VI. POLIEMBRIONIA. Pendahuluan1. Latar BelakangPerbanyakan benih dapat dilakukan dengan perkecambahan biji dan bagian vegetatif tanaman, salah satunya adalah poliembrioni. Poliembrioni merupakan pembentukan embrio dalam bakal biji yang jumlahnya lebih dari satu embrio yang terbentuk. Dalam hal ini ketika suatu biji dikecambahkan maka akan terdapat lebih dari satu tanaman yang akan tumbuh dari satu biji tanaman tersebut.Poliembrioni terjadi karena terbentuknya lebih dari satu embrio sebagai hasil pembuahan dalam bakal biji. Dalam hal ini pula apabila suatu biji dikecambahkan maka akan tumbuh lebih dari satu bibit dari satu biji tanaman tersebut. Sifat tanaman yang terbentuk dari perkecambahan biji poliembrioni ini adalah hanya satu yang beda dari induknya, tanaman inilah yang sebenarnya berasal dari peleburan gamet jantan dan betina sehingga tanaman ini memiliki gen dari kedua induknya, sedangkan tanaman lain yang terbentuk merupakan tanaman yang tumbuh dari pembiakan vegetatif tanaman tersebut. Sifat poliembrioni ini banyak terdapat pada jeruk, duku, nangka, dan rambutan.Praktikum Poliembrio ini penting dilakukan untuk mengetahui poliembrioni pada suatu benih. Adanya poliembrioni pada benih maka akan menguntungkan petani karena akan mempercepat pertumbuhan bibit dan memperbanyak tumbuhnya bibit dari satu biji. Praktikum ini benih yang digunakan adalah benih jeruk dan nangka. Dimana jeruk dan nangka sendiri termasuk benih rekalsitran, benih rekalsitran didefinisikan sebagai benih yang tidak mengalami proses pengeringan pada saat benih masak di pohon induknya dan pada saat itu kadar air benihnya masih relatif tinggi, rentan terhadap kekeringan dan tidak dapat disimpan pada kondisi yang cocok untuk penyimpanan benih ortodoks. 2. Tujuan PraktikumAdapun tujuan dari Praktikum Teknologi Benih Acara Poliembrioni ini yaitu untuk mengetahui sifat poliembrioni pada benih.B. Tinjauan PustakaBiji tanaman merupakan alat perbanyakan generatif dimana proses terbentuknya biji/benih dapat melalui 2 cara yaitu dari peleburan sperma-ovum (amfimiksis) dan tidak melalui peleburan sperma-ovum (apomiksis). Amfimiksis dan apomiksis dapat terjadi secara bersama-sama sehingga terbentuk satu atau lebih embrio dalam satu ovum. Proses ini disebut poliembrioni seperti yang terjadi pada biji nangka, jeruk dan mangga (Hakim et al. 2008).Poliembrioni merupakan keadaan apabila satu biji mempunyai lebih dari satu biji dari satu embrio. Poliembrioni terjadi pada bakal biji 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 integumen. Pembuahan sel telur jeruk terjadi 2-28 hari sesudah penyerbukan dan pembelahan sel dari zigot segera terjadi sesudah pembuahan. Waktu itu juga terbentuk endosperm dari peleburan inti kandung lembaga sekunder dengan sel sperma. Beberapa varietas lalu akan terbentuk embrio adventif dari nuselus. Kadang-kadang juga terjadi embrio lebih dari satu, tetapi bukan berasal dari nuselus melainkan dari embrio generatif yang kembar (Pracaya 2002).Satu bakal biji, disamping lembaga yang berasal dari sel telur, masih terjadi apogami atau embrio adventif, maka biji yang terjadi nanti merupakan sebuah biji yang di dalamnya terkandung lebih daripada satu lembaga. Menurut penyelidikan, poliembrioni hanya terjadi pada bakal biji yang mengalami pembuahan. Embrio tambahan akan menghasilkan anakan secara genetik identik dengan tanaman induknya. Poliembrio pada biji jeruk ini berasal dari jaringan integument dan nusellus. Jaringan nusellus dari jeruk bisa digambarkan seperti kumpulan jaringan juvenile yang memiliki kemampuan regenerasi yang tinggi (Tjitrosoepomo 2003). Jeruk (Citrus sp) merupakan salah satu genus dari famili Rutaceae yang mempunyai nilai ekonomi paling tinggi. Keragaman genetik jeruk sangat tinggi, yang ditunjukkan oleh tingginya jumlah unit taksonomi (spesies dan hibrida). Poliembrioni, hibridisasi, mutasi, dan keragaman fenotip menyebabkan identifikasi dan klasifikasi jeruk sulit dilakukan. Banyak terdapat koleksi plasma nutfah jeruk yang berasal dari varietas lokal dengan nama sesuai dengan daerah asalnya, atau kultivar yang sama dengan nama yang berbeda (Machado et al 2008).Struktur buah terdapat bagian yang biasa disebut lapisan perikarp. Perikarp terdiri atas bagian eksokarp, mesokarp dan endokarp. Di dalam endocarp inilah terdapat adanya biji yang akhirnya kelak akan menghasilkan embrio. Umumnya dalam satu biji mempunyai satu calon embrio. Ada beberapa biji yang bakal bijinya menghasilkan lebih dari satu embrio. Peristiwa tersebut dapat dinamakan juga biji bersifat poliembrioni yang jika ditanam bisa menghasilkan beberapa tunas atau kecambah (Reza et al 2004).Toleransi terhadap suhu sangat erat kaitannya dengan kadar air. Benih berkadar air tinggi lebih sensitive terhadap suhu tinggi atau rendah daripada benih yang kering. Benih lembab Eucalyptus oblique hilang viabilitasnya dalam beberapa menit jika dipanaskan pada suhu 55oC sementara suhu tersebut kurang berpengaruh bila benih dalam keadaan kering. Suhu 55oC sangat mudah dicapai pada kondisi pengeringan dibawah sinar matahari daerah tropis. Benih rekalsitran yang tidak menghendaki pengeringan selalu sensitif terhadap suhu ekstrim. Beberapa benih jenis tanaman hutan hujan tropis tidak toleran terhadap suhu di atas 35oC atau di bawah 20oC. Potensi kerusakan karena suhu segera setelah pemanenan tergantung jenis dan kondisi benihnya. Benih yang sangat rekalsitran dan benih berkadar air tinggi adalah yang paling sensitif (Schmidt 2000).Apomiksis dan amfimiksis dapat terjadi bersamaan, maka akan terbentuk lebih dari satu embrio dalam satu biji, disebut poliembrioni. Peristiwa ini sering dijumpai pada nangka, jeruk dan mangga. Amfimiksis yaitu pembentukan embrio melalui peleburan sperma dengan ovum. Butir serbuk/serbuk sari yang menempel pada kepala putik akan membentuk buluh serbuk (2 inti, inti vegetatif dan inti generatif) berjalan ke arah mikropil (pintu kandung lembaga). Inti generatif membelah menjadi 2 inti sperma, sampai di mikropil inti vegetatif mati. Satu inti sperma membuahi sel telur membentuk embrio. Satu inti sperma lain membuahi inti kandung lembaga membentuk endosperma sebagai penyimpan makanan cadangan bagi embrio. Apomiksis yaitu pembentukan embrio tanpa melalui peleburan sperma dengan ovum, yang dapat dibedakan atas: a. Apogami: embrio yang terbentuk berasal dari kandung lembaga. Misalnya: dari sinergid dan antipoda. b. Partenogenesis : embrio terbentuk dari sel telur yang tidak dibuahi.c. Embrio adventif: merupakan embrio yang terbentuk dari sel nuselus,yaitu bagian selain dari kandung lembaga (Kholifah 2010). Fertilisasi ganda pada angiospermae dapat terjadi dengan banyak cara. Cara yang umum berdasarkan jalan yang ditempuh oleh inti serbuk adalah secara porogami, artinya inti serbuk (inti generatif) memasuki sang arkegonium melalui mikrofil sehingga akan terjadi proses fertilisasi ganda yang normal (amfimiksis) di mana inti sperma 1 membuahi inti ovum dan inti sperma 2 membuahi inti kandung lembaga sekunder. Cara ini akan menghasilkan 1 embrio dan endosperm dalam ruang arkegonium. Selain cara di atas, masuknya inti serbuk kedalam ruang arkegonium dapat pula secara aporogami, yaitu inti serbuk tanpa melalui mikrofil langsung menembus daerah khalaza (kalazogami). Berada di ruang arkegonium, inti-sperma 1, maupun inti sperma 2 dapat membuahi inti-inti mana saja yang dijumpainya termasuk antipoda, inti sel nusellus, dan lain-lain (apomiksdis). Hal ini akan menyebabkan terbentuknya banyak embrio dalam 1 ruang arkegonium. Kondisi tersebut dikenal sebagai poliembrioni. Poliembrioni umum terjadi pada tumbuh-tumbuhan yang buahnya memiliki banyak biji, seperti tomat, jambu biji, dan jeruk (Balgooy 2001).Kualitas benih juga berpengaruh terhadap daya kecambah benih. Hanya air dan suhu yang berpengaruh tapi dari benih yang dikecambahkan juga akan menentukan daya kecambah dari benih itu sendiri. Benih yang berkualitas akan memiliki daya kecambah yang baik dan benih yang kurang berkualitas atau berkualitas rendah daya kecambahnya biasanya kurang baik (Tjitrosoepomo 2004).C. Metodologi Praktikum1. Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum acara poliembrioni ini dilaksanakan pada hari Jumat, 21 Maret 2014 pukul 07.30-09.00 WIB di Laboratorium Ekologi Manajemen dan Produksi Tanaman (EMPT), Gedung C, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.2. Alat, Bahan dan Cara Kerjaa. Alat 1) Petridish2) Sprayer3) Kertas perkecambahan (buram)b. Bahan 1) Benih yang diamati yang bersifat rekalsitran jeruk (Citrus sp.) dan nangka (Artocarpus heterophyllusLam)2) Aquades3. Cara Kerjaa. Merendam benih jeruk (Citrus sp.) dan nangka (Artocarpus heterophyllusLam) dalam aquades selama 2 jam atau lebih. b. Menghilangkan selaput pada kulit biji dengan menggunakan pinset.c. Mengecambahkan benih pada petridish dengan media kapas atau kertas yang telah dibasahi baik benih yang utuh maupun dipisah.d. Mengamati embrio yang ada, tinggi/ panjang biji (setelah berkecambah), jumlah bibit yang normal dan abnormal.

D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan1. Hasil Pengamatan Tabel 6.1 Hasil Perkecambahan Poliembrio Benih Jeruk (Citrus sp.) UlanganJumlah EmbrioJumlah Bibit yang Berkecambah Jumlah Bibit NormalJumlah Bibit Abnormal

18110

27101

33110

44211

54101

Totala=26b=6c=3d=3

Sumber : Laporan SementaraAnalisis DataKeterangan : a = Jumlah embrio yang dikecambahkanb = Jumlah bibit yang berkecambahc = Jumlah bibit normald = Jumlah bibit abnormala. Persentase Embrio Berkecambah = x 100% = x 100% = 23,07 %b. Persentase Embrio Mati = x 100% = 11,53 %c. Persentase Bibit Normal= x 100% = x 100% = 11,53 %

Tabel 6.2 Hasil Perkembangan Poliembrioni pada Benih nangka (Artocarpus heterophyllusLam)UlanganJumlah EmbrioJumlah Embrio yang Berkecambah di Hari ke-14Jumlah Embrio NormalJumlah Embrio Abnormal

12101

22000

32000

Totala=6b=1c=0d=1

Sumber : Laporan SementaraAnalisis Dataa. Persentase Embrio Berkecambah = x 100% = x 100% = 16,67 %b. Persentase Embrio Mati = x 100% = 83,33 %c. Persentase Bibit Normal = x 100% = x 100% = 0 %

Gambar 6.1 Biji Jeruk

Gambar 6.2 Biji Nangka

2. Pembahasan Embrio adalah suatu tanaman baru yang terjadi dari bersatunya gamet-gamet jantan dan betina pada proses pembuahan. Embrio yang perkembangannya sempurna terdiri dari epikotil (calon pucuk), hipokotil (calon akar), dan kotiledon (calon daun). Poliembrioni merupakan pembentukan embrio dalam bakal biji yang jumlahnya lebih dari satu embrio yang terbentuk. Hal ini terjadi jika suatu biji dikecambahkan maka akan terdapat lebih dari satu tanaman yang akan tumbuh dari satu biji tanaman tersebut. Proses poliembrioni bisa terjadi pada beberapa jenis buah yang mempunyai biji dalam jumlah banyak. Misalnya jeruk, rambutan, manggis, nangka, tomat, jambu biji dan lain-lain. Menurut beberapa sumber dari bermacam-macam buah tersebut yang kemungkinan mempunyai poliembrioni yang paling baik adalah benih dari jenis tomat atau jambu biji. Hal ini dapat terjadi karena benih tomat maupun benih jambu biji dapat dengan mudah untuk dikembangbiakan pada suatu lahan serta tidak perlu penanganan yang berlebihan. Benih yang akan ditanam dapat dibiarkan pada lahan yang disediakan dan lama-lama benih tersebut dapat tumbuh dengan baik apabila ketersediaan airnya cukup untuk proses perkecambahan.Sifat tanaman hasil dari proses poliembrioni adalah hanya satu yang berbeda dengan induknya karena tanaman ini sebenarnya hasil peleburan dari sel gamet jantan dan betina. Oleh karena itu tanaman dari polembrioni ini mempunyai gen yang merupakan gabungan dari kedua induknya. Sedangkan sifat tanaman yang lainnya adalah sama dengan induknya karena sebenarnya merupakan tanaman yang tumbuh dari pembiakan vegetatif induknya. Setiap embrio akan mengalami pertumbuhan, baik pertumbuhannya itu normal maupun tidak normal. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan embrio dari suatu benih adalah faktor fisiologi dari benih itu sendiri yang terdiri dari radikel, plumule dan sebagainya. Sebelum embrio memulai aktivitasnya, selalu didahului dengan proses fisiologis hormon dan enzim. Oleh karena itu dalam perkecambahan benih ada dua jenis aktivitas yaitu aktivitas morfologi dan aktivitas kimiawi. Aktivitas morfologi ditandai dengan pemunculan organ-organ tanaman seperti akar, daun dan batang. Sedangkan aktivitas kimiawi diawali dengan aktivitas hormon dan enzim yang menyebabkan terjadinya perombakan zat cadangan makanan seperti karbohidrat, protein, lemak dan sebagainya. Proses kimiawi berperanan sebagai penyedia energi yang akan digunakan dalam proses morfologi, dengan demikian kandungan bahan kimia yang terdapat dalam biji merupakan faktor yang sangat menentukan dalam perkecambahan biji. Perkecambahan biji ditentukan oleh faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam yang dikontrol oleh genetik tanaman menentukan mudah tidaknya atau cepat lambatnya perkecambahan. Hal ini dapat dilihat dalam kasus biji rekalsitran dan ortodoks. Beberapa faktor luar yang berpengaruh terhadap perkecambahan antara lain temperatur, kelembaban, ketersediaan air, ketersediaan oksigen yang cukup dan penyerapan sinar matahari. Sedangkan yang termasuk faktor dalam adalah persediaan cadangan makanan dan kandungan hormon dalam biji.Jumlah embrio yang dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada proses poliembrioni dapat dipengaruhi oleh umur dari benih itu sendiri. Jika biji/benih sudah disimpan terlalu lama maka daya kecambah ataupun kecepatan kecambah benih menjadi rendah. Namun jika benih yang digunakan terlalu muda maka belum mencapai kemasakan fisiologis benih, sehingga akan menyebabkan embrio pertumbuhannya tidak akan normal. Kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan embrio adalah pada kondisi optimum, tidak terlalu tua maupun muda dan mencapai kematangan fisiologis, sehingga biji dapat tumbuh dengan baik dan normal.Praktikum acara poliembrioni ini, benih yang digunakan adalah dari benih jeruk (Citrus sp) dan benih nangka (Artocarpus heterophyllusLam) Manfaat praktikum poliembrioni ini adalah untuk dapat mengetahui jumlah embrio yang terdapat dalam sebuah benih. Oleh sebab itu, bisa diperhitungkan berapa banyaknya benih yang akan ditanam dalam suatu lahan, sehingga akan lebih bisa meminimalkan besarnya input (benih) yang dibutuhkan. Manfaat mempelajari poliembrioni ini, juga dapat mengetahui banyaknya bibit yang ditanam tumbuh dengan baik (normal) atau bibit dalam pertumbuhannya tidak normal. Biji jeruk dan nangka yang diamati menunjukkan jika dalam satu biji memiliki lebih dari satu embrio lalu embrio tadi mengalami perkecambahan dimana akan terbentuk tumbuhan normal dan abnornal. Pertumbuhan abnormal dipengaruhi oleh terhalangnya pertumbuhannya oleh petridis sebagai media tumbuhnya sehingga pertumbuhan yang seharusnya tegak akan membengkok Hasil pengamatan pada kelompok 18 menunjukkan bahwa total jumlah embrio nangka yang dikecambahkan adalah 6 hanya mampu berkecambah sebanyak 1 dengan perbandingan bibit normal sebanyak 0 dan abnormal 1. Persentase embrio yang berkecambah yaitu 16, 67%, embrio normal 0% dan embrio mati 83,33%. Sedangkan untuk jumlah embrio jeruk yang dikecambahkan yaitu 26 dengan jumlah bibit yang berkecambah sebanyak 6, jumlah bibit normal 3, dan bibit abnormal 3. Persentase embrio yang berkecambah yaitu 23,07%, embrio normal 11,53% dan embrio mati 76,92%. Hasil akhir menunjukkan bahwa jumlah embrio dalam biji tersebut tidak dapat dikategorikan sebagai bibit tanaman, dikarenakan persentase bibit yang dikecambahkan bibit normal dan bibit abnormal pada benih jeruk menunjukan angka sama tetapi dalam benih nangka jumlah yang berkecambah tidak ada dan yang abnormal 1. Berdasarkan pertumbuhannya, embrio dapat berkecambah secara normal maupun abnormal. Adapun ciri-ciri dari kecambah normal yaitu :1. Kecambah yang memiliki perkembangan sistem perakaran yang baik terutama akar primer dan untuk tanaman yang secara normal menghasilkan akar seminal, maka akar ini tidak boleh kurang dari dua. Dengan kata lain kecambah normal dapat didefinisikan apabila memiliki radiks 2 kali panjang benih.2. Perkembangan hipokotil yang baik dan sempurna tanpa ada kerusakan pada jaringan-jaringannya.3. Pertumbuhan plumula yang sempurna dengan daun hijau dan tumbuh baik, di dalam atau muncul dari koleoptil atau pertumbuhan epikotil yang sempurna dengan kuncup yang normal.4. Memiliki satu kotiledon untuk kecambah dari monokotil dan dua bagi dikotil.Sedangkan untuk kecambah abnormal memiliki ciri-ciri yaitu :1. Kecambah yang rusak, tanpa kotiledon, embrio yang pecah dan akar primer yang pendek.2. Kecambah yang bentuknya cacat, perkembangannya lemah atau kurang seimbang dari bagian-bagian yang penting.3. Kecambah yang tidak membentuk klorofil4. Kecambah yang lunak5. Untuk benih pohon-pohonan bila dari microphyl keluar daun bukannya akar.E. Kesimpulan dan Saran1. KesimpulanBerdasarkan Praktikum Acara Poliembrio dapat disimpulkan bahwa:a. Poliembrioni merupakan pembentukan embrio dalam bakal biji yang jumlahnya lebih dari satu embrio yang terbentuk.b. Sifat tanaman yang terbentuk dari perkecambahan biji poliembrioni ini adalah hanya satu yang berbeda dari induknya karena tanaman ini sebenarnya hasil peleburan dari sel gamet jantan dan betina.c. Manfaat praktikum poliembrioni ini adalah untuk dapat mengetahui jumlah embrio yang terdapat dalam sebuah benih, mengetahui banyaknya bibit yang ditanam tumbuh dengan baik (normal) atau bibit dalam pertumbuhannya tidak normal (abnormal), dan mengetahui berapa besar kecepatan kecambah.d. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan embrio dari suatu benih adalah faktor fisiologi dari benih itu sendiri.e. Proses poliembrioni bisa terjadi pada beberapa jenis buah yang mempunyai biji dalam jumlah banyak.f. Jumlah embrio yang dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada proses poliembrioni dapat dipengaruhi oleh umur dari benih itu sendiri.2. Saran Praktikum poliembrioni ini sebaiknya tidak hanya menggunakan benih jeruk dan nangka saja tetapi perlu menggunakan benih yang lain sehingga bisa dibandingkan benih apa yang terbaik untuk digunakan dalam pengamatan poliembrioni pada biji dan tempat penyimpanan diharapkan tetap terjaga supaya tidak ada binatang misalnya tikus memakan benih yang dikecambahkan.DAFTAR PUSTAKABalgooy, MMJ van. 2001. Malesian Seed Plants Vol 2. Leiden: Rijksherbarium/Hortus Botanicus.Hakim, Lukman., M. Anis Fauzi. 2008. Pengaruh Ukuran Kotiledon Terhadap Pertumbuhan Semai Ulin (Eusyderoxylon zwageri T. Et B). Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan. 2 (1) : 2-5.Kholifah,nur. 2010. Poliembrioni.http//www.kholifah-uin.blogspot.com/poliembrini/08/2010. Diakses pada tanggal 13 Mei 2012. Machado, M. A., H. D. C. Filho, M. L. P. N. Targon, and J. Pompeu Jr. 2008. Genetic Relationship of Mediterannean Mandarins (Citrus deliciosa Tenore) using RAPD markers. Euphytica 92: 321-326.Pracaya. 2002. Jumlah Embrio Pada Biji Dikotil. http://id.answers.yahoo.com. Diakses pada tanggal 25 Maret 2014Prasetyo. 2010. Evaluasi Mutu Benih Beberapa Genotipe Padi Selama Penyimpanan. Jurnal Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. Vol 20(3):17-23.Reza, M. Wijaya, dan Enggis. 2004 . Pembibitan dan Pembudidayaan Manggis. Jurnal Teknologi Industri Pangan. Hal 117-125Schmidt L 2000. Guide to Handle of Tropical and Subtropical Forest Seed. Danida Forest Seed Centre. Denmark. 511 p.Tjitrosoepomo, Gembong. 2004. Morfologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.