan akhirnya merah.
2) Lapisan bagian tengah (Sklerotesta), suatu lapisan yang kuat dan keras, berkayu, menyerupai kulit dalam (endocarpium) pada buah batu.
3) Lapisan terdalam (Endotesta), biasanya tipis seperti selaput, seringkali melekat erat pada inti biji. Pada kulit luar biji itu masih dapat ditemukan bagian-bagian lain seperti:
Sayap (ala). Alat tambahan berupa sayap pada kulit luar biji, dan
dengan demikian biji mudah dipencarkan oleh angin, ch. pada spatodea (Spathodea campanulata P.B.), kelor (Moringa oleifera Lamk).
Bulu (coma). Penonjolan sel-sel kulit luar biji yang berupa
rambut-rambut yang halus, memudahkan biji ditiup oleh angin, ch. pada kapas (Gossypium), biduri (Calotropis gigantea Dryand).
Salut biji (arillus). Biasanya berasal dari pertumbuhan tali pusar,
misalnya pada bijidurian (Durio zibethinus Murr), dll.
Salut Biji semu (arillodium). Seperti salu biji, tetapi tidak berasal
dari tali pusar. Melainkan tumbuh dari bagian sekitar liang bakal biji (micropyle).
4) Pusar biji (Hilus). Bagian kulit luar biji bekas perlekatan dengan tali pusar, biasanya kelihatan kasar dan mempunyai warna yang berlainan dengan bagian lain kulit biji. Pusar biji jelas kelihatan pada biji tumbuhan berbuah polong, misalnya ; Kacang panjang (Vigna Sinensis Edl), kacang merah (Phaseolus vulgaris L), dll.
Liang biji (micropyle). Ialah liang kecil bekas jalan masuknya buluh
inii seringkali tumbuh menjadi badan berwarna keputih-putihan, lunak, yang disebut karunkula (caruncula). Jika badan yang berasal dari tepi liang ini sampai merupakan salut biji, maka disebut salut biji semu (arillodium).
Bekas-bekas pembuluh pengangkutan (Chalaza). Yaitu tempat
pertemuan integument dengan nukleus, masih kelihatan pada biji anggur (Vitis vinifera.L).
Tulang biji (Raphe). Yaitu tali pusar pada biji, biasanya hanya
kelihatan pada biji yang berasal dari bakal biji yang mengangguk (anatropus), dan pada biji biasanya tak begitu jelas lagi, masih kelihatan misalnya pada biji jarak (Ricinus communis L).
b. Tali Pusar (Funiculus)
Tali pusar merupakan bagian yang menghubungkan biji dengan tembuni, jadi merupakan tangkainya biji. Jika biji masak, biasanya biji terlepas dari
tali pusarnya (tangkai biji), dan pada biji hanya tampak bekasnya yang dikenal sebagai pusar biji.
c. Inti Biji (Nucleus Seminis)
Inti biji ialah semua bagian biji yang terdapat di dalam kulitnya, oleh sebab itu inti biji juga dapat dinamakan isi biji.
1) Putih Lembaga (albumen). Jaringan berisi cadangan makanan untuk masa permulaan kehidupan tumbuhan baru (kecambah) sebelum dapat mencari makanan sendiri.
2) Embrio. Embrio adalah suatu tanaman baru yang terjadi dari bersatunya gamet jantan dan betina pada suatu proses tumbuhan. Embrio merupakan sporofit muda, pada beberapa tumbuhan embrionya mempunyai kloroplas dan berwarna hijau. Embrio dikelilingi oleh kotiledon dan endosperma yang merupakan persediaan makanan. Calon tumbuhan baru yang akan tumbuh menjadi tumbuhan baru terdiri dari yaitu:
Radikula (akar lembaga atau calon akar). Pada biji dikotil radikula
berkembang menjadi akar tunggang. Sedangkan pada monokotil berkembang menjadi akar serabut.
Cotyledon (daun lembaga). Merupakan daun kecil yang terletak di
bawah daun pertama kecambah.
Cauliculus (batang lembaga). Terdiri dari : ruas batang di atas daun
lembaga (internodium epicotylum), dan ruas batang di bawah daun lembaga (internodium hypocotylum).
3) Putih Lembaga (Albumen). Putih lembaga adalah bagian biji, yang terdiri atas suatu jaringan yang menjadi tempat cadangan makanan bagi lembaga. Tidak setiap biji mempunyai putih lembaga. Seperti misalnya pada biji tumbuhan berbuah polong (Leguminosae), cadangan makanan tidak tersimpan dalam putih lembaga, melainkan dalam daun lembaga, oleh sebab itu daun lembaganya menjadi tebal. Melihat asalnya jaringan yang menjadi tempat penimbunan zat makanan cadangan tadi kita dapat membedakan putih lembaga dalam:
Putih lembaga dalam (endospermium). Jika jaringan penimbun
makanan itu terdiri atas sel-sel yang berasal dari inti kandung lembaga sekunder yang kemudian setelah dibuahi oleh salah satu inti sperma lalu membelah-belah menjadi jaringan penimbun makanan ini. Hanya dapat ditemukan pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae).
Putih lembaga luar (perispremium). Jika bagian ini berasal dari
bagian biji di luar kandung lembaga, entah dari nuselus entah dari selaput bakal biji. Biji yang sebagian besar terdiri atas putih lembaga dalam, misalnya biji jagung (Zea mays L) dan biji rumput (Gramineae) umumnya, sedang biji yang untuk sebagian besar hanya terdiri atas putih lembaga luar ialah biji lada (Piper nigrum L.). Ada pula biji yang cadangan makanannya tersimpan baik dalam putih lembaga luar maupun dalam, jadi kedua-duanya ada pada biji tadi, seperti misalnya pada biji pala (Myristica fragrans Houtt).
Pada dasarnya biji mempunyai susunan yang tidak berbeda dengan bakal biji, tetapi dipergunakan nama-nama yang berlainan untuk bagian-bagian yang sama asalnya, misalnya : Integumentum pada bakal biji, kalau sudah menjadi biji merupakan kulit biji (spermodermis) ( Rifai, 1976 ).
Bagian-bagian biji tersebut tidak terdapat pada seluruh jenis biji-bijian. Masing-masing biji memiliki perbedaan pada strukturnya. Perbedaan paling mencolok yang sering ditemukaan adalah pada struktur biji monokotil dan biji dikotil.
Berikut ini merupakan table perbedaan struktur biji monokotil dan dikotil:
2.3. Struktur Embrio Dan Kecambah
Seperti yang telah dibahas pada struktur biji, bahwa didalam biji terdapat embrio (lembaga) yang merupakan salah satu komponen penting dari biji. Maka dari itu berikut ini akan dibahas tentang struktur dari embrio.
Namun selain struktur embrio, akan dibahas pula tentang struktur dari kecambah yang merupakan tumbuhan baru yang muncul akibat perkembangan embrio didalam biji.
1. Struktur Embrio
Lembaga atau embryo merupakan calon tumbuhan baru, yang nantinya akan tumbuh menjadi tumbuhan baru, lembaga didalam biji telah memperlihatkan ketiga bagian utama tubuh tumbuhan yaitu :
a. Akar lembaga atau calon akar (radicula)
Yang biasanya akan tumbuh terus merupakan akar tunggang ( untuk tumbuhan yang tergolong dicotyledoneae). Akar lembaga ini ujungnya menghadap kearah liang biji, dan pada perkecambahan biji, akar itu akan tumbuh menembus kulit biji (spermodermis) dan keluar. Pada rumput (Gramineae), akar lembaga dalam biji terselubungi oleh suatu sarung yang dinamakan sarung akar lembaga (coleorhiza). Pada perkecambahan biji rumput sarung calon akar itu juga akan tertembus dan sisanya akan tinggal sebagai badan yang melingkar pada pangkal akar
b. Daun lembaga (cotyledon)
Yang merupakan daun pertama suatu tumbuhan. Daun lembaga dapat mempunyai fungsi yang berbeda-beda yaitu :
Sebagai tempat penimbunan makanan, yang lalu kelihatan tebal,
seringkali mempunyai bentuk cembung pada satu sisi dan rata pada sisi yang lain, jumlahnya biasanya dua, dan duduk berhadapan pada sisi yang rata. Dalam hal yang demikian nampaknya biji seperti terdiri atas dua belahan atau dua keping saja, oleh sebab itu daun lembaga seringkali
dinamakan belahan biji atau keping biji, yang sebenarnya tidak tepat.
Sebagai alat untuk melakukan asimilasi, jadi bertugas seperti daun-daun
biasanya.
c. Batang lembaga (cauliculus)
Yang sering kali dapat dibedakan dalam dua bagian yaitu:
ruas batang diatas daun lembaga (internodium epicotylum) ruas batang dibaah daun lembaga (internodium hypocotylum )
Batang lembaga beserta calon-calon daun merupakan bagian lembaga yang dinamakan pucuk lembaga (plumula) jumlah daun lembaga pada biji merupakan salah satu ciri yang penting dalam mengadakan penggolongan tumbuhan biji.
Tumbuhan bijinya yang mempunyai lembaga dengan satu daun lembaga.
Disini daun lembaga mempunyai bentuk seperti perisai dan bertugas untuk mengisap makanan dari putih lembaga,dan dinamakan skutelum. Tumbuhan yang lembaganya hanya mempunyai satu daun lembaga disebut tumbuhan biji tunggal (monocotyledoneae), karena biji tampak utuh atau tunggal.
Tumbuhan yang bijinya mempunyai lembaga dengan dua daun lembaga,
dengan adanya dua daun lembaga tersebut dinamakan tumbuhna biji belah (dicotyledoneae).
Tumbuhan yang bijinya mempunyai lembaga dengan lebih dari dua daun
lembaga, biji dengan lemabaga yang mempunyai lebih dari dua daun lembaga hanya dapat kita dapati pada golongan tumbuhan biji terbuka (gymnospermae).
2. Struktur Kecambah a. Radikula
Radikula merupakan bakal calon akar yang tumbuhn selama masa perkecambahan. Fungsinya adalah sebagai bagian tanaman yang akan berkembang menjadi akar tanaman yang akan menyokong dan menyuplai bahan – bahan makanan untuk diproses pada bagian tanaman lainnya.
b. Plumula
Plumula merupakan bakal calon batang yang tumbuh selama masa perkecambahan. Fungsinya adalah sebagai bagian tanaman yang akan
mengalami perkembangan ke atas untuk membentuk batang dan daun. c. Sumbu tubuh
Epikotil Hipokotil
2.4. Perkembangan Biji
Tujuan utama dari perkembangan biji adalah sbb:
Pemantapan pola dasar tubuh tumbuhan, sumbu akar - pucuk Akumulasi cadangan makanan untuk proses perkecambahan Persiapan dormansi biji
Selama perkembangan biji, embrio berdiferensiasi menjadi 2 sistem organ, yaitu :
Sumbu embrio. Sumbu embrio terdiri atas meristem akar dan pucuk yang
akan membentuk tumbuhan dewasa setelah perkecambahan biji.
Kotiledon, merupakan sistem organ yang berdiferensiasi paling akhir, yang
akan mengalami penuaan setelah perkecambahan dan bertanggung jawab untuk mensintesis dan menyimpan cadangan makanan untuk proses perkecambahan.
Berikut ini merupakan tahapan dari proses selama perkembangan biji:
Histodiferensiasi: 1 sel zigot membelah secara mitotik dan berdiferensiasi
menjadi embrio (matang morfologi tercapai).
Pembesaran: tidak ada pembelahan sel. Terjadi pembesaran sel dan
akumulasi cadangan makanan (protein, diikuti oleh lemak dan KH sampai masak fisiologi tercapai).
Pemasakan: terjadi penurunan metabolisme karena penurunan KA. Embrio
tidak aktif.
Perubahan-perubahan fisiologis yang terjadi selama perkembangan biji adalah sbb:
Bobot basah
Bobot basah benih meningkat segera setelah proses fertilisasi, karena
pembelahan dan perkembangan sel, dan mencapai maksimum setelah lewat matang morfologis
Bobot kering
Bobot kering mulai meningkat setelah benih mencapai matang morfologis, dan mencapai maksimum pada saat masak fisiologi
Kadar air benih
Pada saat fertilisasi kadar air benih masih tinggi ( + 80 %), dan mulai menurun pada saat berat kering mulai meningkat
2.5. Perkembangan Embrio Dan Kecambah
Setelah biji mengalami perkembangan, maka berikutnya akan terjadi perkembangan pada embrio yang menyebabkan terjadinya perkembangan kecambah.
1. Perkembangan Embrio
Setelah terjadi perkembangan biji, maka proses selanjutnya adalah embriogenesis, embriogenesis sendiri adalah proses terbentuknya embrio, mencakup dari fertilisasi sampai fase dormansi. Peristiwa yang terjadi selama embriogenesis adalah sebagai berikut:
Pemantapan bentuk dasar tumbuhan.
Pola aksial → pembentukan sumbu basal-apikal (pucuk – akar) Pola radial menghasilkan tiga sistem jaringan
Penyusunan jaringan meristematik untuk mengelaborasi struktur setelah
masa embrio (daun, akar , bunga dsb.)
Pemantapan penyimpanan cadangan makanan yang cukup untuk
perkecambahan embrio sampai kecambah bersifat autotrof.
Perkembangan yang berlangsung selama embriogenesis adalah sbb:
a. Zigot mengalami polarisasi apikal-basal, sel apikal yang kecil dengan sitoplasma kental dan sel basal yang besar dengan sitoplasma encer. Sel basal akan membentuk struktur berumur pendek yang di sebut suspensor
sedangkan sel apikal akan menjadi embrio.
b. Tahap globuler, embrio berupa kumpulan sel dengan struktur berbentuk bundar.
c. Tahap hati, embrio bertambah masa dan jumlah selnya serta membentuk cekungan di bagian apikal sehinggga strukturnya menyerupai hati.
d. Tahap torpedo, merupakan tahap awal ketika prekursor dari kotiledon, akar, dan batang mulai dapat dikenali.
e. Tahap kotiledon, kotiledon memanjang pada magnoliopsida ada dua yang kotiledon yang mengalami perkembangan sedangkan pada liliopsida hanya satu kotiledon (skutelum) yang berkembang.
Perkembangan embrio ditandai dengan: a. Embrio mencapai ukuran penuh.
b. Embrio mengalami perubahan perkembangan pada tingkat sel secara terus menerus.
c. Sel-sel embrio dan kotiledon mulai mensintesis dan menyimpan protein, lipid dan pati , akan memberikan energi dan bangunan dasar untuk perkacambahan dan pertumbuhan
d. Biji mengering, kehilangan 80 persen kadar air sebelumnya. e. Biji memasuki masa dormansi.
Embriogenesis Liliopsida (Monokotil)
Zigot membelah melintang asimetris membentuk sel apikal yang kecil dan
sel basal yang besar. Sel basal membesar tanpa membelah membentuk haustorium sel tunggal. Seluruh embrio berasal dari sel apikal. Sel apikal membelah melintang menjadi 2.
Sel membelah berkali-kali membentuk proembrio tahap globular.
Tahap kotiledon, terbentuk kotiledon tunggalyang kemudian menjadi
skutelum, pada sisi ini pembelahan sel lebih cepat dari sisi lain sehingga kesimetrisan embrio berubah, sel-sel pada sisi yang pertumbuhanya lambat menjadi plumula dan epikotil.
Embriogenesis Magnoliopsida (Dikotil)
Zigot membelah asimetris membentuk sel apikal yang kecil dan sel basal
yang besar
Sel apikal berkembang menjadi embrio, sel basal selanjutnya membelah
melintang membentuk suspensor
Sel apikal membelah memanjang membentuk proembriotetrad. Suspensor
membelah melintang beberapa kali.
Sel apikal membelah vertikal dengan bidang pembelahan tegak lurus
bidang pertama, pada tahap ini proembrio barada pada tahap 8 sel.setiap sel membelah melintang menghasilkan stadium 16 sel, setiap sel akan membelah secara periklinal menghasilkan protoderma di sebelah luar yang akan berdiferensiasi menjadi epidermis.
sel sebelah dalam akan membentuk meristem dasar, sistem prokambium,
hipokotil. Pada tahap ini embrio berada pada tahap globular.
Embrio tahap globular mengalami pendataran dibagian apeks, pada tahap
ini embrio pada tahap hati.
Embrio tahap torpedo
Pemanjangan terus terjadi membentuk embrio tahap kotiledon
Suspensor membantuk embrio masuk dalam endospermauntuk mendapat
makanan
Embrio tahap kotiledon tumbuh dan melengkung di dalam biji. Suspensor
sudah mengecil.
Berdasarkan perbedaan perkembangan proembrio sampai tahap empat sel, embrio magnoliopsida dapat dikelompokkan menjadi lima tipe, yaitu:
1) Tipe Cruciferae
Sel basal berperan sedikit atau tidak sama sekali pada perkembangan
embrio selanjutnya 2) Tipe Astread
Sel apikal dari proembrio dua sel membelah secara longitudinal Sel basal dan sel apikal berperan dalam pembentukan embrio
3) Tipe Solanad
Sel apikal dari proembrio dua sel membelah secara transversal
Sel basal hanya sedikit berperan atau tidak sama sekali pada
perkembangan embrio selanjutnya
Sel basal berkembang menjadi suspensor yang terdiri atas dua atau lebih
sel
4) Tipe Caryophylad
Sel apikal dari proembrio dua sel membelah secara transversal
Sel basal hanya sedikit berperan atau tidak sama sekali pada
perkembangan embrio selanjutnya
Sel basal tidak mengadakan pembelahan selanjutnya. Bila ada berasal
dari perkembangan sel apikal. 5) Tipe Chenopodial
Sel apikal dari proembrio dua sel membelah secara transversal
Sel basal dan sel apikal berperan dalam pembentukan embrio selanjutnya
Pembelahan embrio pertama yang dilakukan oleh zigot adalah transversal, yang membagi sel telur yang telah dibuahi itu menjadi sebuah sel basal dan sebuah sel terminal Sel terminal akhirnya akan membentuk sebagian besar embrio itu. Sel basal akan terus membelah diri secara transversal, menghasilkan suatu benang
sel-sel yang disebut suspensor (penggantung), yang akan menjaga agar embrio tetap berada di integumen bakal-biji dan memindahkan zat-zat makanan ke embrio
tersebut dari tumbuhan induk dan, pada beberapa tumbuhan, dari endospermanya. Sementara itu, sel terminal akan membelah diri beberapa kali dan membentuk suatu proembrio yang berbantuk bola yang bertaut dengan suspensor tadi. Kotiledon, atau keping biji, mulai terbentuk sebagai benjolan pada proembrio
tersebut. Dikotil, dengan kedua kotiledonnya, berbentuk seperti jantung pada tahap ini. Hanya satu kotiledon saja yang berkembang pada monokotil.
Segera setelah kotiledon-kotiledon yang belum sempurna ini muncul, embrio akan memanjang. Di antara kotiledon terdapat meristem apikal dari tunas embrionik. Ada ujung berlawanan dari sumbu embrio tersebut, di mana suspensor akan bertaut, terdapat ujung dari akar embrionik, juga dengan sebuah meristem. Setelah biji berkecambah, meristem apikal yang terletak pada ujung tunas dan akar akan menyokong pertumbuhan primer selama tumbuhan itu hidup. Ketiga meristem primer — protoderm, meristem dasar, dan prokambium — juga ada pada embrio. Dengan demikian, perkembangan embrio menghasilkan dua ciri bentuk tumbuhan; sumbu akar-tunas, dengan meristem pada ujung yang berlawanan; dan pola radial protoderm, meristem dasar, dan prokambium, kumpulan yang akan menyebabkan munculnya ketiga sistem jaringan (jaringan dermal, jaringan dasar, dan jaringan pembuluh). Sementara embrio berkembang, biji akan menumpuk protein, minyak, pati dan menahan zat -zat makanan ini dalam tempat penyimpanan
sampai biji tersebut berkecambah.
2. Perkembangan Kecambah
Perkecambahan merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan embrio. Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji. Proses perubahan embrio saat perkecambahan adalah plumula tumbuh dan berkembang
menjadi batang, dan radikula tumbuh dan berkembang menjadi akar.
Embrio yang tumbuh belum memiliki klorofil, sehingga embrio belum dapat membuat makanan sendiri. Pada tumbuhan, secara umum makanan untuk pertumbuhan embrio berasal dari endosperma. Proses perkecambahan benih
merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Pada tanaman, tahapan dalam perkecambahannya terdiri dari:
a. Proses Penyerapan Air (Imbibisi)
Perembesan air kedalam benih (imbibisi), merupakan proses penyerapan air yang berguna untuk melunakkan kulit benih dan menyebabkan pengembagan
permeabel terhadap air dan tersedia cukup air dengan tekanan osmosis tertentu. Dalam tahap ini, kadar air benih naik menjadi 25-35 %, sehingga kadar air didalam benih itu mencapai 50-60% dan hal ini menyebabkan pecah atau robeknya kulit benih. Selain itu, air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen kedalam benih. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel untuk gas, tetapi apabila dinding sel diimbibisi oleh air maka gas akan masuk ke dalam sel secara difusi. Hal tersebut dikarenakan selain membutuhkan air, benih yang berkecambah juga memerlukan suhu sekitar 10-40°C dan oksigen. Apabila dinding sel kulit benih dan embrio menyerap air, maka suplai oksigen meningkat pada sel-sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernapasan. Sebaliknya, CO2 yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih
mudah mendifusi keluar (Manurung dan Ismunadii, 1988 : Kozlowski 1972)
b. Aktivasi Enzim
Aktivasi enzim terjadi setelah benih berimbibisi dengan cukup. Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik seperti α-amilase yang merombak amylase menjadi glukosa, ribonuklease yang merombak ribonukleotida, endo-β-glukanase yang merombak senyawa glukan, fosfatase yang merombak senyawa yang mengandung P, lipase yang merombak senyawa lipid, peptidase yang merombak senyawa protein.
c. Perombakan Cadangan Makanan
Terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak, dan protein menjadi bentuk-bentuk yang terlarut.
d. Translokasi Makanan Ke Titik Tumbuh
Setelah penguraian bahan-bahan karbohidrat,protein,lemak menjadi bentuk- bentuk yang terlarut kemudian ditranslokasikan ke titik tumbuh.
e. Pembelahan dan Pembesaran Sel
sel-sel baru. Merupakan tahap terakhir dalam penggunaan cadangan makanan dan merupakan suatu proses pembangunan kembali.
f. Munculnya Radikal dan Pertumbuhan Kecambah
Munculnya radikal adalah tanda bahwa proses perkecambahan telah sempurna. Proses ini akan diikuti oleh pemanjangan dan pembelahan sel-sel. Proses pemanjangan sel ada dua fase yakni; fase 1 (fase lambat) dimana pemanjangan sel tidak diikuti dengan penambahan bobot kering dan f ase 2 (fase cepat), yang diikuti oleh penambahan bobot segar dan bobot kering. Pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh, pertumbuhan kecambah ini tergantung pada persediaan makanan yang ada dalam biji. Kecambah mulai mantap setelah ia dapat menyerap air dan berfotosintesis (autotrof). Semula, ada masa transisi antara masih disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu autotrof. Saat autotrof dicapai proses perkecambahan telah sempurna.
Perkembangan Kecambah Dikotil
Kotiledon tumbuhan dikotil yang kaya akan makanan akan tetap tertinggal dalam tanah saat berkecambah bila perkembangannya hipogeal, contohnya adalah kapri; atau muncul ke permukaan tanah secara epigeal, contohnya pada kacang-kacangan, lobak dan selada. Dalam kedua kasus tersebut, bengkokan yang terbentuk di dekat apeks batang mendorong tanah ke atas sambil menarik daun atau kotiledom muda yang lunak itu. Bengkokan pada batang ini terbentuk akibat pertumbuhan tak imbang di kedua sisi hipokotil atau epikotil, sebagai responsnya terhadap etilen segera setelah berkecambah. Saat bengkokan muncul dari tanah, cahaya merah yang bekerja melalui Pfr memacu
meluruskan bengkokan (Salisbury, 1995).
Tampaknya melurusnya bengkokan diakibatkan oleh terhambatnya sintesis etilen oleh cahaya di dalam bengkokan tersebut. Perbedaan pertumbuhan yang disebabkan oleh pemanjangan sel yang lebih cepat di sisi bawah (cekung) dibandingkan dengan sisi atas (cembung) menyebabkan bengkokan menjadi lurus. Bersamaan dengan pelurusan ini, cahaya meningkatkan pembukaan helai
daun, pemanjangan tangkai daun, pembentukan klorofil dan perkembangan kloroplas, seperti terjadi juga pada daun rumputan (Salisbury, 1995).
Sebagian besar pertumbuhan daun yang terpacu cahaya setidaknya pada tumbuhan dikotil, disebabkan oleh HIR. Contoh yang baik ditunjukkan oleh daun primer kacang-kacangan. Tumbuhan yang tumbuh di bawah cahaya merah redup selama sepuluh hari memiliki daun yang agak lebih lebar dan jumlah selnya juga beberapa kali lebih banyak daripada daun yang tumbuh di tempat gelap. Ketika tumbuhan itu dipindahkan ke cahaya putih, pemelaran sel dan pertumbuhan daun sangat meningkat. Dalam hal ini cahaya biru yang bekerja melalui sistem HIR lah yang menyebabkan pemelaran sel dengan cara mengasamkan dinding sel epidermis; jadi merenggangkan sel-sel tersebut sehingga seluruh daun melar lebih cepat meskipun dengan tekanan turgor tetap (Salisbury, 1995).
Ketika fotosintesis mulai terjadi di daun dan kotiledon batang menjadi lebih pendek dan lebih kekar. Tentu saja, kecambah yang tumbuh di tempat gelap tak dapat memanjang setelah pasokan makanannya habis; tapi, bila karbohidrat atau lemak masih mencukupi, cahaya masih juga menghambat pemanjangan batang (Salisbury, 1995).
Perkembangan Kecambah Monokotil
Bahan makanan yang terkumpul pada biji-biji terdapat dalam endosperma, dan kegiatan utama kotiledon ialah peruraian dan translokasi cadangan makanan ini untuk pertumbuhan bibit tanaman. Pada perkecambahan jagung dan beberapa famili rumput-rumputan, butir-butimya yang mengandung perisai atau scutelum dan sisa-sisa endosperma, tetap tertinggal di dalam tanah. Koleoptilnya, yang dianggap sebagai bagian dari kotiledon, menutupi dan melindungi plumula sewaktu tumbuh ke atas melalui tanah (Tjitrosomo, 1983).
Sistem perakaran primer, yang dibentuk dari raclikula, tidak pemah menjadi besar dan dapat digunakan untuk sementara. Akar-akar primer ini dilengkapi
oleh sistem perakaran sekunder yang lebih kuat, asalnya liar, yang terbentuk dari buku-buku bawah pada batang. Buku-buku ini adalah bagian dari plumula yang dengan demikian didorong menembus ke atas tanah pada waktu
dapat dipastikan bahwa alcar-akar tersebut akan rusak. Juga, daun-daun muda tumbuhan rumput-rumputan tidak akan mampu mendorong tanah untuk keluar kecuali kalau tetap di lindungi oleh koleoptil. Mekanisme yang mengendalikan dan menggabungkan berbagai perkembangan tersebut merupakan peristiwa yang menarik (Tjitrosomo, 1983).
Bila ujung koleoptil menembus permukaan tanah, maka laju pembentukan auksinnya sangat dikurangi oleh adanya cahaya. Maka proses-proses pertumbuhan menjadi kebalikannya,. Perpanjangan ujung mesokotil berhenti, plumula timbul dari koleoptil, dan akar tumbuh dari buku pertama (Tjitrosomo,
1983).
Berdasarkan posisi kotiledon dalam proses perkecambahan terbagi atas : a. Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan epigeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil terangkat keatas permukaan tanah. Hipokotil benih
memanjang dan mengangkat keping biji menembus permukaan tanah, kemudian keping biji membuka dan epikotil benih tumbuh menjadi tunas. Kotiledon sebagai cadangan energi akan melakukan proses pembelahan dengan sangat cepat untuk membentuk daun. Perkecambahan ini misalnya terjadi pada kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan tanaman jarak.
b. Perkecambahan Hypogeal
Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah (hipokotil tetap berada di dalam
tanah). Tipe perkecambahan hipogeus hipokotil benih tidak memanjang tetapi epikotil benih yang memanjang menembus permukaan tanah. Contoh tipe ini terjadi pada kacang kapri dan jagung.
2.6. Poliembrio
Poliembrioni adalah peristiwa terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Dalam hal ini ketika suatu biji dikecambahkan maka akan terdapat lebih dari satu tanaman yang akan tumbuh dari satu biji tanaman tersebut. Poliembrioni terjadi pada bakal biji yang telah mengalami pembuahan kemudian timbul beberapa embrio. Salah satu embrio berasal dari perkawinan sel telur dan inti sperma, sedangkan yang lainnya terbentuk di luar kandung embrio, misalnya pada nuselus, atau integument. Orang yang melaporkan pertama kali, terjadinya poliembrioni adalah Antoni van Leeuwenhoek pada tahun 1719, pada biji jeruk.
Poliembrio pada angiospermae kemungkinan terjadi karena hal-hal berikut ini:
1. Pembelahan pada saat proembrio
a. Zigot membelah tidak teratur membentuk kelompok sel yang tumbuh simultan dan membentuk beberapa embrio.
b. Proembrio membentuk tunas kecil yang dapat berfungsi sebagai embrio
c. Embrio yang membentuk filament menjadi bercabang dan masing-masing tumbuh menjadi embrio
2. Apomiksis
Apomiksis adalah reproduksi aseksual yaitu proses reproduksi tanpa terjadinya fusi gamet betina dan gamet jantan.
Pada reproduksi aseksual terdapat adanya 2 proses yang selalu berkesinambungan (tak terputuskan), yaitu:
mikrospora). Mikrospora akan menghasilkan gamet jantan (n). Megasporogenesis (terjadinya megaspora) megaspore yang berfungsi akan menghasilkan kantong embrio dengan bagian-bagiannya, yaitu sel telur, sinergid dan antipoda (semuanya haploid (n)).
b. Pembuahan adalah fusi dari sel-sel gametik (sperma dan sel telur) menghasilkan zigot (2n). Zigot merupakan generasi awal fase sporofitik yang diploid.
Menurut Maheswari (1950) apomiksis pada tumbuhan Angiospermae dibedakan menjadi yaitu:
a. Apomiksis Yang Tidak Berulang
Pada tipe ini sel induk megaspora mengalami pembelahan meiosis secara normal, terbentuk kantong embrio yang haploid. Embrio mungkin berasal dari sel telur yang tidak di buahi (parthenogenesis haploid) atau berasal dari sel lain pada gametofit
b. Apomiksis Berulang
Kantong embrio beraal dari arkesporium (apospori generatif) atau bagian lain dan nuselus (apospri somatik). Semua inti sel yang menyusun kantong embnio bersifat diploid. Embnio berasal dan sel telur yang tidak dibuahi (parthenogenesis diploid) atau dan sel lain pada gametofit (apogami diploid).
Menurut Bhojwani & Bhatnagar (1999) apomiksis dibedakan menjadi 2 yaitu: a. Reproduksi vegetatif, yaitu tanaman diperbanyak melalui bagian tubuhnya
(seperti akar, daun atau batang) selain menggunakan biji. b. Agamospermi
Ada 2 tipe agamospermi, yaitu:
Embrio berkembang dari suatu sel gametofit betina yang tidak
mengalami meiosis.
Berasal langsung dari sel-sel somatik yang menyusun ovulum (bakal
biji), seperti nuselus dan integumen. Embrio yang berasal dari sel somatik (2n) disebut embrio adventif.
berasal dari sel soma (nuselus) disebut apospori. Jadi apomiksis berulang adalah agamospermi.
Poliembrio terdiri atas dua macam, yaitu poliembrionik secara spontan dan secara induksi. Berikut ini penjelasan rincinya.
1. Poliembrionik Secara Spontan
Merupakan poliembrionik yang terjadi secara alami, tidak terdapat pengaruh dari orang lain, misalnya campur tangan manusia.
Pembentukan embrio mulai dari pembentukan gamet jantan dan betina.
Jantan : mikrosporofit - tetrad – mikrospora – mikrosporofit (sudah matang (2n))
Betina : megasporofit - tetrad - 3 degenerasi - 1 ovum Sperma masuk melalui mikrofil melalui 5 kemungkinan :
a. Androgenesis. Jantan (sperma) ke intipolar menjadi endosperma , jantan menggantikan peran betina membentuk embrio. Tidak terjadi fertilisasi.ovumnya mengalami degenerasi.
b. Semigami. Sperma jantan masuk , dengan inti ovum membentuk embrio, jadi embrio terbentuk setengah-setengah tanpa mengalami fertilisasi. penggabungan tanpa peleburan dan hasilnya tetep haploid.
c. Polyembrioni (Sejati)
Jantan + betina melebur menjadi 2n
Partenogenesis > tidak ada peleburan antara jantan dan betina, dari
bagian lain ( misal nucellus dan integumen)
d. Kromosom elimination. Terjadi fertilisasi tetapi kromosom jantan lalu hilang, jadi yang lebih dominan yaitu betina (n).
e. Gynogenesis. Sperma masuk tetapi tidak terjadi fertilisasi, jadi sperma tersebut masuk hanya untuk merangsang ovum mengalami pembelahan.
2. Poliembrionik Secara Induksi
Berupa kultur jaringan, terdapat pengaruh dari lain-lain, misalnya campur tangan manusia. Terdiri atas 4, yaitu :
a. Androgenesis in vitro. Sering digunakan karena hasilnya lebih banyak (paling banyak)
b. Gynogenesis in vitro. Tidak ada peran gamet jantan dalam pembentukan embrio dan embrio sac akan berkembang menjadi polyembrio
c. Interspesific crossing . Pollen dari spesies yang berbeda diambil dimasukan kedalam embriosac dan terjadi peristiwa pengurangan kromososm ( karena dari spesies lain)
d. Irrediated pollen technic. Pollen dari spesies sama di radiasi lalu dimasukan ke embriosac sehingga terbentuk biji poliembrio yang ketika ditanam akan menghasilkan banyak tanaman.
Poliembrioni terjadi karena apomiksis dan amfimiksis dapat terjadi bersamaan, maka akan terbentuk lebih dari satu embrio dalam satu biji.
Peristiwa ini sering dijumpai pada nangka, jeruk dan mangga.
2.7. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan Biji
Biji dapat berkecambah bila tersedia faktor-faktor pendukung selama terjadinya proses perkecambahan. Perkembangan benih dipengaruhi oleh faktor dalam
(internal) dan faktor luar (eksternal).
1. Faktor Dalam (Internal)
Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan biji antara lain : a. Tingkat Kemasakan Biji
Biji yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak mempunyai viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup serta pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada umumnya sewaktu kadar air biji menurun dengan cepat sekitar 20 persen, maka benih tersebut juga telah mencapai masak fisiologis atau masak fungsional dan pada saat itu benih mencapai berat kering maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah maksimum (viabilitas) atau dengan kata lain biji mempunyai mutu tertinggi (Kamil, 1979).
b. Ukuran Biji
Biji yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan yang lebih banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi embrio pada saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen (Blackman, dalam Sutopo,
2002).
c. Dormansi Biji
Dikatakan dormansi apabila biji tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum
dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan dormansi benih menunjukkan suatu keadaan dimana biji- biji sehat (viabel) namun gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi
yang secara normal baik untuk berkecambah, seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai (Lambers 1992, Schmidt 2002).
d. Penghambat perkecambahan
Menurut Kuswanto (1996), penghambat perkecambahan benih dapat berupa kehadiran inhibitor baik dalam benih maupun di permukaan benih, adanya larutan dengan nilai osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik atau menghambat laju respirasi.
e. Gen
Gen adalah substansi/materi pembawa sifat yang diturunkan dari induk. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup, misalnya bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna kulit, warna bunga, warna bulu, rasa buah, dan sebagainya. Gen juga menentukan kemampuan metabolisme makhluk hidup, sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.
tumbuh dan berkembang dengan cepat sesuai dengan periode pertumbuhan dan perkembangannya.
Meskipun peranan gen sangat penting, faktor genetis bukan satu-satunya faktor yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan, karena juga dipengaruhi oleh faktor lainnya. Misalnya tanaman yang mempunyai sifat unggul dalam pertumbuhan dan perkembangannya, hanya akan tumbuh dengan cepat, lekas berbuah, dan berbuah lebat jika ditanam di lahan subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisi lingkungannya tidak sesuai, pertumbuhan dan perkembangannya menjadi kurang baik. Demikian juga ternak unggul hanya akan berproduksi secara optimal bila diberi pakan yang baik dan dipelihara di lingkungan yang sesuai
f. Hormon
Hormon merupakan zat yang berfungsi untuk mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun kadarnya sedikit, hormon memberikan pengaruh yang nyata dalam pengaturan berbagai proses dalam tubuh.
Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup beragam jenisnya. Hormon pada tumbuhan sering disebut fitohormon atau zat pengatur tubuh. Beberapa di antaranya adalah auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan asam absisat.
1) Auksin, berfungsi untuk memacu perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga, buah, dan mengaktifkan kambium untuk
membentuk sel-sel baru.
2) Sitokinin, memacu pembelahan sel serta mempercepat pembentukan akar dan tunas.
3) Giberelin, merangsang pembelahan dan pembesaran sel serta merangsang perkecambahan biji. Pada tumbuhan tertentu, giberelin dapat menyebabkan munculnya bunga lebih cepat.
4) Etilen, berperan untuk menghambat pemanjangan batang, mempercepat penuaan buah, dan menyebabkan penuaan daun.
5) Asam absisat , berperan dalam proses pengguguran daun, dan menghambat pertumbuhan atau dormansi.
6) Kalin, berperan dalam pembentukan organ (akar – rizokalin, batang – kaulokalin, daun – filokalin, dan bunga – antokalin/florigen).
2. Faktor Luar
Faktor luar utama yang mempengaruhi perkecambahan diantaranya : a. Air
Air oleh biji dipengaruhi oleh sifat biji itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis bijinya, dan tingkat pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002). Perkembangan benih tidak akan dimulai bila air belum terserap masuk ke dalam biji hingga 80 sampai 90 persen (Darjadi,1972) dan umumnya dibutuhkan kadar air biji sekitar 30 sampai 55 persen (Kamil, 1979). Biji mempunyai kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu basah akan dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit serta busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo, 2002).
Menurut Kamil (1979), kira-kira 70 persen berat protoplasma sel hidup terdiri dari air dan fungsi air antara lain:
1) Untuk melembabkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau robek agar terjadi pengembangan embrio dan endosperm.
2) Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji.
3) Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan berbagai fungsinya.
4) Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh, dimana akan terbentuk protoplasma baru.
b. Suhu
dicapai yaitu pada kisaran suhu antara 26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002). Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan perkecambahan dan
ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi biji, cahaya dan zat tumbuh gibberellin.
c. Oksigen
Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan biji (Sutopo, 2002). Kebutuhan oksigen sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikro-organisme yang terdapat dalam biji (Kuswanto. 1996). Menurut Kamil (1979) umumnya biji akan berkecambah dalam udara yang mengandung 29 persen oksigen dan 0.03 persen CO2. Namun untuk benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika oksigen yang masuk ke dalam biji ditingkatkan sampai 80 persen, karena biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang dari 3 persen.
d. Cahaya
Kebutuhan biji akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi tergantung pada jenis tanaman (Sutopo, 2002). Adapun besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya, lamanya penyinaran (Kamil, 1979). Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo (2002) pengaruh cahaya terhadap perkecambahan biji dapat dibagi atas 4 golongan yaitu golongan yang memerlukan cahaya mutlak, golongan yang memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan, golongan dimana cahaya dapat menghambat perkecambahan, serta golongan dimana biji dapat berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya. Klasifikasi biji berdasar pengaruh cahaya :
1) Memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan. Misalnya : selada
3) Dapat berkecambah pada tempat gelap ataupun terang. Misalnya : kubis, kacang-kacangan
e. Medium
Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme penyebab penyakit terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih dapat digunakan media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah.
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas, maka penulis dapat menyimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Biji merupakan suatu struktur kompleks, yang terdiri dari embrio atau lembaga, kulit biji dan persediaan makanan cadangan.
2. Bagian-bagian biji secara umum dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu: bagian dasar biji (embrio, jaringan penyimpan cadangan makanan, pelindung biji) dan bagian non dasar biji (kulit biji, tali pusar, inti biji).
3. Struktur embrio terdiri atas akar lembaga, daun lembaga an batang lembaga. Sedangkan struktur kecambah terdiri atas radikula, plumula, dan sumbu tubuh (epikotil, hipokotil).
4. Selama perkembangan biji, embrio berdiferensiasi menjadi sumbu embrio dan kotiledon.
5. Perkembangan embrio dimulai dari tahap fertilisasi sampai pada tahap dormansi. Sedangkan perkembangan kecambah meliputi proses perkembangan embrio dan endosperm yang menghasilkan tumbuhan baru. 6. Polyembrioni merupakan peristiwa dimana terdapat lebih dari satu embrio di
dalam satu biji.
7. Perkecambahan dpengaruhi oleh factor internal maupun eksternal.
3.2. Saran
Berdasarkan hasil penulisan makalah ini penulis ingin memberikan beberapa saran kepada pembaca agar dapat mencari dari sumber yang lainnya juga, karena masih banyak hal yang belum dibahas tentang, perkembangan biji, embrio dan kecambah dalam makalah ini.
