II.TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Struktur Biji 2.1.1 Pengertian Biji
Biji merupakan suatu struktur kompleks, yang terdiri dari embrio atau lembaga, kulit biji dan persediaan makanan cadangan. Dalam biji banyak tumbuhan, makanan disimpan di dalam lembaga biji itu sendiri, pada tumbuhan lain, makanan disimpan dalam jaringan di sekililingnya. Cerita lengkap mengenai biji harus menerangkan perubahan-perubahan yang terjadi dalam stamen dan pistil, proses penyerbukan, perkembangan embrio, pembentukan kulit biji dan perkembangan penyediaan cadangan makanan yang digunakan oleh tumbuhan muda ketika biji berkecambah (Yuniarsih, 1996).
Bunga sangat beragam bentuknya , meskipun demikian, persamaan yang pokok diantara bunga bermacam tumbuhan itu lebih besar dibandingkan dengan kelainannya, karena semua bunga mempunyai kerangka struktur dasar yang sama. Menurut botaniawan, bunga adalah sepotong batang atau cabang dengan sekumpulan daun yang mengalami metamorfosis yang berhubungan dengan fungsinya untuk bereproduksi. Dikatakan mengalami perubahan bentuk karena di antara daun-daun ini ada yang mungkin menyerupai daun biasa, tetapi yang lain berbeda sekali dalam strukturnya sehingga sukar dinamakan daun (Tjitrasam, 1983).
Uraian mengenai bunga dan perkembangan selanjutnya sampai terbentuk biji yang telah diutarakan pada tinjauan di atas hanyalah mengungkapkan sebagian mengenai riwayat perkembangbiakan seksual pada tumbuhan bunga. Pembahasan tentang hal ini belum lengkap bila tidak disinggung-singgung perihal buah, penyebaran buah serta biji dan perkecambhan biji (Tjahjadi, 1988).
Menurut Kamil (1982) Biji dibentuk dengan adanya perkembangan bakal biji. Pada saat pembuahan, tabung sari sari memasuki kantung embrio melalui mikropil dan menempatkan dua buah inti gamet jantan padanya. Satu diantaranya bersatu dengan inti sel telur dan yang lain bersatu dengan dua inti polar atau hasilnya penyatuan, yaitu inti sekunder. Penyatuan gamet jantan dengan sel telur menghasilkan zigot yang tumbuh menjadi embrio. Penyatuan gamet jantan yang lain dengan kedua inti polar menghasilkan inti sel endosperm pertama yang akan membelah-belah menghasilkan jaringan endosperm. Proses yang melibatkan kedua macam pembuahan (penyatuan) tersebut dinamakan pembuahan ganda.
ovary pada monocot. Setiap biji matang (mature seed) selalu terdiri paling kurang bagian embryo dan kulit biji.
Dinyatakan bahwa embryo terbentuk dari telur yang dibuahi (zygot) dengan mengalami pembelahan sel didalam embryosac. Pada serealia dan rerumputan monocot embryo terdiri atas cotyledon dan embryonic axsis. Setiap biji yang sangat muda dan sedang tumbuh seperti pada tanaman serealia seperti jagung, padi, gandum selalu terdiri dari tiga bagian yaitu embryo, kulit biji dan endosperm. Namun pada jenis legumes hanya terdiri dari embryo dan kulit biji sedangkan endosperm ada namun sangat sedikit sekali.
2.1.2 Bagian-Bagian Biji
Bagian-bagian biji dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu: bagian dasar biji dan bagian non dasar biji.
1. Bagian-bagian dasar biji
Bagian-bagian dasar biji terdiri dari :
a. 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.
bunga matahari kaya akan lemak, biji kacang-kacangan kaya akan protein, biji padi mengandung banyak karbohidrat.
c. 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 (Sutopo, 2002).
2. Bagian-bagian non dasar biji
Bagian-bagian dasar non biji terdiri dari :
a. Kulit Biji (spermodermis), berasal dari selaput bakal biji (integumentum). Oleh sebab itu biasanya kulit biji dari tumbuhan biji tertutup (Angiospermae) terdiri atas dua lapisan, yaitu :
o Lapisan Kulit Luar (testa), ada yang tipis, ada yang kaku seperti kulit, ada yang keras seperti kayu atau batu. Bagian ini merupakan pelindung utama bagian biji yang di dalam. Lapisan luar ini dapat memperlihatkan warna dan gambaran yang berbeda-beda: merah, biru, perang, kehijau-hijauan, ada yang licin rata, mempunyai permukaan keriput.
o Lapisan Kulit Dalam (tegmen), tipis seperti selaput, dinamakan juga kulit ari. Pada pembentukan kulit biji dapat pula ikut serta bagian bakal biji yang lebih dalam daripada integumentumnya, misalnya lain bagian jaringan nuselus yang terluar. Biji yang kulitnya terdiri atas dua lapisan itu umumnya adalah biji tumbuhan biji tertutup (Angiospermae). Pada tumbuhan biji talanjang (Gymnospermae), biji malahan mempunyai tiga lapisan seperti pada biji belinjo (Gnetum gnemon K), padahal bakal biji tumbuhan biji telanjang umumnya hanya mempunyai satu integementum saja. Ketiga lapisan kulit biji seperti pada melinjo itu masing-masing dinamakan:
a) Kulit luar (sarcotesta), biasanya tebal berdaging, pada waktu masih muda berwarna hijau, kemudian berubah menjadi kuning, dan akhirnya merah.
c) Kulit dalam (endotesta), biasanya tipis seperti selaput, serigkali melekat erat pada inti biji Pada kulit luar biji itu masih dapat ditemukan bagian-bagian lain, misalnya:
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), yaitu penonjolan sel-sel kulit luar biji yang berupa rambut-rambut yang halus, memudahkan biji ditiup oleh angin, ch. pada kapas (Gossypium), biduri (Calotropis gigantean Dryand).
Salut biji (arillus), yang biasanya berasal dari pertumbuhan tali pusar, misalnya pada biji durian (Durio zibethinus Murr).
Salut Biji semu (arillodium), seperti salu biji, tetapi tidak berasal dari tali pusar. Melainkan tumbuh dari bagian sekitar liang bakal biji (micropyle). Macis pada biji pala sebenarnya adalah suatu salut biji semu.
Pusar biji (hilus), yaitu 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 serbuk sari ke dalam bakal biji pada peristiwa pembuahan. Tepi liang 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 integumen dengan nuselus, 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).
2.Tali pusar (funiculus), merupakan bagian yang menghubungkan biji dengan tembuni, jadi merupakan tangkainya biji. Jika biji masak, biasanya bijii terlepas dari tali pusarnya (tangkai biji), dan pada biji hanya tampak bekasnya yang dikenal sebagai pusar biji (lihat perihal kulit biji).
3. Inti biji atau isi biji (nucleus seminis), ialah semua bagian biji yang terdapat di dalam kulitnya, oleh sebab itu inti biji juga dapat dinamakan isi biji, inti biji terdiri dari:
Putih Lembaga (albumen), jaringan berisi cadangan makanan untuk masa permulaan kehidupan tumbuhan baru (kecambah) sebelum dapat mencari makanan sendiri (Hariana, 2005).
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).
2.3 Tipe Perkecambahan
Menurut, Anonim (2011) Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar. Tipe perkecambahan ada dua macam, tipe itu sebagai berikut :
a. Tipe perkecambahan di atas tanah (Epigeal)
Tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas permukaan tanah. Contoh: perkecambahan kacang hijau (Vigna radiata)
(Gambar I. Perkecambahan Epigeal) b.Tipe perkecambahan di bawah tanah (Hipogeal)
(Gambar II. Perkecambahan Hipogeal) (Anonim, 2011)
Menurut Sutopo (2009) Kriteria untuk kecambah normal diantaranya adalah : Kecambah dengan pertumbuhan sempurna, ditandai dengan akar dan batang yang berkembang baik, jumlah kotiledon sesuai, daun berkembang baik dan berwarna hijau, dan mempunyai tunas pucuk yang baik, Kecambah dangan cacat ringan pada akar, hipokotil/ epikotil, kotiledon, daun primer, dan koleoptil dan Kecambah dengan infeksi sekunder tetapi bentuknya masih sempurna.
1.Pengertian Biji
Biji merupakan bagian yang berasal dari bakal biji dan di dalamnya mengandung calon individu baru, yaitu lembaga. Lembaga akan terjadi setelah terjadi penyerbukan atau persarian yang diikuti oleh pembuahan.
Biji (bahasa Latin:semen) adalah bakal biji (ovulum) dari tumbuhan berbunga yang telah masak. Dari sudut pandang evolusi, biji merupakan embrio atau tumbuhan kecil yang termodifikasi sehingga dapat bertahan lebih lama pada kondisi kurang sesuai untuk pertumbuhan.
2.Bagian – Bagian Biji
a. 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. Akan tetapi pada kebanyakan biji sebagian besar dari jaringan intergumen itu dihancurkan dan diserap oleh jaringan berkembang lain pada biji itu. Pada kulit biji beberapa tumbuhan dapat dijumpai suatu lapisan sel memanjang secara radial, yang menyerupai palisade tetapi tanpa ruang – ruang interseluler yang dinamakan sel malpighi. Lapisan itu terdiri atas selulosa, lignin dan juga kitin.
Lapisan testa terdiri dari :
Sarkotesta : Lapisan terluar
Sklerotesta : Lapisan bagian tengah, tebal dan keras
Endotesta : Lapisan terdalam, selaput tipis & berdaging
Sayap (Ala)
Merupakan pelebaran dari kulit luar sehingga membentuk sayap.
Bulu (Coma)
Merupakan penonjolan sel-sel kulit luar biji yang berupa rambut-rambut halus.
Salut Biji (Arillus)
Merupakan pertumbuhan dari tali pusar.
Salut Biji Semu (Arillodium)
Merupakan pertumbuhan di sekitar liang bakal biji (Microphyle).
Pusar Biji (Hilus)
Merupakan berkas perlekatan dengan tali pusar.
Liang Biji (Microphyle)
Liang kecil berkas masuknya buluh serbuk sari kedalam bakal biji pada peristiwa pembuahan. Tepi liang ini sering tumbuh menjadi badan berwarna keputih-putihan dan lunak yang disebut karankula.
Berkas-Berkas Pembuluh Pengangkutan (Chalaza)
Merupakan tempat pertemuan antara intergumen dengan nukleus.
Tulang Biji (Raphe)
Terusan tali pusar pada biji. Biasanya terdapat pada biji yang berasal dari bakal biji.
b. Cadangan Makanan
Cadangan makanan merupakan kandungan yang ada dalam biji, baik dalam jumlah sedikit maupun banyak. Biji yang sedikit atau bahkan tidak ada Cadangan makanan disebut biji eskalbumin. Cadangan makanan berfungsi sebagai jaringan penyimpan.
Cadangan makanan memperkuat daya serap biji akan hara yang diperlukan tumbuhan dalam perkembangannya. Cadangan makanan bersel kecil berwarna putih agak kelabu, berdinding tipis, mengandung butir aleuron dan tetes minyak serta bahan cadangan tersimpan di dalam selnya.
Perkembangan cadangan makanan umunya dimulai sebelum perkembangan embrio. Cadangan makanan berkembang dari pembelahan mitosis inti endosperm yang dihasilkan dari peleburan salah satu gamet jantan dengan 2 inti kutub atau dengan inti sekunder.
Cadangan makanan tersebut kaya akan zat – zat makanan, yang disediakan bagi embrio yang sedang berkembang. Pada sebagian besar monokotil, cadangan makanan memupuk zat – zat makanan yang digunakan oleh biji setelah perkecambahan yang biasa disebut dengan endosperm. Pada banyak dikotil, cadangan makanan diangkut ke Cotyledon (keping biji) sebelum biji itu menyelesaikan perkembangannya dan sebagai akibatnya biji dewasa ini tidak mengandung endosperma.
Jaringan cadangan makanan pada biji yang bertumbuh dapat terjadi dari sel – sel berdinding tipis dengan vakuola besar – besar yang mengandung substansi cadangan.
Cadangan makanan mempunyai 2 tipe dinding sel, yaitu :
Dinding tipis : cadangan makanannya disimpan didalam selnya
Dinding tebal : cadangan makanannya disimpan didindingnya
c. 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:
Radikula (akar lembaga atau calon akar)
Dikotil : berkembang menjadi akar tunggang Monokotil : berkembang menjadi akar serabut
Cotyledon (daun lembaga)
Cauliculus (batang lembaga)
Ruas batang di atas daun lembaga (internodium epicotylum) Ruas batang di bawah daun lembaga (internodium hypocotylum)
3. Struktur Anatomi Biji
a.Kulit biji : terletak di bagian luar biji dan melapisi seluruh bagian biji. b.Hipokotil : bagian bawah aksis (pangkal) yang melekat pada kotiledon. c.Radikula : bagian terminal (ujung).
d.Epikotil : bagian atas pangkal.
e.Plumula : bagian ujung, yaitu pucuk dengan sepasang daun. f.Kotiledon : bagian cadangan makanan
Perbedaan biji monokotil dan dikotil
Biji Monokotil: 1) Berkeping satu
2) Terdapat endosperma
3) Makanan untuk pertumbuhan embrio di peroleh dari endosperma
Biji Dikotil:
1) Berkeping dua
2) Tidak ada endosperma
3) Makanan untuk pertumbuhan embrio di peroleh dari cotyledon
4. Perkecambahan
Perkecambahan adalah peristiwa tumbuhnya embrio di dalam biji menjadi tanaman baru. Biji akan berkecambah jika berada dalam lingkungan yang sesuai. Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi. Imbibisi merupakan penyerapan air oleh biji. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang, memecahkan kulit biji, dan memicu perubahan metabolic pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhannya. Munculnya plantula (tumbuhan kecil) dari dalam biji merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio.
Fase perkecambahan diikuti pertumbuhan 3 jaringan meristem primer, yaitu :
a.Protodrem : lapisan terluar yang akan membentuk jaringan epidermis b.Meristem dasar akan berkembang menjadi jaringan dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar diantara stele dan epidermis
c.Prokambium : lapisan dalam yang akan berkembang menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xylem
Tahapan dan perkembangan
a.Pembelahan sel (cleavage) : Jumlah bertambah banyak b.Spesialisasi : sel-sel yang sejenis berkelompok
e.Morfogenesis sel : Organ satu dengan yang yang lain memiliki kekhususan dalam bentuk dan fungsi
Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a. Perkecambahan Epigeal
Merupakan perkecambahan yang mengakibatkan kotiledon terangkat keatas tanah. Ruas batang di bawah daun lembaga (hipokotil) akan tumbuh lurus mengangkat kotiledon dan epikotil. Dengan demikian epikotil dan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah. Epikotil memunculkan helai daun pertamanya. Sedang kotiledon akan layu dan rontok karena cadangan makanannya telah habis oleh embrio yang berkecambah. Contohnya pada perkecambahan kacang hijau dan kacang tanah.
b. Perkecambahan Hypogeal
Merupakan perkecambahan yang mengakibatkan kotiledon tetap tertanam di bawah. Tumbuhnya epikotil memanjang sehingga plumula
b.Aktifnya enzim-enzim untuk proses metabolisme, membongkar cadangan makanan dalam kotiledon / endosperm untuk di proses pada bagian tanaman lainnya.
b. Kotiledon
Adalah daun kecil yang terletak di bawah daun pertama kecambah. Fungsinya untuk menyimpan cadangan makanan dan asimilasi.
c. Cauliculus
Adalah bakal calon batang yang tumbuh selama masa perkecambahan. Fungsinya sebagai bagian tanaman yang akan mengalami perkembangan ke atas untuk membentuk batang.
Hipokotil : Batang yang terletak di bagian bawah kotiledon Epikotil : Batang yang terletak di bagian atas kotiledon
d. Testa
