reproduksi dan perkembangan tumbuhan · pdf filedan perkembangan tumbuhan by : ... jaringan...
TRANSCRIPT
4/18/2015
1
REPRODUKSIDAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
BY :I GEDE
SUDIRGAYASA
REPRODUKSIDAN
PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
REPRODUKSISEKSUAL
REPRODUKSIASEKSUAL
MEKANISMESELULER
PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
4/18/2015
2
• DALAM PANDANGAN DARWINIANMENGENAI KEHIDUPAN, KELESTARIANSUAU ORGANISME DIUKUR SEMATA-MATADARI KEMAMPUANNYA UNTUKMENGGNTIKAN DIRINYA SENDIRI DENGANKETURUNAN YANG SEHAT DAN SUBUR.• ANGIOSPERMA BISA BEREPRODUKSI
SECARA SEKSUAL DAN ASEKSUAL• ANGIOSPERMA MERUPAKAN KELOMPOK
TUMBUHAN YANG PENTING DALAMEKOSISTEM DAN PERTANIAN
4/18/2015
3
• REPRODUKSI SEKSUAL• GENERASI SPOROFIT DAN GAMETOFIT
BERGILIRAN DALAM SIKLUS HIDUPTUMBUHAN• GAMETOFIT JANTAN BERKEMBANG DI
DALAM KEPALA SARI DAN GAMETOFITBETINA DI DALAM OVARIUM SUATUBUNGA• SIKLU HIDUP ANGIOSPERMA MEMILIKI
KARAKTERISTIK : BUNGA, PEMBUAHANGANDA, DAN BUAH
SIKLUS HIDUPANGIOSPERMA
Kunci
Haploid (n)Diploid (2n)
Kepala sari/Anther
Tabung serbuk sari
Serbuk sari yang bergerminasi (n)(gametofit jantan)
Ovary/pangkal putikOvule/ bakal biji
Kantung embrio (n)(gametofit betina)
Sel telur (n)
Sel Sperma (n)
FERTILIZATION
Zygote(2n)
Sporofit dewasa(tumbuhan) (2n)
Bijiberkecambah(bergerminasi)
Biji
Biji
BuahEmbryo (2n)(sporophyte)
4/18/2015
4
Benangsari Kepala sari
Tangkaisari
Mahkota
Reseptakel
KepalaputikTangkai putik
Ovarium
Putik
Kelopak
STRUKTUR BUNGA SEMPURNA
Bakal biji
Stamen Anther
Filament
StigmaCarpel
Style
Ovary
Petal
Sepal
Ovule
4/18/2015
5
TIPE-TIPE BUNGA
4/18/2015
6
• PERKEMBANGAN GAMETOFIT JANTAN (POLEN/ SERBUK SARI.• DI DALAM SPORANGIA (KANTUNG
POLEN) KEPALA SARI, SEL-SEL DIPLOIDYAITU MIKROSPOROSIT MENGALAMIMAIOSIS YANG MASING-MASINGMEMENTUK 4 MIKROSPORA HAPLOID.MASING-MASING MIKROSPORAMEMBELAH SECARA MITOSIS HASILKAN2 SEL YAITU SEL GENERATIF DAN SELTABUNG YANG DIBUNGKUS OLEHDINDING TEBAL DA RESISTEN DENGANPOLA YANG UNIK BAGI SETIAPTUMBUHAN. KEDUA SEL DALAMDINDING ITULAH DISEBUT BUTIRANSERBUK SARI/ GAMETOFIT JANTANYANG BELUM DEWASA
Perkembangan gametofit jantan(serbuk sari/pollen)
(a)
Microsporangium(kantong pollen)
Mikrosporosit
Mikrospora (4)
Masing-masingdari 4mikrospora
Sel generatif(akan membentuk2 sperma)
(LM)75 m
20 m
MEIOSIS
MITOSIS
pollen
Nucleus sel tabung
pollen rumput(SEM)
Keterangan
Haploid (n)Diploid (2n)
4/18/2015
7
• PERKEMBANGAN GAMETOFIT BETINA(KANTUNG EMBRIO)• BAKAL BIJI MASING-MASING
MENGANDUNG SEBUAH SPORANGIUM,TERBENTUK DALAM RUANG OVARIUM.SEL DALAM SPORANGIUM YAITUMEGASPOROSIT DIPLOID MENGALAMIMAIOSIS HASILKAN 4 MEGASPORAHAPLOID. PADA BANYAK ANGIOSPERMAHANYA SATU DARI 4 MEGASPORATERSEBUT BERTAHAN HIDUP. KEMUDIANNUKLEUSNYA MEMBELAH SECARAMITOSIS SEBANYAK 3 KALI HASILKAN 1SEL TELUR BESAR DENGAN 8 INTIHAPLOID. KEMUDIAN MEMBRANMEMBAGI BAGI MASSA TERSEBUTMENJADI STRUKTUR MULTISELULERYANG DISEBUT OVULE/ KANTUNGEMBRIO.
(b) Perkembangan gametofit betina(kantung embrio)
100
m
MEIOSIS
MITOSIS
Keterangan
Haploid (n)Diploid (2n) (LM)
Kantung embrio
Bakalbiji
Megasporangium
Megasporosit
IntegumentsMicropil
MegasporaYang bertahan hidup
Sel antipoda (3)
Nukleus polar (2)
Telur (1)
Sinergid (2)
Bakalbiji
Integuments
Gam
etofit betina(kantung em
brio)
4/18/2015
8
SERBUK SARI ( POLLEN)
• PENYERBUKAN/ POLINASI MENYATUKANGAMETOFIT JANTAN DAN BETINA• PADA ANGIOSPERMA, PENYERBUKAN
MERUPAKAN TRANSFER SERBUK SARI DARIKEPALA SARI/ ANTHER KE KEPALA PUTIK/STIGMA• PENYERBUKAN BISA PENYERBUKAN
SENDIRI TAPI JARANG, OLEH ANGIN, AIRATAU HEWAN• BUNGA DAN POLINATORNYA SAMA-SAMA
BEREVOLUSI (KOEVOLUSI ) SELAMABERINTERAKSI UNTUK MENYESUAIKANMORFOLOGI SEHINGGA POLINASI BISATERJADI
4/18/2015
9
Pollinasi/ penyerbukan oleh angin Pollinasi oleh lebah
Hazel staminate flowers(stamens only)
Hazel carpellateflower (carpels only)
Common dandelionunder normal light
Common dandelionunder ultraviolet light
Pollination by Mothsand Butterflies
Blowfly on carrionflower
Pollination by Flies Pollination by Bats
Moth on yucca flowerLong-nosed bat feeding
on cactus flower at night
Hummingbirddrinking nectar ofcolumbine flower
Pollination by Birds
Stigma
Anther
Moth
Fly egg
4/18/2015
10
• FERTILISASI GANDA MENGHASILKAN ZIGOTDAN ENDOSPERMA• SETELAH PENYERBUKAN, TABUNG
SERBUK SARI YANG PANJANG AKANMULAI TUMBUH KE ARAH BAWAHTANGKAI PUTIK SAMPAI KE OVARIUM.ABUNG TERSEBT AKAN MEMBEBASKAN2 SEL SPERMA KE DALAM KANTNGEMBRIO BAKAL BIJI. SATU SPERMAMEMBUAHI SEL TELUR YANGMEMBENTUK ZIGOT(2n), SPERMA YANGLAIN AKAN MENYATU DENGAN 2NUKLEUS POLAR PADA SEL PUSAT YANGBESAR MEMBENTUK SEL TRIPLOID YANGAKAN BERKEMBANG MENJADIJARINGAN NUTRITIF BAGI ZIGOT YANGDISEBUT ENDOSPERMA(3n)
Tabungpollen
1
2 sperma
Bakalbiji
Micropil
Pollen
Nukleuspolartelur
4/18/2015
11
21
Bakal bijiNukleuspolar
telur
Sinergid2 sperm
Tabungpollen2 sperma
Bakalbiji
Micropil
Pollen
Nukleuspolartelur
2 31Nukleusendosperma(3n)(2 nikleus polar+ sperma)
Zygote(2n)
Bakal bijiNukleuspolar
telur
Sinergid2 sperm
Tabungpollen2 sperma
Bakalbiji
Micropil
Pollen
Nukleuspolartelur
4/18/2015
12
© 2011 Pearson Education, Inc.
Animation: Plant FertilizationRight-click slide / select “Play”
4/18/2015
13
• BAKAL BIJI BERKEMBANG MENJADI BIJIYANG MENGANDUNG EMBRIO DANPERSEDIAAN MAKANAN• PERKEMBANGAN ENDOSPERMA
DIMULAI SEBELUM PERKEMBANGANEMBRIO. ENDOSPERMA BERKEMBANGDARI SEL TENGAH BAKAL BIJI YANGTRIPLOID. ENDOSPERMA KAYA AKANZAT-ZAT MAKANAN YANG DISEDIAKANBAGI EMBRIO YANG SEDANGBERKEMBANG• EMBRIO TUMBUHAN BERKEMBANG
DARI ZIGOT . MENJELANG BAKAL BIJIMENJADI BIJI YANG MATANG, ZIGOTTELAH MENJADI TUMBUHANEMBRIONIK DENGAN ORGAN YANGSEMPURNA
Bakal biji
NukleusEndosperm
Integuments
Zygote
Zygote
Sel terminal
Sel basal
Proembryo
Suspensor
SelBasal
kotiledon
Ujungtunas
UjungAkar
SuspensorSelaputbiji
Endosperm
4/18/2015
14
© 2011 Pearson Education, Inc.
Animation: Seed DevelopmentRight-click slide / select “Play”
4/18/2015
15
Selaput biji
Radikula
Epicotyl
Hypocotyl
Cotyledons
(a) Kotiledon berdaging pada biji buncis, dikotil
(b) Biji jarak dengan kotiledon bermembran, dikotil
(c) Biji jagung, monokotil
Selapu bijiEndospermCotyledons
EpicotylHypocotyl
Radikula
RadikulaHypocotylEpicotylEndosperm
Scutellum(cotyledon)
Coleoptile
Coleorhiza
• ADAPTASI EVOLUSIONER PERKEMBANGANBIJI MEMBERIKAN SUMBANGANTERHADAP KELANGSUNGAN HIDUP BENIH• PERKECAMBAHAN MENERUSKAN
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGANBIJI• ADA BIJI YANG SEGERA BERKECAMBAH
JIKA BERADA PADA LINGKUNGAN YANGSESUAI, ADA JUGA BIJI LAIN YANGDORMAN(TIDUR) SAMPAI PETUNJUKLINGKUNGAN MENGAKHIRI DORMANSIBIJI TERSEBUT• PERKECAMBAHAN BIJI BERGANTUNG
PADA IMBIBISI, PENYERAPAN AIR AKIBATPOTENSIAL AIR YANG RENDAH PADA BIJIYANG KERING.• AIR YAN BERIMBIBISI MEMBUAT BIJI
MENGEMBANG DAN KULITNYA PECAHSERTA MEMICU PERUBAHAN METABOLIKPADA EMBRIO
4/18/2015
16
Helai daunCotyledon
Hypocotyl
CotyledonHypocotyl
RadiulaSelaput biji
Epicotyl
Cotyledon
Hypocotyl
(a) Buncis
Helai daun
Coleoptile Coleoptile
Radikula(b) Jagung
4/18/2015
17
• OVARIUM BERKEMBANGMENJADI BUAH YANGDIADAPTASIKAN UNTUKPENYEBARAN BIJI• KETIKA BIJI BERKEMBANG
DARI BAKAL BIJI, OVARIUMBERKEMBANG MENJADIBUAH YANG MELINDUNGIBIJI DAN MEMBANTUPENYEBARANNYA OLEHANGIN, AIR DAN HEWAN
Stamen Ovary
StigmaOvule
Pea flower
Seed
Pea fruit(a) Simple fruit (b) Aggregate fruit (c) Multiple fruit (d) Accessory fruit
Carpels Stamen
Raspberry flower
Carpel(fruitlet) Stigma
Ovary
Stamen
Raspberry fruit
Flower
Pineappleinflorescence
Each segmentdevelopsfrom thecarpelof oneflower
Pineapple fruit
StigmaPetal
Style
StamenSepalOvule
Ovary (inreceptacle)
Apple flower
Remains ofstamens and styles
Sepals
SeedReceptacle
Apple fruit
4/18/2015
18
Disebarkan oleh angin
Dandelion “seeds” (actually one-seeded fruits)
Winged fruit of a maple
Dandelion fruitTumbleweed
Dispersal by Water
Winged seed ofthe tropical Asian
climbing gourdAlsomitra macrocarpa
Coconut seed embryo,endosperm, and endocarp
inside buoyant husk
Disebarkan oleh hewanFruit of puncture vine
(Tribulus terrestris)
Squirrel hoardingseeds or fruitsunderground
Ant carryingseed with nutritious“food body” to itsnest
Seeds dispersed in black bear feces
4/18/2015
19
• REPRODUKSI ASEKSUAL• BANYAK TUMBUHAN DAPAT MENGKLON
DIRINYA SENDIRI DENGAN REPRODUKSIASEKSUAL (REPRODUKSI VEGETATIF)• PERBANYAKAN TUMBUHAN SECARA
VEGETATIF SANGAT UMUM DALAMPERTANIAN YANG DIDASARKAN PADAKEMAMPUAN TUMBUHAN UNTUKMEMBENTUK TUNAS ATAU AKARADVENTIF• PARA AHLI TEKNOLOGI PERTANIAN
TELAH MENGEMBANGKAN METODEKULTUR JARINGAN SERTA FUSIPROTOPLAS UNTUK MNGKLONTUMBUHAN DALAM JUMLAH BANYAKDANCEPAT SERTA DENGAN KUALITASDAN SIFAT UNGGUL• REKAYASA GENETIK MENGHASILKAN
TUMBUHAN TRANSGENIK (GMO) YANGMEMICU BANYAK PERDEBATAN
4/18/2015
20
Rhizoma
Rhizoma
Umbi lapis
Pangkal daun
batangStolons
Umbi
Root
Stolon
PotonganMelintangAkarwortel
2-mgfragmen
Fragmen dikulturdalam mediumkultur
Satu selMulaimembelah
TumbuhanEmbrionik darisel kultur.
TumbuhanDikultur dalamMediumAgar.Kemudian ditanamPada tanah.
Tumbuhandewasa
Tahapan kultur jaringan
4/18/2015
21
• MEKANISME SELULER PERKEMBANGANTUMBUHAN• PERTUMBUHAN, MORFOGENESIS, DAN
DIFERENSIASI MENGHASILKAN TUBUHTUMBUHAN• MERISTEM MENGHASILKAN SEL-SEL
UNTUK ORGAN BARU SEPANANGKEHIDUPAN TUMBUHAN• PERTUMBUHAN PRIMER : MERISTEM
APIKAL MEMPERBESAR TUNAS DANAKAR• PERTUMBUHAN SEKUNDER : MERISTEM
LATERAL MENAMBAH UKURANDIAMETER DENGAN MENGHASILKANJARINGAN PEMBULUH SEKUNDER DANPERIDERM• SITOSKELETON MENGATUR GEOMETRI
PEMBELAHAN DAN PERLUASAN SEL• DIFERENSIASI SE BERGANTUNG PADA
KONTROL EKSPRESI GEN
1 m
MeristemApikaltunas
Calon daun
TUNAS 100 m100 mAKAR
MeristemApikalakar
PERTUMBUHAN PRIMER
4/18/2015
22
PERTUMBUHAN SEKUNDER
Kambium vaskulerMeristemlateral
Cortex
Floemprimer
Floemsekunder
Kambiumvaskuler
Xilemsekunder
Xilemprimer
Empulur
Periderm
VesikulaMembentukPlat sel
Dinding sel induk
Plat sel Dinding sel baru
Sel anakan
1 m
PENGORIENTASIAN SUMBU PEMBELAHAN SEL
Plat sel
Pita profasemikrotubulus
4/18/2015
23
Pertumbuhan primer danSekunder batang berkayu berumur2 tahun
(a)
EpidermisCortexfloemprimerKambiumvaskuler
Xilemprimer
Empulur
Periderm
FloemprimerFloemsekunder
Kambiumvaskuler
Xilemsekunder
Xilemprimer
Empulur
EmpulurXilem primerKambium vaskuler
Floem primer Cortex
Epidermis
Xilemprimer
Xilem sekunder
Kambium vaskulerFloem sekunderfloem primerKambium gabuspertama
Gabus
XilemSekunder(selama 2 th)
Kambium vaskulerFloem sekunder
Kambiumgabus gabus
Kulit kayu
Periderm
Xilem sekunder
0.5 mm
Floem sekunder
Kambium vaskuler
Cincin pertumbuhan
Kulit kayu
Kambiumgabus
Gabus
Periderm
0.5
mm
4/18/2015
24
Kambiumvaskuler tumbuh
Xilensekunder
Floemsekunder
Kambiumvaskuler
Setelah tumbuh1 tahun
Setelah tumbuh2 tahun
Cincinpertumbuhan
Xilemsekunder
Galih
Gubal
Kambium vaskuler
Kulit kayuFloem sekunder
Lapisan periderm
4/18/2015
25
PERTUMBUHAN SEKUNDER
????????????
4/18/2015
26
????????????
???????
4/18/2015
27
??????????????
REPRODUKSIDAN
PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
REPRODUKSISEKSUAL
REPRODUKSIASEKSUAL
MEKANISMESELULER
PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
4/18/2015
28