Reproduksi Tumbuhan

Reproduksi merupakan salah satu ciri makhluk hidup, disamping ciri-ciri lain seperti respirasi, ekskresi, pencernaan, koordinasi dan iritabilitas. Setiap makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melakukan sistem reproduksi atau proses perkembangbiakan. Seperti layaknya makhluk hidup lainnya, tumbuhan juga dapat bereproduksi dengan tujuan untuk menghindari kepunahan pada spesies atau rasnya.

Bagi setiap organisme, ada saatnya kekuatan untuk metabolisme, pertumbuhan, dan daya tanggapnya tidak memadai untuk mempertahankan organisasinya yang rumit terhadap kekuatan–kekuatan lain. Sebagai contoh adalah serangga, pemangsa, parasit, kelaparan, perubahan–perubahan yang bersifat merugikan dalam lingkungan, atau semata–mata proses yang kurang lebih dikenal sebagai proses penuaan yang pada akhirnya berakibat pada matinya suatu organisme tersebut. Akan tetapi, spesies itu bertahan hidup untuk jangka waktu yang  jauh lebih besar dari pada umur hidup individu apapun di dalamnya. Hal ini dicapai dengan membentuk individu baru oleh yang tua sebelum dia mati.

Secara umum, tumbuhan bereproduksi (berkembang biak) dengan 2 cara yaitu secara generatif dan vegetatif. Generatif adalah bahwa tanaman tersebut berkembang biak secara kawin, yaitu bertemunya sel jantan yang terdapat pada benang sari dan sel betina yang terdapat pada putik. Bertemunya 2 sel ini nantinya akan menghasilkan buah yang berbiji 2 yaitu dikotil. Tanaman yang dikembangbiakkan melalui cara ini biasanya memiliki sifat genetis yang berbeda dari tanaman induk dan biasanya mengalami kemunduran.

Perkembangbiakan secara vegetatif dapat terbentuk dari sel jaringan nucellus, serta terbentuknya tanaman dari bagian bagian khusus yaitu umbi, rhizome, runner dan anakan. Perkembangbiakan dengan terbentuknya umbi juga terbagi menjadi beberapa cara yaitu umbi lapis seperti terbentuknya bawang dan bunga tulip, umbi sisik seperti terbentuknya bunga gladiol, umbi batang seperti terbentuknya kentang dan umbi akar seperti terbentuknya ubi jalar. Banyak tumbuhan yang melakukan kedua cara reproduksi tersebut. Namun, satu hal yang perlu diingat bahwa setiap cara baik itu generatif maupun vegetatif memiliki keuntungan dan kekurangan masing ̶ masing.

Atas dasar rasa keingintahuan dan keinginan untuk berbagi pemahaman mengenai reproduksi tumbuhan, penulis merasa terdorong untuk menyusun makalah ini dengan judul “Reproduksi Tumbuhan” yang akan membahas lebih rinci mengenai macam ̶ macam reproduksi pada tumbuhan, proses reproduksi, dan keuntungan kelemahan dari macam reproduksi.

POKOK BAHASAN REPRODUKSI TUMBUHAN

1.      Apa yang dimaksud sistem reproduksi tumbuhan ?
2.      Apa saja jenis ̶ jenis reproduksi pada tumbuhan ?
3.      Bagaimana proses reproduksi pada tumbuhan ?

PENJELASAN

A.    Pengertian Reproduksi Tumbuhan

B.     Jenis–Jenis Reproduksi Pada Tumbuhan

Reproduksi pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi reproduksi aseksual (vegetatif) dan reproduksi seksual (generatif).

1.      Reproduksi Aseksual (vegetatif)

Reproduksi aseksual/vegetatif merupakan cara reproduksi (perbanyakan diri) tanpa melewati proses peleburan dua gamet. Artinya, satu induk tumbuhan dapat memperbanyak diri menghasilkan keturunan yang memiliki sifat identik dengan induk. Reproduksi vegetatif dapat terjadi secara alami dan buatan (artifisial).

1.1  Reproduksi vegetatif alami merupakan cara perbanyakan yang dilakukan tumbuhan tanpa melibatkan bantuan manusia. Berikut ini beberapa bagian tumbuhan yang berperan dalam reproduksi vegetatif alami.

• Rhizoma
Rhizoma (rimpang, akar tinggal) merupakan batang yang tumbuh menjalar  secara horizontal horizontal di dalam tanah menyerupai akar. Contohnya kunyit, temulawak, jahe, lengkuas, alang-alang, dan lain-lain.

• Stolon
Stolon (geragih) merupakan batang yang tumbuh menjalar di atas tanah. Jika batang tersebut tertimbun tanah, bagian buku-buku (ruas) stolon akan tumbuh menjadi individu baru. Contohnya arbei (stroberi), dan daun kaki kuda (Centela asiatica).

• Umbi Lapis
Umbi lapis (bulbus) merupakan batang berukuran pendek di dalam tanah yang dikelilingi oleh berlapis-lapis daun tebal. Tunas umbi lapis tumbuh ke arah sampingdari bagian tubuh induk, biasanya dinamakan siung. Jika siung dipisahkan dari induknya, siung tersebut akan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Contohnya bawang merah (Allium cepa).

• Tunas
Tunas merupakan bagian yang memiliki bakal tunas yang dapat tumbuh menjadi tunas dan individu baru. Perkembangan tunas menjadi individu baru dipengaruhi oleh lingkungan (kelembapan, suhu, pH, dan cadangan makanan). Contohnya bamboo dan kelapa.

• Umbi Batang
Umbi batang merupakan batang yang membengkak di dalam tanah dan mengandung cadangan makanan. Pada umbi batang terdapat mata (kuncup) sehingga pada saat ditanam dapat tumbuh membentuk tunas dan akar baru. Contohnya ubi jalar dan kentang.

• Daun
Daun merupakan organ utama tumbuhan. Pada beberapa tumbuhan tertentu, daun berfungsi sebagai alat reproduksi. Pada daun demikian terutama bagian pinggirnya terdapat jaringan meristem yang dapat tumbuh membentuk tunas dan akar (individu baru). Contohnya cocor bebek.

1.2 Reproduksi Vegetatif Buatan
Reproduksi vegetatif buatan merupakan cara perbanyakan tumbuhan yang sengaja dilakukan oleh manusia. Dalam hal ini, manusia sengaja memanfaatkan kemampuan meristematis tumbuhan untuk menghasilkan lebih banyak keturunan. Cara perbanyakan ini dapat dilakukan dalam waktu relatif lebih singkat dibandingkan dengan secara alami. Beberapa usaha perbanyakan yang tergolong pada reproduksi vegetatif buatan adalah sebagai berikut.

• Mencangkok
Mencangkok merupakan usaha perbanyakan yang bertujuan untuk mendapatkan keturunan yang sama seperti induknya dan cepat berbuah. Cara mencangkok adalah dengan cara membuang sebagian kulit dan kambium secara melingkar pada cabang batang , lalu ditutup dengan tanah yang kemudian dibalut dengan sabut atau plastik dan tanah. Setelah akar tumbuh, batang tepat di bawah cangkokan dipotong kemudian ditanam. Contoh tanaman yang bisa dicangkok Mangifera indica (mangga), Citrus sp.(jeruk), Psidium sp. (jambu), Tamarindus indica (asam), Manilkara sp. (sawo), dan Nephelium lappaceum (rambutan).

• Menempel (Okulasi)
Menempel merupakan usaha perbanyakan yang bertujuan untuk mendapatkan keturunan yang memiliki sifat berbeda dalam satu pohon. Misalkan tanaman yang satu memiliki akar yang kuat, tahan penyakit, tapi bunganya kurang baik, sedangkan tanaman yang lain (biasanya berbeda dalam varietas) memiliki bunga yang baik, tetapi akarnya kurang baik. Tumbuhan yang kedua ini dapat ditenpelkan pada tumbuhan yang pertama (tumbuhan dasar). Contohnya mawar (Rosa sp.), terung-terungan (Solanaceae), jeruk, mangga, dll.

• Menyambung
Menyambung merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan dengan cara menyambung dua batang tanaman yang masih tergolong satu spesies, satu genus, atau satu famili. Dalam menyambung kita memindahkan ujung ranting, ujung batang, atau ujung cabang secara keseluruhan (tanaman atas) kepada tanaman dasar. Kemudian pada tempat sambungan tersebut diikat dengan tali. Contohnya Hevea braziliensis (karet), dan pohon buah-buahan.

• Menyetek
Setek merupakan usaha perbanyakan yang paling banyak dikenal dalam masyarakat. Menyetek dilakukan dengn cara menanam potongan batang tanaman. Setek dengan kekuatannya sendiri akan menumbuhkan akar dan daun sehingga berkembang menjadi individu baru. Perbanyakan dengan setek meliputi setek batang, setek daun, setek akar, setek pucuk, dan setek umbi.

Cara setek banyak dipilih orang karena perbanyakan tanaman dengan setek memiliki banyak keunggulan dibandingkan cara perbanyakan vegetatif lainnya. Misalnya sifat tanaman yang dihasilkan sama dengan induknya., bagian tanaman induk yang diperlukan untuk setek hanya sedikit (tetapi dapat menghasilkan banyak bibit tanaman), dan tidak memerlukanbanyak biaya. Selain itu, cara pengerjaan setek tidak memerlukan teknologi yang rumit sehingga dapat dilakukan oleh siapa saja. Contoh tanaman yang dapat disetek misalnya Manihot sp. (ketela pohon), Pluchea indica (beluntas), Manihot utilissima (ubi kayu), Dahlia variabilis (dahlia), Kalanchoe pinnata (cocor bebek), Saccharum officinarum (tebu),dll.

• Merunduk
Merunduk merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan dengan cara merundukkan (melengkungkan) cabang tanaman, kemudian ditimbun dengan tanah. Sementara itu, ujung cabang dibiarkan muncul di permukaan tanah. Bagian tanaman yang dirundukkan (ditimbun) terlebih dahulu harus dikupas. Pada bagian yang ditimbun tersebut akan tumbuh akar dan tunas. Contohnya pada tanaman Alamanda (Alamanda cathartica), tebu (Saccharum officinarum), dll.

• Kultur Jaringan
Kultur jaringan merupakan usaha tanaman dengan memanfaatkan sifat totipotensi tanaman. Totipotensi dalah kemampuan beberapa sel tanaman yang masih dalam proses pertumbuhan untuk membentuk individu tanaman dalam proses kultur jaringan. Melalui kultur jaringan dapat diperoleh bibit tanaman dengan jumlah yang banyak dalam waktu yang bersamaan.

Kultur jaringan biasa dilakukan di tempat yang steril, seperti laboratorium khusus kultur jaringan. Selin itu, alat, bahan, dan pelaku kultur jaringan juga harus dalam keadaan steril. Alat dan bahan dapat disterilkan dengan menggunakan autoklaf selama 15 menit pada suhuC. Sementara itu, pelaku terutama bagian tangan harus disemprot dengan alcohol sebelum bekerja.

Jaringan yang akan dikultur dapat berupa irisan yang sangat tipis dari ujung akar, tunas, dan daun muda tanaman. Kemudian irisan tipis tersebut ditumbuhkan pada suatu medium dengan cukup nutrisi. Untuk memacu proses pembelahan sel, para peneliti biasanya memberikan hormone pertumbuhan (misalnya auksin). Sel-sel harus dapat membelah dan tumbuh dalam media tumbuh membentuk embrio dan tunas hingga menjadi individu baru yang sama dengan induknya. Contoh tanaman yang telah dikembangbiakan melalui kultur jaringan antara lain anggrek dan wortel.

2.      Reproduksi Seksual (Generatif)


      Reproduksi seksual/generatif merupakan cara reproduksi yang melibatkan proses peleburan gamet jantan dan gamet betina. Proses peleburan dua gamet induk ini biasa disebut pembuahan. Reproduksi generatif terjadi pada tumbuhan berbiji (Spermatophyta), baik gimnospermae (berbiji terbuka) maupun angiospermae (berbiji tertutup).

2.1  Alat Reproduksi Tumbuhan
Alat perkembangbiakan tumbuhan biji adalah putik (pistil) dan benang sari (stamen).

1)      Putik
Putik adalah alat kelamin betina yang dapat menghasilkan sel kelamin betina dan di sebut sel telur (ovum).
Bagian – bagian putik sebagai berikut :
·   Kepala putik (stigma)
Kepala putik berfungsi sebagai tempat berlangsungnya penyerbukan di atas kepala putik terdapat bulu-bulu yang sangat halus dan berlendir sehingga dapat membantu menangkap serbuk sari.
·   Tangkai putik
·   Bakal buah
Bakal buah terdapat paling dekat dengan dasar bunga (Reseptakulum) bakal buah berisi satu atau lebih bakal biji (ovulum).

2)      Benang Sari
Benang sari adalah alat kelamin jantan yang dapat menghasilkan sel kelamin jantan yang di sebut sel sperma (Spermatozoid).

2.2  Alat Perhiasan Bunga
1)      Mahkota Bunga
Mahkota bunga berfungsi untuk menarik serangga penyerbuk, pelindung benang sari dari putik dan sebagai tempat hinggap serangga yang akan menghisap madu.
2)      Kelopak Bunga
Fungsinya melindungi bunga pada waktu masih menguncup untuk menarik perhatian serangga dan hewan agar dapat membantu proses penyerbukan.
Macam – macam Bunga
Berdasarkan kelengkapannya bunga di bedakan menjadi :
·         Bunga Lengkap
Bunga yang memiliki seluruh bagian bunga. Contohnya kembang sepatu, bunga mawar, bunga melati.
·         Bunga Tidak Lengkap
Bunga yang tidak memiliki satu/lebih bagian bunga. Contohnya bunga kelapa dan bunga sulak.
Berdasarkan kelengkapan alat perkembangbiakannya, bunga di bedakan menjadi :
·         Bunga Sempurna
Bunga yang memiliki benang sari dan putik sekaligus / bunga berkelamin ganda, contohnya bunga pepaya, bunga kacang panjang, bunga aster, dan bunga padi.
·         Bunga Tidak Sempurna
Bunga yang memiliki benang sari/putik saja. Jika memiliki benang sari di sebut bunga jantan yang menghasilkan spermatozoid (contoh mata pada bunga jagung). Jika hanya memiliki putik disebut bunga betina, menghasilkan sel telur (contoh tangkai pada bunga jagung).

2.3  Penyerbukan
Penyerbukan atau polinasi merupakan proses awal sebelum terjadinya pembuahan. Pada angiospermae, penyerbukan adalah proses melekatnya serbuk sari di kepala putik, sedangkan pada gimnospermae, penyerbukan adalah peristiwa melekatnya serbuk sari pada bakal biji.
Macam-macam penyerbukan
Macam penyerbukan dapat dibedakan berdasarkan asal serbuk sari dan faktor yang membantu proses penyerbukan.

1)      Penyerbukan berdasarkan asal serbuk sari
Serbuk sari dapat berasal dari beberapa sumber. Berdasarkan asal serbuk sari dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu :

·   Otogami/penyerbukan sendiri
Otogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga yang sama (satu bunga). Pada saat terjadi otogami, dapat saja terjadi beberapa gangguan yang menghalangi pertemuan antara serbuk sari dan putik. Misalnya:
– Protandri, yaitu peristiwa serbuk sari yang matang lebih dulu daripada putik. Misalnya pada seledri, Allium sp. (bawang), dan Zea mays (jagung).
– Protogini, yaitu peristiwa putik yang matang lebih dulu daripada serbuk sari. Misalnya pada bunga Brassica sp. (kol), bunga Theobroma cacao (cokelat), dan bunga Persea Americana (avokad). Serbuk sari tidak dapat sampai di kepala putik.

·   Kleistogami
Kleistogami merupakan bagian dari otogami yang terjadi pada saat bunga belum mekar. Contohnya kacang tanah.

·   Geitonogami/penyerbukan tetangga
Geitonogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga lain , tetapi masih dalam satu individu.

·   Alogami/penyerbukan silang
Alogami atau xenogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari individu lain , namun masih dalam satu jenis.

·   Bastar/hibridogami
Bastar merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga tumbuhan beda jenis. Macam –  macam Bastar antara lain
–  Bastar Antarkulvitar (Varietas)
contohnya antar mangga golek dengan mangga gadung.
–  Bastar Antar jenis (Spesies)
contohnya antar mangga dengan mangga kweni.
–  Bastar antar marga (Genus)
contohnya antar cabai dengan terong.

2)      Penyerbukan berdasarkan faktor yang membantu
Penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut :

·   Anemogami
Anemogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan angin. Ciri-cirinya, yaitu:
–  Serbuk sari banyak, ringan, kecil, kering, dan permukaannya halus.
–  Kepala sari mudah bergoyang.
–  Tidak mempunyai perhiasan/mahkota bunga (jika ada berukuran kecil).
–  Kepala putik besar.
–  Letak serbuk sari bergantungan/bertangkai panjang.
–  Bunga tidak berbau.
–  Tidak mempunyai kelenjar madu.
–  Putik melekat di tengah, berbentuk spiral sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari.
–  Bunga tidak berwarna cerah dan biasanya hijau. Contohnya Gramineae (rumput), Oryza sativa (padi), Saccharum officinarum (tebu),dan Imperata Cylindrica (alang-alang).

·   Hidrogami
Hidrogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan air. Jenis penyerbukan ini biasanya terjadi pada tumbuhan yang hidup di air. Misalnya hidrila (Hydrilla verticilata).

·   Zodiogami
Zoidiogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan hewan.

3)      Berdasarkan nama hewannya
Berdasarkan nama hewannya, tipe penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

·   Entomogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan serangga. Saat mengisap madu, tubuh serangga tertempel serbuk sari, dan jika serangga berpindah ke bunga lain atau menyentuh kepala putik bunga yang sama, serbuk sari akan tertinggal di kepala putik tersebut sehingga terjadi penyerbukan. Ciri-cirinya sebagai berikut :

– Bunga berbau khas.
– Mahkota bunga berwarna menarik/mencolok.
– Mempunyai kelenjar madu.
– Benang sari di dalam bunga.
– Kepala sari bersatu di bagian dasar atau belakangnya.
– Serbuk sari sedikit, besar, seperti tepung, berat, lengket.
– Putik lengket dan kecil.

·   Ornitogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan burung.
Biasanya bunga mengandung madu dan air, serta mengandung unsur warna merah karena burung peka terhadap warna ini.

·   Kiropterogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Biasanya bunga mekar pada malam hari, berukuran besar, berwarna cerah, dan letaknya tidak tersembunyi.

·   Malakogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan siput.

2.4  Pembuahan

Pembuahan atau fertilisasi merupakan proses peleburan antara inti sperma dengan sel telur. Pada tumbuhan, ada 2 macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan ganda. Pembuahan tunggal adalah pembuahan yang hanya memungkinkan sekali peleburan inti sperma dengan inti sel telur. Pembuahan tunggal biasa terjadi pada gimnospermae sedangkan Pembuahan ganda adalah pembuahan yang menyebabkan terjadinya dua kali peleburan inti sperma. Pembuahan ganda biasanya terjadi pada angiosperma.

·         Gymnospermae

Alat reproduksi tumbuhan gymnospermae, bakal biji dan serbuk sari masing – masing berkumpul dalam satu badan yang disebut strobilus.
Jalannya Penyerbukan dapat dijabarkan sebagai berikut :
a)      Serbuk sari pada tetes penyerbukan melalui lubang mikrofil terdiri atas 1 sel generatif dan 1 sel vegetatif.
b)      Serbuk sari berubah menjadi buluh serbuk dan menuju ruang arkegonium, sel generatif membelah menjadi dinding sel (dislokalor) dan sel spermatogen, selanjutnya spermatogen membelah membentuk sel spermatozoid.
c)      Buluh serbuk sari sampai ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap dan masing–masing sel spermatozoid membuahi 1 sel telur (di sebut pembuahan tunggal) yang akhirnya menjadi zigot dan dewasa.

·

Angiospermae

Jalannya penyerbukan dapat dijabarkan sebagai berikut :
a)      Serbuk sari sampai ke kepala putik dengan gerak kemotropisme, serbuk sari menuju ke bakal biji dan berubah menjadi buluh serbuk sari.
b)      Pada saat buluh serbuk sari mencapai mikrofil, inti vegetatif mati dan terjadi pembuahan sebagai berikut :
Satu inti generatif (inti sperma I) membuahi sel telur yang kemudian menjadi embrio.
Satu inti generatif (inti sperma II) membuahi inti kandung lembaga sekunder yang akan menjadi endospermae, sebagai cadangan makanan embrio.
c)      Setelah pembuahan yang akan terjadi selanjutnyaadalah berikut ini :
Kelopak bunga dan mahkota bunga akan layu sebagai usaha penghematan energi.
 Daun buah akan menjadi kulit buah.

Silahkan lihat video reproduksi tumbuhan secara angiospermae dan gymnospermae berikut:

Berikut adalah tabel yang memperlihatkan perbedaan antara proses pembuahan pada angiospermae dan gimnospermae.