III. REPRODUKSI TANAMAN

• ALAMI (SPONTAN) BUATAN (CAMPUR TANGAN MANUSIA)

• Reproduksi Seksual Reproduksi Aseksual• (Amphimiksis) (Apomiksis)

• Agamospermy Vegetatif

• Non recurrent recurrent Organ tanaman Biji• (rhizom, bulb) (vivipari)• Apospory Advensious embriony• (Agamogoni, asal dari (asal dari jaringan sporophyt)• kantung lembaga)

• Somatic apospory Gonial apospory• (diploid apospory)• Diploid partenogenesis Diploid apogamety• (asal dari sel telur) (asal dari sel kantung embrio)

III. SISTEM PERKEMBANGBIAKAN TANAMAN

1. SEKSUAL (GENERATIF): PERKEMBANGBIAKAN MENGGUNAKAN BIJI YANG BERISI EMBRIO DARI PENYATUAN GAMET

1.SPESIES TANAMAN PENYERBUK SENDIRI: PENYATUAN SEL TELUR DAN SPERMA YANG BERASAL DARISATU BUNGA/TANAMAN. CIRI KHAS: KETURUNAN HOMOZIGOT

2. ASEKSUAL (VEGETATIF): PERKEMBANGBIAKAN MENGGUNAKAN BAGIAN VEGETATIF.

2.SPESIES TANAMAN PENYERBUK SILANG: PENYERBUKAN YANG TERJADI OLEH PENYATUAN SEL SPERMA DAN SEL TELUR DARI TANAMAN BERBEDA.

Pentingnya Pengetahuan Perkembangbiakan tanaman:1. Menentukan prosedur pemuliaan yang akan digunakan. 2. Sebagai dasar pengertian dari mekanisme sifat-sifat tanaman.

• Karakter sederhana: dikendalikan oleh 1,2 gen dominan/resesif: warna bunga, ketahanan terhadap penyakit

• Karakter kompleks: dikendalikan oleh banyak gen:

• Contoh: tinggi tanaman, panjang tongkol, daya hasil (produksi? Ton/ha).Gen-gen yang mempengaruhi terdapat dalam satu kromosom/ lain kromosom.

1. KELOMPOK ASEKSUAL:• Contoh: tebu, ketela rambat, kentang, manggis, nenas, pisang.1. Penggunaan biji apomiksis: manggis2. Penggunaan struktur vegetatif khusus: sulur atau runner

(stroberi); umbi lapis (tulip, lily, bwang); umbi akar (ubi jalar, dahlia)

3. Akar adventif (cocor bebek, cemara, sukun)4. Vegetatif buatan: cangkok, okulasi, stek, sambung5. Kultur jaringan.Perkembang biakan secara aseksual menghasilkan keturunan

yang mempunyai keseragaman genotipe. Perbedaan dapat disebabkan oleh mutasi (gen dan kromosom).

2. KELOMPOK SEKSUALa. PENYERBUKAN SENDIRIb. PENYERBUKAN SILANG

TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

• Penyerbukan sendiri dalah penyatuan sel telur dan sel sperma yang berasal dari satu tanaman (Jika persentase penyerbukan sendirinya lebih dari 95%).

• Penyerbukan sendiri mempertahankan homozigositas tanaman yang sudah homozigot atau dapat meningkatkan proporsi homozigot dengan penyerbukan sendiri terus menerus.

• Tujuan akhir pemuliaan tanaman adalah untuk memperoleh tanaman homozigot yang unggul.

• Penyerbukan sendiri terjadi karena sifat genetik dan susunan morfologi bunga. Sifat genetik sebagai kemampuan sel kelamin tanaman untuk dapat bergbung sendiri. Susunan morfologi bunga dikaitkan dengan susunan bunga tertentu, sehinga dapat menghalangi masuknya tepungsari tanaman lain ke sel telur.

Mekanisme yang menghalangi tepungsari lain adalah:• 1. Bunga tidak membuka• 2. Butir tepungsari luruh sebelum bunga membuka• 3. Benangsari dan putik ditutup oleh bagian bunga sesudah • bunga membuka• 4. Putik memanjang segera setelah tepungsari masak. Contoh • Pada sorgum, sekam terluar tetap tertutup sampai anthesis • selesai. Kedelai: mahkota tetap tertutup sampai anthesis • selesai. Tomat: tangkai putik tersembunyi dan dikelilingi • benangsari.Contoh2 tanaman menyerbuk sendiri:

Padi, sorgum, gandum, kacang tanah, kacang panjang, kapri, buncis, kecipir, kacang merah, kedelai, jeruk aprikot, kapas, terung, lada, tembakau, cabai, tomat.

TANAMAN MENYERBUK SILANG

• Penyerbukan silang adalah penyerbukan yang terjadi oleh penyatuan sel sperma tanaman lain dengan sel telur suatu tanaman. Jika persentase penyerbukan silang lebih dari 95% maka tanaman dikelompokkkan sebagai tanaman menyerbuk silang.

• Penyerbukan silang terjadi karena terhalangnya tepung sari untuk dapat membuahi sel telur.

• Ciri-ciri:• 1. Secara morfologi, bunganya mempunyai struktur tertentu• 2. Berbeda waktu masak tepungsari dan sel telur. • 3. Self incompatibility (ketidak serasian sendiri)• 4. Adanya bunga monoecous atau dioeceous.• Contoh-contoh: jagung , apel, alpokat, pisang, ceri, anggur,

mangga, pepaya, asparagus, bit, kubis, wortel,seledri, sawi, bawang, bunga matahari, ketela pohon, ketela rambat, kakao, mentimun, oyong, melon, dan semangka.

STRUKTUR BUNGA

• Pengetahuan tentang sifat-sifat bunga tanaman yang akan disilangkan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pembungaan, penyerbukan dan pembuahan (biologi bunga) penting bagi pemuliaan tanaman dalam perlakuan penyerbukan silang buatan.

• Bunga = alat perkembangbiakan tanaman tumbuh jadi buah dan biji. Biji akan jadi tanaman baru.

Macam Bunga:1. Bunga lengkap (completus):

a. Kelopak (calyx) Perhiasan bungab. Tajuk atau mahkota (corolla)c. Benang sari (stamen)d. Putik (pistilum)

Bunga lengkap (dengan benang sari dan putik)= bunga berkelamin dua (hermaprodit). Jika bunga tidak mempunyai salah satu unsur tersebut disebut bunga tidak lengkap (incompletus).

BUNGA LENGKAP (ATAS) DAN TIDAK LENGKAP (BAWAH)

TIPE SEKS TANAMAN

• Bunga jantan (masculus): mempunyai benang sari dan tidak membentuk putik., tidak dapat membentuk buah.

• Bunga betina (feminus): mempunyai putik, tidak mempunyai benang sari. Bunga dapat menjadi buah jika terjadi penyerbukan dengan serbuk sari daribunga jantan lain jenis.

• Tanaman berumah satu=serumah=Bunga jantan dan bunga betina terletak pada satu tanaman atau batang yang sama.

• Contoh: Jagung (Zea mays L.), kelapa (Cocos nucifera L.), mentimun (Cucumis sativus L.)

• Tanaman dua rumah= Jika bunga jantan dan betina terletak pada tanaman atau batang yang berbeda dari jenis yang sama. Contoh salak (Salacca zalacca Gaertner (Voss).

• Bunga betina Bunga jantan

LETAK BUNGA JANTAN/BETINA & HERMAPRODIT

a. Andromonocious: Jika pada satu tanaman terdapat bunga jantan dan bunga hermaprodit bersama-sama.

b. Androdiocious: Jika bunga jantan dan bunga hermaprodit terdapat terpisah pada dua tanaman dari jenis yang sama, artinya pada tanaman yang satu hanya terdapat bunga jantan dan pada tanaman yang kedua hanya terdapat bunga hermaprodit.

c. Gynomonocious: Jika pada satu tanaman terdapat bunga betina dan bunga hermaprodit bersama-sama.

d. Gynodiocious: Jika bunga betina dan bunga hermaprodit terdapat terpisah pada dua tanaman dari jenis yang sama, artinya pada tanaman yang satu hanya terdapat bunga-bunga betina dan pada tanaman yang kedua hanya terdapat bunga hermaprodit.

e. Trimonocious: Jika dalam satu tanaman terdapat ketiga tipe bunga, hermaprodit, jantan dan betina bersama-sama.

PENYERBUKANPenyerbukan adalah aktivitas meliputi pengangkutan serbuk sari dan benang sari ke

putik dan jatuhnya butir-butir serbuk sari di atas kepala putik.Jatuhnya serbuk sari di atas kepala putik dapat disebabkan oleh beberapa hal:a. Di dlm bunga letak kepala putik di bawah serbuk sari, sehingga serbuk sari dapat

jatuh di atas kepala putik dengan mudah.b. Kepala putiknya menempel pada kepala sari. Jika kepala sari pecah, maka serbuk sari

akan segera kontak langsung dengan kepala putik dan terjadilah penyerbukan.c. Serbuk sari dapat tertiup angin atau terbawa serangga dan secara kebetulan jatuh di

atas kepala putik.Kepala putik masak mengandung lendir berisi larutan gula dan zat-zat yang diperlukan

untuk perkecambahan serbuk sari. Penyerapan larutan terus menerus oleh serbuk sari mengakibatkan serbuk sari mengembung dan pecah sehingga isi serbuk sari (protoplasma dan 2 inti = inti vegetatif dan inti generatif) keluar melalui tabung serbuk sari (pollen tube).

Pada waktu mulai berkecambah , inti generatif (inti sperma) membelah diri menjadi dua buah inti sperma dan inti vegetatif. Pertumbuhan tabung tabung serbuk sari diatur oleh inti vegetatif, sedangkan tugas inti sperma adalah melakukan pembuahan di dlm bakal biji.

PEMBUAHAN• Peleburan diri antara inti sperma dengan inti sel telur dan menjadi sebuah

zigot (fertilization).• Terjadi di dlm kandung embrio dari bakal biji yang sudah masak

(mengandung 8 buah inti):• a. Kelompok I, terdiri dari 1 inti sel telur+2 inti sinergid, terletak di • bagian ujung dekat mikropile.• b. Kel.II. Terdidri dari 2inti polar terletak di bagian tengah kandung • embrio.• c. Kel.III. Terdiri dari 3 intiatipodal, terletak di bag. Lain ujung • kandung embrio.• Pembuahan berganda. Di dlm kandung embrio terjadi 2 macam

pembuahan, (inti sperma dg sel telur dan antara inti sperma dg dua inti polar).

• Tiap butir serbuk sari membuahi satu bakal biji, shg bakal buah yang memiliki banyak bakal biji perlu banyak butir serbuk sari untuk pembuahan.

• Pembuahan berjalan lancar jika serbuk sari dan inti sel telur dalam keadaan sehat dan subur (fertil).

• Dalam kandung embrio terdapat 8 inti dan 3 buah inti yang aktif dalam pembuahan, sisanya akan mati.

• Hasil pembuahan adalah:• 1. Inti sel telur menjadi menjadi zigot• 2. Dua buah inti polar menjadi endosperm• 3. Inti bakal biji menjadi perisperm• 4. Selaput dalam dari bakal biji menjadi kulit biji sebelah

dalam (tegmen)• 5. Selaput luarbakal biji menjadi kulit bakal biji sebelah luar

(testa),• 6. Bakal biji menjadi biji• 7. Daun buah menjadi kulit buah• 8. Bakal buah menjadibuah.• Zigot akan tumbuh menjadi embrio (calon tanaman yang

masih kecil di dalam biji dan mempunyai bakal akar =radicula), bakal batang (caucaliculus) dan bakal tunas (plumula).

• Embrio yang terbentuk dapat mempunyai satu atau dua keping (cotyledon), tergantung kepada jenis tanaman.

• Pada tumbuhan yang berkeping dua (dicotyledonae), bakal akar dapat tumbuh menjadi akar tunggang.

• Pada tumbuhan berkeping satu(monocotyledoneae), akarnya akan mati pada waktu perkecambahan biji dan sebagai gantinya terbentuklah sejumlah akar serabut yang tumbuh pada pangkal batang.

• Sebelum tumbuh jadi embrio, zigot akan beristirahat selama 1-2 minggu dan saat itu belum dapat diketahui pembuahan berhasil atau gagal. Jika dalam 3-4 minggu belum berkembang maka bakal buah biasanya akan gugur.

• Endosperm yang terjadi karena penggabungan diri antara inti sperma dan dua inti polar akan membelah diri berulang-ulang sehingga membentuk jaringan besar yang berisi zat makanan untuk pertumbuhan embrio.

PENYERBUKAN DI ALAM• Penyerbukan sendiri: pada putik yang dilakukan oleh

serbuk sari dari bunga-bunga tetangga pada tanaman yang sama (geitonogamie). Letak bunga tersebut biasanya di bagian bawah tanaman, sehingga mudah kejatuhan serbuk sari dari bunga-bunga tetangga yang terletak pada cabang di atasnya.

• Penyerbukan sendiri akan mudah terjadi bila putik dan benang sari masak pada waktu yang sama (homogamie).

• Jika benang sari dan putik masak pada saat yang sama dalam kuncup bunga yang belum membuka, bunganya disebut cleistogam. Proses penyerbukannya disebut penyerbukan tertutup atau kleistogami (cleistogamie).

• Jika penyerbukan terjadi pada bunga yang telah mekar, disebut penyerbukan terbuka atau atau kasmogami (chasmogamie).

• Pada tanaman kasmogami ada istilah protandri dan protogini. Protandri adalah bunga yang benang sarinya lebih dulu masak. Maka bunga tidak akan menyerbuk sendiri. Contoh bunga tanaman seledri (Apium graveolens L.), wortel (Daucus carota L.),dan bawang bombay (Alium cepa L.).

• Protogini adalah bunga yang putiknya masak lebih dulu daripada benang sari. Contoh bunga kakao (Theobroma cacao L.), kubis (Brassica oleracea L var. capitata), bit (Beta vulgaris L.), adpokat (Persea americana Miller).