SISTEM REPRODUKSI PADA TUMBUHAN (EDISI 10 AGUSTUS 2021)

  Assalamualaikum wr.wb.

Good Morning Everybody.

How are you today?

I hope all of you healty and fresh.

I hope all of you keep spirit in pandemic situasion.

Before we start our lesson today, let's pray together.

Thanks you

well, to day we are to learn about "Sistem Reproduksi pada Tumbuhan"

let's go

Bab 2 Sistem Reproduksi pada Tumbuhan

Reproduksi tumbuhan secara umum ada 2 yaitu aseksual (vegetatif) dan seksual (generatif). Reproduksi vegetatif terjadi karena tumbuhan mampu menghasilkan individu baru tanpa proses fertilisasi. Sedangkan reproduksi generatif adalah reproduksi melalui proses fertilisasi (pembuahan sel kelamin betina oleh sel kelamin jantan). 

Tumbuhan dapat melakukan reproduksi vegetatif dikarenakan memiliki sel meristem yaitu sel yang mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel penyusun jaringan dan organ. Keturunan yang dihasilkan reproduksi vegetatif memiliki sifat/karakter yang sama dengan induk. 

1. Reproduksi Tumbuhan Angiospermae

1.1 Reproduksi Vegetatif 

Reproduksi vegetatif tumbuhan Angiospermae ada 2 yaitu vegetatif alami dan vegetatif buatan.

A. Vegetatif Alami

 Vegetatif alami adalah reproduksi vegetatif tanpa bantuan manusia. Vegetatif alami ada 5 yaitu Rhizoma, Stolon, Umbi Lapis, Umbi Batang dan Kuncup Adventif Daun. 

Rhizoma adalah batang yang ada didalam tanah. Rhizoma ini beruas dan berbuku. Pada setiap bukunya, terdapat tunas yang bisa berkembang menjadi individu baru. Contoh Rhizoma yaitu Kunyit (Curcuma domestica), Jahe (Zingiber officinale), Temulawak (Curcuma zanthorrizha) dan Lengkuas (Alpinia galangga). 

Stolon (geragih) adalah batang tumbuhan yang menjalar diatas tanah. Stolon ini berbuku – buku, setiap bukunya terdapat tunas yang bisa berkembang menjadi individu baru. Contoh Stolon yaitu Strawberry, pegagan (Centela asiatica).

 Umbi lapis (bulbus) merupakan modifikasi batang dan daun, tersusun atas lapisan daun dan batang (cakram). Pada umbi lapis terdapat kuncup samping (anak umbi atau siung) yang apabila dipisahkan dari umbi induk, akan tumbuh menjadi individu baru. Contohnya Bawang merah (Allium cepa). 

Umbi batang merupakan modifikasi batang yang mengalami pembengkakan didalam tanah. Pada umbi batang ini terdapat mata tunas yang dapat berkembang menjadi individu baru. Selain itu, umbi batang ini bisa untuk cadangan makanan. Contoh Umbi Batang yaitu Kentang (Solanum tuberosum). 

Kuncup Adventif Daun adalah kuncup yang terdapat pada tepi daun, disebut juga tunas liar tepi daun. Kuncup ini dapat berkembang menjadi individu baru. Contoh Kuncup adventif daun yaitu Cocor Bebek. 

B. Vegetatif Buatan

Vegetatif buatan : reproduksi vegetatif dengan bantuan manusia. Vegetatif buatan ada 5 yaitu Cangkok, Merunduk, Menyambung, Menempel (Okulasi) dan Stek. 

Cangkok dilakukan dengan mengelupas kulit tangkai tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan tanah dan dibungkus dengan serabut kelapa atau plastik. Apabila pada bagian tersebut tumbuh akar, maka tangkai dapat dipotong kemudian ditanam di tanah. 

Hasil dari tumbuhan cangkok adalah cepat berbuah tetapi perakarannya kurang kuat. Contoh Cangkok yaitu Mangga (Mangifera indica), Jeruk (Citrus sp.), Rambutan dan Kelengkeng (Dimocarpus longan). 

Merunduk dilakukan dengan membenamkan tangkai tanaman kedalam tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah akan tumbuh akar. Marunduk dapat dilakukan pada tumbuhan yang memiliki batang panjang dan lentur, contohnya bunga Alamanda (Alamanda catartica). 

Okulasi dilakukan dengan menempelkan mata tunas kulit tanaman pada batang tanaman yang sejenis. Okulasi digunakan untuk mendapatkan tumbuhan jenis unggul. Contohnya pohon jeruk yang masih muda menghasilkan buah banyak dan rasa manis. 

Stek dilakukan dengan memotong bagian tumbuhan, kemudian ditanam untuk menghasilkan individu baru. Contohnya singkong (Manihot utilissima) dan mawar (Rosa sp.) dipotong batangnya kemudian ditanam di tanah (stek batang), sukun (Artocarpus comunis) dipotong akarnya kemudian ditanam di tanah (stek akar). 

1.2 Reproduksi Generatif

Organ reproduksi generatif pada Angiospermae berupa bunga dan biji. Reproduksi Generatif Tumbuhan Angiospermae ada 4 yaitu Penyerbukan (Polinasi), Pembuahan (Fertilisasi), Penyebaran Biji dan Perkecambahan. 

Penyerbukan adalah proses menempelnya serbuk sari pada kepala putik. Sel kelamin jantan pada tumbuhan berbunga adalah serbuk sari, sel kelamin betinanya adalah putik. 

Penyerbukan dapat terjadi apabila adanya perantara, misalnya lebah yang hinggap pada bunga yang satu, dikakinya menempel serbuk sari kemudian hinggap ke bunga lain yang sejenis kemudian menempel pada kepala putik. Sehingga, lebah disebut sebagai perantara penyerbukan. 

Jenis perantara penyerbukan yang lain yaitu Angin (Anemogami), Serangga (Entomogami), Burung (Ornitogami), Kelelawar (Kiropterogami) dan Manusia (Antropogami). 

Anemogami : penyerbukan oleh angin, terjadi pada tumbuhan yang memiliki bunga kecil, banyak, ringan, tidak berbau dan tidak memiliki nektar. Contohnya padi (Oriza sativa). 

Entomogami : penyerbukan oleh serangga, terjadi pada bunga yang memiliki warna menarik, berbau harum dan memiliki nektar. Contohnya bunga matahari (Helianthus annus). Contoh serangganya lebah madu (Apis mellifera), kupu – kupu (Eurema sp.) 

Ornitogami : penyerbukan oleh burung, terjadi pada bunga berwarna merah, besar, berbentuk terompet, tidak berbau dan nektar banyak. Contohnya bunga dadap merah (Erythrina variegata).  

Kiropterogami : penyerbukan oleh kelelawar, terjadi pada bunga berwarna menarik, berbau, memiliki nektar dan mekar pada malam hari. Contohnya bunga kaktus (Opuntia sp.). 

Antropogami : penyerbukan oleh manusia, terjadi pada bunga yang berumah dua yaitu bunga yang hanya memiliki serbuk sari saja atau memiliki putik saja. Sehingga, penyerbukannya harus dibantu oleh manusia. Contohnya bunga vanili dan anggrek (Phalaenopsis sp.). 

Fertilisasi : pembuahan sel kelamin betina oleh sel kelamin jantan. Serbuk sari memiliki inti vegetatif dan inti generatif. Setelah penyerbukan, serbuk sari melekat pada kepala putik dan membentuk buluh serbuk sari. Selanjutnya, buluh serbuk sari menuju bakal buah dan membelah menjadi 2 inti sel generatif, selanjutnya membentuk 2 sperma. 

Inti sel vegetatif dalam serbuk sari berperan sebagai penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari ke bakal biji. Selanjutnya, satu inti sperma membuahi satu inti ovum, dan satu sperma lain membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperm atau cadangan makanan. Pada proses ini terjadi dua kali pembuahan dan disebut pembuahan ganda. 

Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut : 

Penyebaran biji pada Angiospermae terjadi pada tumbuhan baru yang tumbuh agak jauh dari induknya. Penyebaran biji dapat dilakukan melalui perantara yaitu : Anemokori, Hidrokori, Zookori dan Antropokori. 

Anemokori : penyebaran biji oleh angin, terjadi pada tumbuhan berbiji kecil, ringan dan bersayap. Biji ringan dan bersayap mudah terbawa angin sehingga, biji bergerak mengikuti arah angin. Contohnya bunga dandelion (Taraxacum sp.). 

Hidrokori : penyebaran biji oleh air, terjadi pada tumbuhan yang hidupnya dekat perairan. Contohnya kelapa (Cocos nucifera) dan bakau (Rhizopora apiculata). Biji kelapa termasuk biji besar, terdiri dari tempurung, sabut dan kulit kelapa. Biji kelapa bisa terapung di air karena sabut kelapa memiliki banyak rongga udara. 

Zookori : penyebaran biji oleh hewan. Dibagi menjadi 4 yaitu : Entomokori, Kiropterokori, Ornitokori dan Mammokori. Entomokori : penyebaran biji oleh serangga, contohnya Wijen (Sesamum indicum) dan Bakau (Taraxacum sp.). 

Kiropterokori : penyebaran biji oleh kelelawar, contohnya jambu biji (Psidium guajava) dan pepaya (Carica papaya). Ornitokori : penyebaran biji oleh burung, contohnya beringin dan benalu. Mammokori : penyebaran biji oleh mammalia, contohnya kelelawar membantu biji kopi (Coffea sp.). 

Antropokori : penyebaran biji oleh manusia, contohnya manusia menanam padi (Oriza sativa), jagung (Zea mays), atau tumbuhan lain. 

Dormansi adalah keadaan biji dalam masa istirahat. Setelah selesai dormansi, biji tumbuhan menjadi tumbuhan baru yang disebut perkecambahan. Lamanya dormansi biji dipengaruhi oleh banyak faktor dan setiap tumbuhan memiliki masa dormansi yang berbeda. 

Siklus hidup Angiospermae seperti gambar berikut. 

2. Reproduksi Tumbuhan Gymnospermae

Tumbuhan Gymnospermae tidak memiliki bunga, tetapi memiliki alat reproduksi seksual yang bernama strobilus atau runjung. Pada tumbuhan pinus (Pinus merkusii) dan melinjo (Gnetum gnemon) memiliki strobilus jantan dan betina dalam satu pohon. Sedangkan pakis haji (Cycas sp.) hanya memiliki strobilus betina atau strobilus jantan saja dalam satu pohon. 

Pada strobilus jantan terdapat sporangia, sporangia mengalami meiosis menghasilkan mikrospora. Mikrospora berkembang menjadi serbuk sari yang bersayap. Pada mikrospora terdapat megasporofil, tiap megasporofil memiliki 2 megasporangium, megasporangium mengalami meiosis menghasilkan megaspora, megaspora mengalami mitosis menghasilkan ovum. 

Reproduksi generatif Gymnospermae terjadi melalui penyerbukan. Penyerbukan pada Gymnospermae terjadi apabila serbuk sari menempel pada lubang bakal biji. Serbuk sari akan tertangkap oleh cairan pada lubang bakal biji. Jika cairan menguap, serbuk sari akan masuk kedalam bakal biji dan terjadi pembuahan (fertilisasi). 

Reproduksi vegetatif Gymnospermae terjadi melalui pembentukan tunas. Contohnya pada pinus dapat membentuk tunas akar dan pada pakis haji membentuk tunas yang disebut bulbil. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut. 

Tunas akar pada pinus Bulbil pada pakis haji

Siklus hidup pada Gymnospermae terdiri dari 2 tahapan yaitu Gametofit dan Sporofit. Seperti pada gambar berikut. 

3. Reproduksi Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku tidak memiliki bunga, organ reproduksinya berupa spora. Namun, tumbuhan paku juga bisa bereproduksi secara generatif. Siklus hidup tumbuhan paku dimulai dari fase sporofit. 

Pada fase sporofit, apabila kekurangan air dalam kotak spora, maka kotak spora akan sobek dan spora didalamnya kan keluar. Spora akan tersebar dan akan tumbuh menjadi protalium dengan lingkungan yang sesuai. 

Tahap gametofit (generatif) dimulai ketika protalium tumbuh. Protalium akan tumbuh menghasikan anteridium dan arkegonium. Anteridium menghasilkan sperma berflagel dan arkegonium menghasilkan ovum. 

Fertilisasi terjadi apabila sperma sampai pada ovum dan membentuk zigot. Sperma memerlukan air untuk pergerakannya. Zigot yang tumbuh dan berkembang akan memulai tahap sporofit baru. Siklus pada tumbuhan paku ini juga disebut siklus pergiliran keturunan. 

Berikut gambar siklus hidup tumbuhan paku 

4. Reproduksi Tumbuhan Lumut

Lumut adalah tumbuhan yang hidup didaerah lembab. Lumut belum memiliki akar, batang dan daun sejati. lumut disebut sebagai tumbuhan perintis (pioneer) yaitu tumbuhan yang pertama kali tumbuh pada lingkungan yang telah rusak akibat aliran lava atau kebakaran hutan. 

Sebagai pioneer, lumut akan tumbuh dan mati membentuk nutrisi tanah. Proses ini bersamaan dengan pelapukan bebatuab akibat panas, pelapukan fisika dan pelapukan kimia yang akhirnya membentuk tanah, sehingga tumbuhan lain dapat tumbuh pada tanah tersebut. 

Lumut dapat membantu menyimpan nitrogen dalam tanah. Berdasarkan Kelasnya, lumut dibagi menjadi 2 yaitu lumut hati (Hepaticae) dan lumut daun (Musci). Lumut hati terdiri dari bangsa Anthocerotales (Lumut tanduk), Marchantiales dan Jungermaniales. Lumut daun terdiri dari bangsa Andreales, Sphagnales (Lumut Gambut) dan Bryales. 

Lumut ada yang berfungsi sebagai obat, contohnya Marchantia polymorpha untuk mengobati Hepar (penyakit hati pada manusia). Berfungsi sebagai bahan bakar batu bara ketika lumut sudah lapuk, contohnya Sphagnum sp. 

Lumut dapat mengalami pergiliran turunan. Reproduksi lumut yang dapat dijumpai adalah fase gametofit. Alat reproduksi lumut yaitu Arkegonium (gamet betina) dan Anteridium (gamet jantan). Fertilisasi lumut terjadi ketika musim hujan, yaitu ketika sperma berenang menuju ovum dan terjadilah pembuahan, sehingga membantuk zigot. 

Zigot tumbuh dan berkembang menghasilkan Sporofit muda, kemudian sporofit muda tumbuh menjadi sporofit dewasa dan menghasilkan sporangium (kotak spora). Sporangium mengalami meiosis menghasilkan spora yang haploid (n). 

Selanjutnya, spora tersebut apabila lingkungannya seseuai, akan tumbuh menajadi individu baru. Berikut gambar siklus hidup Lumut : 

Lumut mengalami reproduksi vegetatif melalui kuncup (Gemmae) dan Fragmentasi. Fragmentasi terjadi ketika Lumut melepaskan sebagian tubuhnya untuk tumbuh menjadi individu baru. 

5. Teknologi Reproduksi pada Tumbuhan

Hidroponik adalah teknik budidaya tanaman menggunakan larutan nutrisi dan mineral dalam air. Sayuran seperti paprika, tomat, terong, selada dan timun dapat ditumbuhkan secara hidroponik atau ditambahkan media yang tak larut dalam air seperti : spons, arang, sekam, kerikil, serbuk kayu dan sebaginya. 

Vertikultur adalah teknik budidaya tanaman menggunakan instalasi secara bertingkat (vertikal) dengan tujuan untuk meningkatkan jumlah produksi tanaman. Vertikultur ini cocok untuk penghijauan di daerah lahan terbatas dan daerah perkotaan. 

Kultur jaringan adalah teknik perbanyakan tumbuhan dengan cara mengambil bagian sel, jaringan, atau organ tumbuhan. Bagian tersebut ditumbuhkan dalam kondisi steril pada medium yang mengandung zat nutrisi dan zat pengatur tumbuh (hormon). 

Selanjutnya, bagian tumbuhan tersebut akan memperbanyak diri dan berkembang menjadi tumbuhan yang memiliki organ lengkap seperti akar, batang dan daun. Kultur jaringan menerapkan prinsip reproduksi secara vegetatif. 

Kultur jaringan disebut juga kultur in vitro. teori dari kultur in vitro adalah Totipotensi, yaitu setiap bagian tumbuhan dapat berkembang baik karena seluruh bagian tumbuhan terdiri atas jaringan hidup. Sehingga, hasil dari kultur jaringan memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.

 Demikian materi kita hari ini, agar lebih paham kerjakan tugas berikut:

1. Tugas 1 kerjakan soal di google form dengan cara klik di sini dengan batas waktu hari ini Selasa tanggal 10 Agustus 2021 pukul 12.00 WIB

2. Tugas 2 Buatlah video tutorial mencangkok tanaman hias atau tanaman buah kemudian kirim di sini  dengan batas waktu selasa tanggal 17 Agustus 2021 pukul 12.00 WIB

 Tetap semangat dan jaga kesehatan dengan selalu mamatuhi protokol kesehatan (memakai masker, mencuci tangan, menjaga jarak, dan mengurangi mobilitas)

Thus aur learning today 

Keep up the spirit and stay at home

Wassalamualaikum wr.wb