embriologi tumbuhan
DESCRIPTION
MEGAGAMETOFIT GYMNOSPERMAETRANSCRIPT
STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN MEGAGAMETOFIT
GYMNOSPERMAE
MAKALAH
Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Embriologi Tumbuhan
Oleh :
Arlinda Kustiani (1006580)
Dieni Hanifa (1005325)
Gina Hayatulisma (1004548)
Karomatun Fajriah (1004899)
Tia Gustiani (1000674)
Kelompok 8
BIOLOGI B 2010
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gymnospermae adalah tumbuhan yang memiliki biji terbuka.
Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, yaitu gymnos yang berarti
telanjang dan sperma yang berarti biji, sehingga gymnospermae dapat
diartikan sebagai tumbuhan berbiji terbuka. Pada Gymnospermae, biji nampak
(terekspos) langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun strobilus
atau runjung, bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium).
Gymnospermae telah hidup di bumi sejak periode Devon (410-360 juta
tahun yang lalu), sebelum era dinosaurus. Pada saat itu, Gymnospermae banyak
diwakili oleh kelompok yang sekarang sudah punah dan kini menjadi batu bara,
seperti Pteridospermophyta (paku biji), Bennettophyta, dan Cordaitophyta. Anggota-
anggotanya yang lain dapat melanjutkan keturunannya hingga sekarang.
Angiospermae yang ditemui sekarang dianggap sebagai penerus dari salah satu
kelompok Gymnospermae purba yang telah punah (paku biji).
Gymnospermae memiliki karakteristik yang unik, yaitu daur hidup yang
sama seperti tumbuhan paku heterospora. Daur ini terdiri dari dua fase, yaitu fase
gametofit dan fase sporofit. Salah satu komponen yang terlibat dalam fase ini adalah
megagametogenesis. Megagametogenesis merupakan fase pembentukan gamet
betina. Dalam makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai struktur dan
perkembangan makrogametofit pada gymnospermae.
1.2 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui struktur
dan perkembangan megagametofit pada gymnospermae.
1.3 Manfaat
Makalah ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang
struktur dan perkembangan megagametofit pada gymnospermae, serta dapat
menjadi referensi untuk pembutan makalah atau penelitian lebih lanjut.
1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Struktur Strobilus Betina
Strobilus Pinus Betina
(Sumber: Anonim 1, ____)
Strobilus betina pinus merupakan salah
satu strobilus divisi Gymnospermae yang sering
kita temui. Bentuknya kerucut dan tersusun atas
banyak sporofil dengan duduk spiral. Strobilus
betina biasanya terdapat di ujung cabang muda
dan letaknya di aksilar. Pada awalnya strobilus
tumbuh meruncing ke atas, tetapi setelah
matang pertumbuhannya berbalik. Pada
permukaan atas setiap sporofilnya terdiri dari
dua ovulum yang masing-masing dilengkapi
satu sayap.
Stuktur Megasporofil Pinus sylvestris
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
2.2 Megasporogenesis dan Megagametogenesis
2
Sebelum terjadi makrogametogenesis, proses yang terjadi adalah
makrosporogenesis. Megasporogenesis adalah pembentukan sel megaspore.
Proses makrogametosis berawal dari terdiferensiasinya sel arkespora yang
terletak di bawah epidermis (hipodermis) menjadi sel parietal primer dan sel
sporogerus primer. Kemudian, sel sporogenus tersebut akan berkembang
menjadi sel induk megaspora yang diploid (2n). Sel induk megaspora tersebut
akan mengalami pembelahan meiosis menghasilkan empat sel megaspora
haploid (n). Namun, dalam perkembangannya tiga sel megaspora tadi
mengalami degenerasi sehingga hanya satu saja yang fungsional. Sel
megaspora yang fungsional inilah yang akan berkembang menjadi gamet pada
tahap makrogametogenesis. Megaspora yang haploid tersebut akan mengalami
pembelahan mitosis berulang-ulang, yang menghasilkan gametofit betina-
haploid multiseluler, namun pembelahan masih bersifat karyokinesis.
Kemudian, terbenruk dinding sel sehingga inti sel menjadi seluler. Pada
perkembangan berikutnya akan terbentuk arkegonium yang berisi sel telur
atau oospere.
(Sumber: Anonim 2, ____)
BAB III
3
PEMBAHASAN
3.1 Megagametogenesis
Megaspora haploid adalah sel pertama dari gametofit betina. Pada
akhir tahun pertama setelah penyerbukan, megaspora mulai berkecambah.
Perkecambahan dari megaspora dan pertumbuhan prothallus betina
berlangsung sangat lambat. Ada interval sekitar 13 bulan antara asal
megaspora dan pengembangan gametofit betina dewasa. Dalam P.
wallichiana dan P. roxburghii megaspora membentuk beberapa inti bebas
sebelum masuk pada masa istirahat. (Vasishta, 1983)
Ovula pada Pinus roxburghii dengan
satu megaspora yang fungsional
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
Ovula pada Pinus roxburghii dengan
inti bebas di perifer setelah mitosis
(karyokenesis)
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
Megaspora mengalami peningkatan ukuran. Intinya mengalami
serangkaian proses dalam pembelahan sekitar sebelas kali berturut-turut.
Proses ini menghasilkan sekitar 2500 ratus inti. Anak intinya tersebut
berkumpul di lapisan perifer mengelilingi sebuah vakuola sentral yang besar.
Pada proses ini hanya terjadi karyokinesis (belum terbentuk dinding sel)
sehingga terlihat seperti sel dengan inti yang banyak. Pada tahapan ini
4
gametofit terisi sepenuhnya oleh inti bebas. Selain itu, terdapat juga akumulasi
bertahap dari bahan cadangan makanan dalam gametofit. Ada kantung embrio
yang dikelilingi oleh beberapa lapis jaringan spons yang nantinya akan diserap
sepenuhnya. (Vasishta, 1983)
Ovula pada Pinus roxburghii yang terisi oleh inti seluler makrogametofit
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
Pada tahapan selanjutnya akan terbentuk dinding di antara formasi
tersebut sel bebas tadi sehingga menjadi seluler. Pembentukan formasi dinding
akan dimulai pada minggu kedua bulan Mei. Proses ini dimulai dari
pembentukan mikropilar akhir dan pembesaran sel. Pembentukan dinding
dipengaruhi oleh sejumlah alveoli yang tumbuh sentripetal. Pembelahan
nukleus dikuti oleh hasil pembentukan dinding dalam peningkatan jumlah sel.
Megaspora yang terbentuk akhirnya terisi oleh massa yang solid dari jaringan
parenkim yang berdinding tipis. Bentuk ini merupakan prothallus yang
terkadang keliru digambarkan sebagai endosperma. Bentuk tersebut tidak
memiliki klorofil atau rhizoid. Megaspora yang berisi prothallus perempuan
tertutup di nukleus (jaringan diploid). Keduanya tidak terlepas dari tanaman
induk. Sel-sel superfisial dari prothallus betina berkembang menjadi 2-4
arkegonia di P. roxburghii (Konar, 1960) dan 1-2 arkegonium di
P.wallchiana. (Vasishta, 1983)
5
3.2 Struktur Arkegonia
Di ujung prothallus berkembang 2-4 arkegonia. Arkegonia terdiri
dari leher yang pendek dan perut yang menggembung. Bagian leher tersusun
atas empat sel yang tersusun dalam lapisan tunggal dalam P.roxburghii
(Konar 1960) dan P.wallichiana (Konar dan Ramchandani 1956). Perut berisi
oosphere atau telur dan sel-sel saluran ventral. Bagian perut tertanam di
jaringan prothallus tetapi sel-sel prothallus berdekatan dengan leher. Hal ini
karena bagian perut tumbuh lebih cepat daripada sel-sel leher sehingga leher
akhirnya terletak pada depresi, biasanya disebut ruang arkegonial. Arkegonia
sepenuhnya terbentuk pada akhir Juni.
Gambar ovula yang matang dan arkegonia di dalamnya pada Pinus roxburghii
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
6
Foto penampang asli ovula yang telah matang
(Sumber Gambar: Anonim 3, ____)
3.3 Perkembangan Arkegonium
Arkegonium biasanya memiliki ukuran yang besar, dengan nukleus
yang terlihat menonjol serta memiliki vakuola. Selnya terbagi secara periklinal
dan berkembang menjadi dua bagian yang atas menjadi sel leher, dan yang
bawah terdeferensiasi menjadi sel tengah.
Sel tersebut terbagi secara vertikal dan berkembang menjadi empat
sel yng dinamakan sel leher arkegonium. Sel tengah berkembang melebar dan
di sitoplasmanya nampak vakuola yang mencolok, yang lama kelaman akan
menghilang dan sitoplasmanya menebal.
Terlihat jelas sel tersebut diselimuti oleh jaringan pelindung. Di
dalamnya terdapat nukleus yang besar. Dibagian atasnya terdapat ventral
canal cell.Sel tersebut akan berdegenerasi setelah sel jantan terbentuk dan
masuk membentuk sel tabung . Sel telurnya akan bergerak ke arah tengah dan
mengalami pelebaran. Saat dewasa, sitoplasma dari sel telur akan terbntuk
menjadi seperti benang-benang gelendong yang menyebar dari bagian tengah
ke daerah pinggir-pinggir sel. Pada angiospermeae dan gymnospermeae, sel
megaspora yang terbentuk dari prothallus yang berada dalam kantung embrio.
(Vasishta, 1983)
7
Arkegonium yang telah matang pada Pinus wallichiana
(Sumber Gambar: Vasishta, 1983)
3.4 Pollen Chamber
Pollen chamber terbentuk karena degenerasi sel nuselus di ujung
mikropil atau karena pemisahan epidermis dari jaringan dibawahnya. Pollen
chamber memiliki fungsi penting dalam prepolinasi untuk membantu
penerimaan butir polen.
Pollen chamber
(Sumber Gambar: Anonim 4, ____)
8
3.5 Fertilisasi
Perkecambahan Pollen Dalam Ovula
(Sumber Gambar: Anonim 5, ____)
Tabung pollen yang pertumbuhannya tertahan pada tahun pertama
setelah ia menembus nusellus melanjutkan pertumbuhannya ketika strobilus
betina menginjak tahun keduanya. Sel generatif terbagi menjadi sel pengiring
(stalk cell) dan sel tubuh (body cell). Sel tubuh terbagi menjadi dua sel gamet
jantan atau mikrogamet, tetapi tidak terbentuk dinding sel yang memisahkan
sitoplasma kedua sel tersebut. Sel jantan bersifat non-motile. Mereka(sel
gamet) mengapung/mengambang diantara tabung pollen sementara tabung
pollen sudah memasuki nusellus dan mencapai prothallus betina. Setelah itu ia
melewati mikropil dan menembus/memasuki nusellus. Sehingga pada
akhirnya ujung pollen tube memasuki leher arkegonium setelah
memecahkannya dan kemudian terbentuk gembungan pada ujungnya. Pada
Pinus sp., dua non-motile sel dan isi lain dari tabung pollen dikeluarkan
kedalam sebuah lubang, dimana semua sel jantan disintegrasi kecuali satu sel
yang tetap. Pollen tube pecah pada bagian lubang tersebut. Nukleus dari sel
jantan yang tersisa bersatu/meluruh dengan sel telur untuk menyempurnakan
fertilisasi. Sel telur yang telah dibuahi menghasilkan sebuah dinding yang
mengelilinginya dan terbentuklah oospora atau zygot. Proses fertilisasi ini
mengembalikan jumlah double kromosom di dalam nukleus. Zygot
merupakan sel pertama dari fase sporofit. Lebih dari satu arkegonium
9
mungkin dapat dibuahi dalam satu ovul, tapi hanya satu yang akan mencapai
kematangan sementara yang lainnya akan mati.
Sebelum isi dari pollen tube terlepas ke dalam lubang (venter),
terbentuklah vakuola penerima pada bagian atas dari sitoplasma sel telur.
Nukleus dari sel gamet jantan yang fungsional mendekati nukleus betina dan
mereka akhirnya bersentuhan atau saling terbenam satu dengan lainnya.
Membran yang terletak di daerah dimana mereka saling bersentuhan
kemudian meluruh/larut dan benang-benang kromatin pada tiap nukleus
memadat untuk membentuk konfigurasi profase dan kemudian kromatin
berubah bentuk menjadi kromosom yang berbeda.
10
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan uraian mengenai megagametofit pada gymnospermae,
dapat disimpulkan sebagai berikut :
Sel megaspora fungsional yang haploid adalah sel pertama dari gametofit
betina
Proses pembentukan megagametofit :
Sel megaspora fungsional yang haploid pembelahan mitosis sekitar 11
kali (karyokinesis) terbentuk kurang lebih 2000 sel yang terletak di
perifer yang mengelilingi vakuola sentral (terlihat seperti sel yang
memiliki banyak inti) mengalami perkembangan sehingga terbentuk
dinding seluler seluruh sel terisi penuh oleh inti bebas terbentuk
prothallus/ gametofit betina 2-4 sel di ujung prothallus berkembang
menjadi arkegonia arkegonia terdiri dari bagian leher (berisi 4 sel
penyusun) dan bagian perut (berisi oosphere/ sel telur) sel telur matang
dan semakin membesar dengan sitoplasma yang menyebar (sel siap
dibuahi).
11
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1. 2010. Gymnospermae [Online]. Tersedia: http://meynyeng.
wordpress.com [18 September 2011]
Vasishta, P. C. 1983. Botany For Degree Students Volume V Gymnospermae.
New Delhi: Ram Nagar.
SUMBER GAMBAR
Anonim 1. Stobilus Pinus Betina [Online]. Tersedia: http://www.crystalinks.com/
[19 Oktober 2011]
Anonim 2. Pine Life Cycle [Online]. Tersedia: http://www.bio.miami.edu/ [18
September 2011]
Anonim 3. Mature ovule [Online]. Tersedia: http://lima.osu.edu [18 September
2011]
Anonim 4. Pollen Chamber [Online]. Tersedia: http://botit.botany.wisc.edu/ [17
Oktober 2011]
Anonim 5. Germinating Pinus pollen grain in pollen chamber [Online]. Tersedia:
http://lima.osu.edu [18 September 2011]
12