ACARA VI

POLIEMBRIONI

A . Pendahuluan

1 . Latar Belakang

Apomiksis dan amfimiksis dapat terjadi bersamaan, dan akan terbentuk

lebih dari satu embrio dalam satu biji, disebut poliembrioni. Apomiksis

merupakan proses terbentuknya biji/benih tidak melalui peleburan sperma-

ovum. Amfimiksis merupakan suatu bentuk reproduksi non-seksual pada

tumbuahn melalui biji. Poliembrioni terjadi karena kemungkinan poliembrioni

pada angiospermae, pada pembelahan embrio yang sudah ada (cleavage poly-

embryony) embrio berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga selain telur yang

dibuahi terbentuknya kandung lembaga yang banyak. Braun (1859)

mengelompokkan dalam empat kategori kasus poliembrioni antara lain

peleburan dua atau lebih bakal biji, beberapa kantung embrio di nucellus dari

bakal biji yang sama, bebrapa sel kantung embrio yang sama berkembang

menjadi embrio dan pembelahan dari proembrio tersebut.

Hasil dari perkecambahan poliembrioni akan menghasilkan tanaman yang

sifatnya sama dengan induknya dan seragam, sehingga sangat menguntungkan

apabila dalam suatu budidaya pertanian ingin menghasilkan tanaman yang

banyak dan sifatnya seragam.

2 . Tujuan Praktikum

Praktikum acara VI “Poliembrioni” bertujuan untuk mengetahui sifat

poliembrioni pada benih.

B . Tinjauan Pustaka

Poliembrioni adalah dalam satu biji terdapat lebih dari satu endosperm (2-

3 endosperm). Salah satunya poliembrioni pada jeruk (Citrus sp.) dimana

masing-masing endosperm tidak mempunyai endocarp (kulit tanduk)

sendirisendiri. Gamet betina dibentuk di dalam bakal biji (ovule) atau kantung

lembaga. Pada bagian ini terdapat sel induk megaspora (sel induk kantug

lembaga) yang diploid. Sel ini akan membelah secara meiosis dan dari satu sel

induk kantung lembaga membentuk 4 sel yang haploid. Tiga sel akan mereduksi

dan lenyap tinggal satu yang berkembang. Selanjutnya, sel ini membelah secara

mitosis 3 kali dan terbentuklah 8 sel. Dari sel yang berjumlah 8 ini, 3 sel akan

bergerak menuju arah yang berlawanan dengan mikropil, 2 sel lainnya menjadi

kandung tembaga sekunder, dan 3 sel terakhir menuju ke dekat mikropil. Dari 3

sel (yang menuju dekat mikropil) yang terakhir ini dua menjadi sinergid dan satu

sel lagi menjadi sel telur. Dalam keadaan seperti ini kandung lembaga sudah

masak dan siap untuk dibuahi. Putik yang sudah masak biasanya mengeluarkan

cairan lengket pada ujungnya yang berfungsi sebagai tempat melekatnya serbuk

sari (Pichot et al. 2000).

Apomiksis digunakan sebagai istilah umum untuk reproduksi aseksual

pada tanaman, termasuk perbanyakan eneticnt. Untuk pemulia apomiksis hanya

meliputi reproduksi aseksual melalui biji. Apomiksis sebagai proses reproduksi

aseksual yang terjadi pada ovul tanaman berbunga. Pada apomiksis, sel dengan

jumlah kromosom unreduksi yang berasal dari sel enetic atau sel germinal dalam

ovul berkembang menjadi embrio tanpa penggabungan inti telur dan sperma

(Ramulu et al. 2005).

Apomixis merupakan kejadian yang umum pada tanaman. Sekitar 60%

tanaman mengalami mekanisme ini namun sering diabaikan oleh ahli teori

reproduktif . Kejadian apomiksis merupakan proses pembentukan populasi yang

seragam secara enetic dan merupakan pola unik dari spesiasi tanaman. Lebih

kurang 400 taksa dari 35 famili tanaman berbunga tercatat sebagai apomiktik.

Sebagian besar diantaranya adalah spesies pohon pohonan tropika seperti jeruk,

mangga, dan rumputan eneti seperti Brachiaria dan Paspalum (Carman 2001).

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 dimanfaatkan untuk mencari bibit

tanaman yang akan ditanam yang merupakan perpaduan dari peleburan sel

gamet jantan dan betina. Poliembrioni sangat bermanfaat bagi petani yang

memperbanyak embrio pada jeruk yang langkahnya mudah dan praktis. Sebelum

biji jeruk dikecambahkan harus diyakini dulu tentang kebenaran varietasnya.

Biji diambil dari buah-buah yang baik, tidak cacat, sudah tua/masak di pohon.

Buah yang sudah jatuh sebaiknya tidak digunakan sebagai sumber benih batang

bawah karena biasanya telah tertular oleh penyakit tular tanah atau buah tersebut

kurang sehat. Secara umum dapat dinyatakan bahwa buah yang keadaan baik

dan belum jatuh dari pohon, kemungkinan adanya virus yang ditularkan melalui

biji hanya 1%-3% (Soelarso 2006).

Poliembrioni pada jeruk (Citrus sp.) sering terjadi dalam satu biji dimana

terdapat embrio zigotik (muncul dari penyatuan satu sel telur dan satu sel gamet

jantan) dan sejumlah embrio yang dibentuk secara eneticnt (sehingga dikatakan

embrio adventif). Embrio adventif ini beregenerasi dari sel-sel dalam jaringan

nusellus dan eneticnt. Sel-sel enetic tersebut mengalami pembelahan dan

membentuk embrio tambahan. Embrio tambahan tersebut akan menghasilkan

anakan secara enetic identik dengan tanaman induknya (Wiladsen 2010).

C . Metodologi Praktikum

1 . Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum acara VI “Poliembrioni” dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 3

April 2013 pukul 15.00-selesai, bertempat di Laboratorium Ekologi dan

Manajemen Produksi Tanaman (EMPT).

2 . Alat dan Bahan Praktikum

a. Alat

Petridish

Kertas perkecambahan

b. Bahan

Benih jeruk (5)

Benih rambutan (3)

3. Cara Kerja

a. Rendam benih dalam aquadest selama 2 jam atau lebih

b. Menghilangkan selaput pada kulit biji dengan 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 atau panjang biji (setelah berkecambah),

jumlah bibit normal dan abnormal.

D . Hasil Pengamatan dan Pembahasan

1 . Hasil Pengamatan

Tabel 6.1 Hasil Pengujian Jumlah Embrio pada Benih Jeruk

Ulangan

Jumlah

Embrio

Jumlah Bibit yang

Berkecambah

Jumlah

Bibit

Normal

Jumlah Bibit

Abnormal

1 3 6 2 1

2 3 3 1 1

3 3 4 2 -

4 3 4 2 -

5 3 2 1 1

Jumlah a =15 b = 19 c = 8 d = 3

Sumber : Laporan Sementara

Analisis

a . Persentase embrio berkecambah : ba

x 100 %=¿ 1915

x100 %=¿ 126,7 %

b . Persentase bibit tumbuh baik : ca

x 100 %=¿ 8

15x100 %=¿ 53,3 %

c . Persentase embrio mati : a−b

ax 100 %=¿

15−1915

x 100 %=¿ 26,7

%

Tabel 6.2 Hasil Perkecambahan Poliembrioni pada Benih Rambutan

Ulangan

Jumlah

Embrio

Jumlah Bibit yang

Berkecambah

Jumlah

Bibit

Normal

Jumlah Bibit

Abnormal

1 2 1 1 -

2 2 1 1 -

3 2 1 1 -

Jumlah a = 6 b = 3 c = 3 d = 0

Sumber : Laporan Sementara

Analisis

a . Persentase embrio berkecambah : 36

x 100 %=¿ 50 %

b . Persentase bibit tumbuh baik : 36

x 100 %=¿ 50 %

c . Persentase embrio mati : 6−3

6x100 %=¿ 50 %

Gambar 6.1 Embriodalam Biji

Gambar 6.2 BibitTumbuh Normal

Gambar 6.3 BibitTumbuh Abnormal

Sumber : Laporan Sementara

2 . Pembahasan

Poliembrioni merupakan peristiwa terbentuknya lebih dari satu embrio

dalam satu biji karena peristiwa apomiksis dan amfimiksis yang terjadi

bersamaan. Poliembrioni terjadi karena kemungkinan poliembrioni pada

angiospermae, pada pembelahan embrio yang sudah ada (cleavage poly-

embryony) embrio berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga selain telur yang

dibuahi terbentuknya kandung lembaga yang banyak. Apomiksis merupakan

proses terbentuknya biji/benih tidak melalui peleburan sperma-ovum.

Amfimiksis merupakan suatu bentuk reproduksi non-seksual pada tumbuahn

melalui biji. Empat kategori kasus poliembrioni antara lain peleburan dua atau

lebih bakal biji, beberapa kantung embrio di nucellus dari bakal biji yang sama,

beberapa sel kantung embrio yang sama berkembang menjadi embrio dan

pembelahan dari proembrio tersebut.

Poliembrioni disebabkan oleh adanya embrio akibat peleburan gamet dan

juga yang tanpa peleburan gamet. Embrio pada tumbuhan berbiji tertentu dapat

terbentuk karena beberapa sebab yaitu melalui peleburan sperma dan ovum

(amfimiksis) dan tidak melalui peleburan sperma dan ovum (apomiksis). Hasil

dari perkecambahan poliembrioni adalah sifatnya hanya satu yang berbeda dari

induk, sedangkan yang lain sifatnya sama dengan induk. Hal tersebut dapat

bermanfaat dalam usaha budidaya pertanian untuk mendapatkan tanaman yang

unggul, jumlah yang banyak dan sifat sama dengan induk. Biji-biji yang

mengalami poliembrioni antara lain nangka, jeruk, mangga, rambutan dan duku.

Kriteria kecambah normal antara lain memilki perakaran yang baik, plumula

sudah tumbuh menjadi batang dan daun sehingga dapat dilihat dengan jelas

antara batang dan daun. Ciri-ciri lain yaitu akarnya tumbuh tegak lurus ke

bawah, hipokotil dan plumula tumbuh secara sempurna. Selain itu, benih yang

berkecambah baik juga terlihat dari daun yang sudah tampak hijau berklorofil

sementara batang muda tumbuh tegak ke atas (tidak miring ataupun bengkok).

Ciri dari kecambah abnormal antara lain plumulanya masih belum jelas

pertumbuhannya karena hanya terlihat seperti tunas dan tidak membentuk daun

selain itu warnanya juga pucat. Akarnya pun tumbuh ke samping dan

mengeriting. Adanya bibit abnormal karena dalam poliembrioni mengandung

banyak embrio yang tidak seragam. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

embrio terdapat faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam yang cukup

berpengaruh yaitu kecukupan cadangan makanan bagi embrio, kemasakan dari

benih itu sendiri serta adanya zat penghambat dari dalam benih seperti

ditemukan pada banyak kasus. Sementara faktor luar yang mempengaruhi

pertumbuhan embrio diantaranya air, oksigen, dan temperatur.

Hasil dari pengamatan poliembrioni kelompok 16 antara lain, pada benih

jeruk terdapat 19 bibit yang berkecambah setelah mengecambahkan 15 benih.

Terdapat 8 bibit yang tumbuh normal dan 3 bibit yang tumbuh abnormal.

Persentase embrio jeruk berkecambah adalah 126,7 %, persentase bibit tumbuh

baik sebesar 53,3 % dan persentase embrio jeruk mati adalah 26,7 %.

Pada benih rambutan terdapat 3 embrio yang berkecambah pada hari ke-

14, dan jumlah embrio normal ada 3 buah, tidak terdapat embrio abnormal.

Persentase embrio rambutan berkecambah adalah 50 %, persentase bibit tumbuh

baik sebesar 50 % dan persentase embrio rambutan mati adalah 50 %.

E . Kesimpulan dan Saran

1 . Kesimpulan

a. Poliembrioni merupakan proses terbentuknya lebih dari satu embrio

b. dalam satu biji dimana apomiksis dan amfimiksis terjadi bersamaan.

c. Hasil dari perkecambahan poliembrioni akan menghasilkan tanaman yang

sifatnya sama dengan induknya dan seragam, sehingga sangat

menguntungkan apabila dalam suatu budidaya pertanian ingin menghasilkan

tanaman yang banyak dan sifatnya seragam.

d. Persentase embrio jeruk berkecambah adalah 126,7 %, persentase bibit

tumbuh baik sebesar 53,3 % dan persentase embrio jeruk mati adalah 26,7 %.

e. Persentase embrio rambutan berkecambah adalah 50 %, persentase bibit

tumbuh baik sebesar 50 % dan persentase embrio rambutan mati adalah 50

%.

f. Adanya bibit abnormal karena dalam poliembrioni mengandung banyak

embrio yang tidak seragam.

g. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan embrio terdapat faktor dalam dan

faktor luar. Faktor dalam : kecukupan cadangan makanan bagi embrio,

kemasakan dari benih itu sendiri serta adanya zat penghambat dari dalam

benih seperti ditemukan pada banyak kasus. Faktor luar yang mempengaruhi

pertumbuhan embrio diantaranya air, oksigen, dan temperatur.

2 . Saran

Praktikum poliembrioni ini sudah cukup baik dilakukan, dan dapat

dimengerti. Namun akan lebih baik lagi jika fasilitas pada laboratorium

diperbaiki demi kelancaran dan kemajuan proses praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Carman. 2001. Viabilitas dan Faktor-Faktor yang mempengaruhi perkecambahan pada Poliemrioni. http://digilib.biologi.lipi.go.id/view.html?idm=12172. Diakses tanggal 27 April 2013 pukul. 17.00 WIB.

Pichot, C., Fady, B., & Hochu, I. 2000. Lack of Mother Tree Alleles in Zymograms of Cupressus Dupreziana. Camus embryos. Ann. For. Sci.57: 17-22.

Ramulu, P. H., R. F. Evert and S. E. Eichhorn. 2005. J. Biology of Plants, 7th Edition. W.H. Freeman and Company Publishers. New York.

Soelarso, B. 2006. Budidaya Jeruk Bebas Penyakit dan Penyimpanan Benih serta Pembibitan. http://www.foundation.org. Diakses pada tanggal 30 April 2013 pukul 19.00 WIB.

Willadsen, S.M. 2010. A method for culture of micromanipulated sheep embryos andits use to produce monozygotic twins. J. Nature, 277:298-300