Perkembangbiakan Tumbuhan

 

Perkembangbiakan Tumbuhan

 

Setiap makhluk hidup akan melakukan perkembangbiakan untuk memperbanyak dan juga melestarikan keturunannya. Perkembangbiakan dibedakan menjadi dua, yaitu perkembangbiakan generatif dan perkembangbiakan vegetatif. Perkembangbiakan generatif adalah perkembangbiakan yang dilakukan melalui proses pembuahan (fertilisasi), yaitu peleburan sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Hasil pembuahan tersebut akan menghasilkan keturunan baru yang sama dengan induknya.

Perkembangbiakan vegetatif merupakan perkembangbiakan yang tidak disertai dengan proses pembuahan dan menghasilkan individu baru.

Perkembangbiakan generatif tumbuhan adalah perkembangbiakan secara seksual (kawin) yang dilakukan oleh tumbuhan berbiji. Proses perkembangbiakan generatif tumbuhan diawali dari penyerbukan, kemudian pembuahan atau fertilisasi. Perkembangbiakan tumbuhan biji melibatkan alat kelamin jantan dan alat kelamin betina dalam bentuk penyerbukan. Penyerbukan merupakan peristiwa jatuhnya serbuka sari pada kepala putik dan pembuahan merupakan proses peleburan gamet betina dan gamet jantan. Proses reproduksi tumbuhan berbiji ditandai dengan munculnya bunga.

Perkembangbiakan vegetatif buatan tumbuhan adalah perkembangbiakan secara tidak kawin (aseksual) pada tumbuhan yang dilakukan melalui campur tangan manusia. Tujuan perkembangbiakan vegetatif buatan ini adalah untuk mendapatkan tumbuhan yang memiliki mutu tinggi, antara lain dari buahnya yang banyak, akarnya yang kuat, dan ketahanan terhadap penyakit.

 

Reproduksi Tumbuhan Angiospermae

Beberapa tumbuhan dapat bereproduksi dengan cara berbeda. Tumbuhan dapat bereproduksi dengan menggunakan bagian tumbuhan, seperti akar, batang, atau pun daun. Cara reproduksi tumbuhan dengan menggunakan bagian tumbuhan disebut reproduksi secara vegetatif. Reproduksi tumbuhan secara vegetatif disebut juga reproduksi aseksual karena tumbuhan dapat menghasilkan individu baru tanpa melibatkan proses fertilisasi. Tumbuhan dapat melakukan reproduksi aseksual karena tumbuhan memiliki sel-sel yang memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel penyusun jaringan dan organ tumbuhan yang disebut sel meristem.

Keturunan yang dihasilkan dari reproduksi aseksual memiliki sifat atau karakter yang sama dengan sifat induk.

Tanaman mangga, rambutan, kelapa, padi, dan jagung merupakan contoh dari kelompok tumbuhan Angiospermae. Tumbuhan Angiospermae atau tumbuhan biji tertutup adalah tumbuhan yang memiliki ciri bakal biji berada dalam bakal buah (ovarium). Bakal buah adalah bagian putik yang membesar yang tersusun oleh daun buah (karpel). Bakal buah selanjutnya akan berkembang menjadi buah dan bakal biji berkembang menjadi biji. Tumbuhan biji tertutup sangat penting bagi kehidupan manusia maupun hewan, karena tumbuhan inilah yang menyediakan hampir  semua bahan makanan yang berasal dari tumbuhan. Tumbuhan Angiospermae mengalami reproduksi aseksual dan reproduksi seksual.

 

1. Reproduksi Aseksual Alami

Berikut ini adalah berbagai macam cara reproduksi aseksual alami.

a) Rhizoma

Pada batang terdapat ruas dan buku dan di buku inilahtempat tumbuhnya tunas yang akan berkembang menjadi tumbuhan baru. Beberapa tumbuhan bereproduksi dengan tunas pada batang yang ada di dalam tanah.

Ruas dan Buku pada Batang Lengkuas

Batang yang ada di dalam tanah disebut rhizoma. Beberapa contoh tumbuhan yang reproduksi dengan rhizoma adalah jahe, kunyit, lengkuas, dan temulawak.

 

b) Stolon

Pada rumput dan beberapa tanaman lain misalnya stroberi dan pegagan terdapat batang yang menjalar di atas tanah. Batang tumbuhan yang menjalar di atas tanah disebut stolon (geragih).

 

Stolon pada Stroberi

Tunas dapat tumbuh pada buku dari stolon. Saat tunas terpisah dari tanaman induk, tunas sudah mampu tumbuh menjadi individu baru.

 

c) Umbi Lapis

Umbi lapis terdapat pada bawang merah. Dinamakan umbi lapis karena memperlihatkan susunan berlapis-lapis yang terdiri atas daun yang menebal, lunak dan berdaging dan batang yang berupa bagian kecil pada bagian bawah umbi lapis yang disebut dengan cakram.

 Umbi Lapis pada Bawang Merah

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa umbi lapis (bulbus) merupakan modifikasi dari batang dan daun. Pada tumbuhan yang bereproduksi dengan umbi lapis, terdapat kuncup samping. Kuncup samping yang tumbuh biasanya merupakan umbi lapis kecil-kecil, berkelompok di sekitar umbi induknya. Bagian ini dinamakan siung atau anak umbi lapis. Jika siung tersebut dipisahkan dari induknya, maka akan menghasilkan tumbuhan baru.

 

d) Umbi Batang

Jika diamati dengan seksama, pada permukaan kentang, akan terlihat mata tunas (kuncup). Pada kondisi yang sesuai untuk pertumbuhannya dari mata tunas ini akan terbentuk tunas dan menghasilkan tumbuhan baru.

 Kuncup pada Kentang

Kentang merupakan salah satu contoh tumbuhan yang mengalami pembengkakan pada batang di dalam tanah dan berisi cadangan makanan.  Batang yang demikian disebut dengan umbi batang. Umbi batang selain berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan juga berfungsi untuk reproduksi. Tanaman ubi jalar juga dapat berkembangbiak dengan menggunakan umbi batang.

 

e) Kuncup Adventif Daun

 

Daun Cocor Bebek

Bagaimana daun dapat menghasilkan individu baru? Pada bagian tepi daun terdapat sel yang selalu membelah (sel meristem). Pada bagian daun yang demikian dapat membentuk kuncup. Kuncup merupakan calon tunas yang terdiri atas calon batang beserta calon daun. Kuncup yang terdapat pada tepi daun disebut kuncup adventif daun atau tunas liar pada tepi daun. Contoh tumbuhan yang reproduksi dengan kuncup adventif daun adalah cocor bebek.

 

2. Reproduksi Aseksual Buatan

Reproduksi aseksual juga dapat dilakukan dengan bantuan manusia.  Berikut ini adalah berbagai macam kegiatan yang dapat dilakukan manusia untuk membantu reproduksi tanaman.

a) Cangkok

Cangkok

Cangkok dapat dilakukan dengan mengelupas kulit suatu tangkai tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan tanah dan dibungkus dengan sabut kelapa atau plastik, sehingga tumbuh akar. Apabila bagian kulit yang terkelupas telah tumbuh akar, maka tangkai dapat dipotong dan ditanam di tanah. Tanaman yang dihasilkan dari cangkok memiliki sifat seperti induk dan cepat berbuah. Akan tetapi, perakaran tanaman ini kurang kuat. Cangkok dapat dilakukan pada tanaman berkayu seperti mangga, rambutan, kelengkeng dan jeruk.

 

b) Merunduk

Merunduk dapat dilakukan dengan membenamkan tangkai tanaman ke tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah tumbuh akar.

 

Merunduk

Apabila sudah tumbuh akar maka tanaman dapat dipisahkan dari induk. Merunduk dapat dilakukan pada tanaman yang memiliki cabang batang yang panjang dan lentur, misalnya bunga Alamanda.

 

c) Menyambung (enten)

Cara reproduksi menyambung (enten) adalah dengan memotong suatu batang tanaman lalu disambung dengan batang tanaman lain yang sejenis yang berbeda sifat.

Pada satu pohon tanaman hasil enten dapat menghasilkan dua atau lebih buah atau bunga dengan sifat yang berbeda, misalnya tanaman terong hijau disambung dengan terong ungu, maka dalam satu tanaman dapat menghasilkan terong hijau dan terong ungu.

 

Menyambung

Tanaman bunga kertas (Bougainvillea) adalah salah tanaman yang sering disambung agar dalam satu tanaman terdapat beberapa warna bunga. Misalnya pada suatu cabang batang tanaman bunga kertas yang berwarna merah disambung dengan potongan cabang batang tanaman bunga kertas berwarna ungu dan pada cabang lain disambung dengan cabang batang yang memiliki bunga berwana putih.

Dengan demikian, akan dihasilkan tanaman bunga kertas yang memiliki bunga beraneka warna dalam satu tanaman.

 

d) Menempel (okulasi)

Cara reproduksi menempel (okulasi) dapat dilakukan dengan menempelkan mata tunas yang ada pada kulit tanaman pada batang tanaman lain yang sejenis. Teknik okulasi atau menempel sering digunakan oleh petani untuk mendapatkan tanaman “unggul” dari dua atau lebih tanaman yang sejenis. Misalnya untuk menghasilkan buah jeruk dengan sifat unggul antara jenis pohon jeruk batang kuat tetapi jeruknya kecil dan masam dan jenis pohon jeruk yang pohonnya tidak terlalu kuat tetapi jeruknya besar dan manis.

 

Menempel

Mata tunas pohon jeruk dengan hasil buah besar dan manis ditempelkan pada batang pohon jeruk yang batangnya kuat. Oleh karena itu, akan dapat dihasilkan pohon jeruk yang berbatang kuat dengan buah yang besar dan manis. Pohon jeruk  yang masih muda tetapi mampu menghasilkan buah dalam jumlah banyak dan rasa yang manis dapat dihasilkan melalui teknik okulasi.

 

e) Setek

Setek adalah cara reproduksi vegetatif dengan memotong (memisahkan dari induk) suatu bagian tanaman dan kemudian ditanam untuk menghasilkan individu baru.

Misalnya untuk menanam ketela pohon atau bunga mawar dapat menggunakan batangnya atau disebut setek batang.

Setek Batang Singkong

Tanaman cocor bebek dapat diperbanyak dengan menggunakan setek daun. Tanaman sukun dapat diperbanyak dengan menggunakan setek akar. Petani juga menggunakan teknik setek untuk menanam tebu, rumput gajah untuk pakan ternak, dan pohon seruni.

 

Reproduksi Seksual pada Tumbuhan Angiospermae

Pada reproduksi seksual, digunakan sel kelamin yaitu sel sperma dan sel telur dan proses fertilisasi untuk menghasilkan biji. Biji dapat tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan baru.

1. Penyerbukan (Polinasi)

Sel kelamin jantan pada bunga terdapat pada buluh serbuk sari. Serbuk sari dihasilkan dalam kepala sari. Sel kelamin betina terdapat pada bakal biji. Lebah dan hewan lain tertarik pada bunga karena warna dari mahkota bunga dan madu yang dihasilkan oleh bunga. Terdapat hubungan yang saling menguntungkan antara lebah atau hewan lain dengan bunga. Lebah dan hewan lain ternyata dapat membantu bunga untuk melakukan penyerbukan. Pada tumbuhan, proses fertilisasi atau pembuahan diawali dengan peristiwa polinasi atau penyerbukan.

Lebah Hinggap pada Bunga

Lebah membantu bunga dalam peristiwa penyerbukan. Serbuk sari melekat pada kaki lebah. Saat lebah berpindah, serbuk sari yang melekat pada kaki lebah dapat melekat pada kepala putik. Proses menempelnya serbuk sari ke kepala putik disebut penyerbukan (polinasi).

 

Berikut ini beberapa perantara yang dapat membantu penyerbukan dan istilahnya.

a) Angin (Anemogami)

Jagung

Tanaman jagung dan padi memiliki bunga yang kecil dan tangkai bunga yang mudah bergoyang apabila tertiup angin. Tanaman dengan bunga yang berukuran kecil, jumlah bunga banyak dan ringan, serta tidak menghasilkan nektar atau bau merupakan beberapa ciri tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh angin. Penyerbukan yang dibantun oleh angin disebut anemogami.

 

b) Serangga (Entomogami)

Penyerbukan dengan Bantuan Lebah

Bunga matahari memiliki warna yang menarik dan cerah misalnya kuning, dan menghasilkan nektar. Ciri yang dimiliki bunga matahari dan bunga yang memiliki ciri serupa sangat menarik bagi serangga, seperti lebah, untuk hinggap dan menghisap nektar. Umumnya serbuk sari yang dihasilkan lengket sehingga mudah melekat pada kaki serangga. Dengan demikian, serangga ikut memindahkan serbuk sari ke putik. Penyerbukan yang terjadi dengan bantuan serangga disebut entomogami. Nektar atau madu yang dihasilkan bunga mengandung berbagai karbohidrat, seperti sukrosa, fruktosa, dan glukosa, hingga mencapai 87%. Selain itu, nektar juga mengandung asam amino, asam organik, vitamin, senyawa aromatik, dan juga mineral. Lebah atau serangga mencari madu sebagai sumber energi untuk disimpan sebagai cadangan makanan.

 

c) Burung (Ornitogami)

Tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh burung umumnya memiliki ukuran bunga yang besar, berwarna merah cerah, tidak berbau, menghasilkan nektar dalam jumlah cukup banyak, dan mahkota bunga berbentuk terompet, misalnya bunga cangkring atau dadap (Erythrina variegata).

Penyerbukan dengan Bantuan Burung

Ukuran bunga yang besar berguna untuk menahan berat dari burung. Tetapi tidak semua jenis burung dapat membantu penyerbukan. Contoh burung yang dapat membantu penyerbukan adalah burung isap madu dan burung kolibri.

 

d) Kelelawar (Kiropterogami)

Penyerbukan dengan Bantuan Kelelawar

Ciri-ciri bunga yang penyerbukannya dibantu oleh kelelawar adalah menghasilkan nektar, memiliki warna yang menarik, menghasilkan bau, dan mekar pada malam hari, misalnya yaitu tanaman kaktus.

 

e) Manusia (Antropogami)

Manusia Membantu Penyerbukan Bunga Anggrek

Tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh manusia biasanya merupakan bunga yang berumah dua, artinya dalam pohon hanya terdapat bunga jantan atau bunga betina saja. Ada pula tanaman yang serbuk sarinya sulit untuk bertemu dengan putik, sehingga sulit untuk melakukan penyerbukan sendiri, misalnya bunga vanili dan anggrek.

 

2. Pembuahan (Fertilisasi)

Serbuk sari memiliki inti vegetatif dan inti generatif. Setelah serbuk sari melekat pada kepala putik (stigma) yang sesuai (berasal dari tumbuhan yang sejenis), maka serbuk sari akan menyerap air dan berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tumbuh dan bergerak menuju bakal buah melalui tangkai putik. Inti sel di dalam buluh serbuk sari akan membelah menjadi dua.

Proses pembuahan

Dua inti sel generatif tersebut akan berkembang menjadi dua inti sel sperma. Satu inti vegetatif di dalam serbuk sari berperan menjadi penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari ke bakal biji. Satu inti sel sperma membuahi inti sel telur (ovum) membentuk zigot (calon individu baru), dan satu inti sel sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma atau cadangan makanan. Pada proses ini terjadi dua kali pembuahan maka disebut dengan pembuahan ganda.

Ketika serbuk sari yang tidak sesuai (tidak berasal dari tumbuhan yang sejenis) melekat pada kepala putik (stigma) maka serbuk sari tidak akan berkecambah membentuk buluh serbuk sari sehingga proses pembuahan atau fertilisasi tidak dapat terjadi. Bagaimana ini dapat terjadi? Ternyata serbuk sari yang berasal dari tumbuhan lain tidak dapat melekat dengan kuat pada kepala putik. Gaya tarik-menarik antara molekul yang berbeda atau gaya adhesinya pada serbuk sari dengan kepala putik pada tumbuhan yang berbeda jenis sangat lemah. Gaya adhesi yang lemah menyebabkan serbuk sari mudah lepas dari kepala putik. Selain itu, pada permukaan serbuk sari terdapat senyawa kimia berupa lipid (lemak) dan protein termasuk enzim. Senyawa kimia ini akan bereaksi dengan senyawa kimia pada kepala putik. Jika serbuk sari tidak cocok, maka reaksi kimia yang terjadi akan menghambat metabolisme dari serbuk sari sehingga serbuk sari tidak dapat berkecambah membentuk buluh serbuk sari.

 

3. Penyebaran Biji

Pada saat kita menjumpai tumbuhan yang tempat tumbuh induknya berjauhan dengan tempat tumbuh anaknya, maka tumbuhan tersebut telah melakukan penyebaran biji. Setelah terjadi pembuahan, bakal biji akan berkembang menjadi biji. Pada Angiospermae, biji diselubungi oleh buah yang telah berkembang dari bakal buah (ovarium). Buah juga dapat membantu dalam penyebaran biji. Penyebaran biji yang jauh dari induk akan meningkatkan peluang biji untuk tumbuh dan berkembang dengan baik menjadi individu baru. Hal ini dikarenakan biji yang tumbuh pada suatu area yang dekat dengan induk, akan berkompetisi dengan induk untuk mendapatkan cahaya, air, dan nutrisi. Proses penyebaran biji dapat terjadi secara alami atau dengan bantuan manusia.

Terdapat banyak bahan perantara yang dapat membantu tanaman untuk menyebarkan biji. Berikut ini akan dibahas berbagai cara penyebaran biji dan istilah untuk masing-masing perantara.

a) Anemokori

Proses penyebaran biji dengan bantuan angin disebut anemokori (anemo=angin). Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah bijinya kecil, ringan, dan bersayap. Contohnya adalah biji bunga Dandelion. Biji yang ringan dan kecil tidak terlalu dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.

Bunga Dandelion

Keberadaan sayap pada biji membantu biji mudah terbawa angin. Arah gerak biji mengikuti arah gerak angin.

 

b) Hidrokori

Proses penyebaran biji dengan bantuan air disebut hidrokori (hidro=air). Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah hidupnya di dekat daerah perairan, misalnya di pantai atau pun tumbuhan yang hidup di air. Contohnya adalah pohon kelapa dan bakau. Biji kelapa tergolong biji tumbuhan yang berukuran besar, dapat mencapai ukuran diameter 15 cm.

Biji kelapa diselubungi oleh buah yang terdiri atas tempurung kelapa, sabut kelapa, dan kulit kelapa.

Tunas Kelapa

Meskipun berukuran besar, buah dan biji kelapa dapat mengapung di air dan dapat mengalir mengikuti arus air. Kelapa dapat mengapung di air karena sabut buah kelapa memiliki banyak rongga udara.

Pada saat berada di air, sabut kelapa memiliki prinsip kerja seperti pelampung, sehingga kelapa dapat terapung.

 

c) Zookori

Burung Memakan Biji

Proses penyebaran biji dengan bantuan hewan disebut zookori (zoo=hewan). Penyebaran ini dibagi menjadi empat, yaitu entomokori, kiropterokori, ornitokori, dan mammokori.

•  Entomokori adalah penyebaran biji dengan perantara serangga. Contohnya adalah wijen dan tembakau.

•  Kiropterokori adalah penyebaran biji dengan perantara kelelawar. Contohnya adalah jambu biji dan pepaya.

•  Ornitokori adalah penyebaran biji dengan perantara burung. Tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah tumbuhan yang buahnya menjadi makanan burung, tetapi bijinya tidak dapat tercerna. Biji tersebut akan keluar dari tubuh burung bersamaan dengan kotoran burung. Contohnya adalah beringin dan benalu.

•  Mammokori adalah penyebaran biji dengan perantara mamalia. Contohnya adalah hewan luwak yang membantu dalam proses penyebaran biji kopi.

 

d) Antropokori

Proses penyebaran biji dengan bantuan manusia disebut antropokori (antro=manusia). Proses penyebaran dengan cara ini dapat terjadi secara sengaja atau pun tidak sengaja. Penyebaran biji yang secara tidak sengaja dilakukan oleh manusia sengaja apabila biji tumbuhan tersebut memiliki struktur yang mudah melekat pada pakaian. Sebagai contohnya adalah rumput.

Biji yang Menempel pada Pakaian

Penyebaran biji dengan sengaja sering dilakukan manusia terutama pada bidang pertanian, yaitu ketika menanam padi, jagung, dan tanaman lain.

 

4. Perkecambahan

Biji yang masih belum tumbuh merupakan biji yang berada pada keadaan dormansi biji. Dormansi yaitu peristiwa dimana biji mengalami masa istirahat. Berakhirnya masa dormansi biji adalah ketika biji mulai tumbuh menjadi tumbuhan baru yang disebut dengan tahapan perkecambahan. Lamanya masa dormansi biji setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Masa dormansi biji dapat diakhiri dengan memberi perlakuan yang berbeda-beda. Tetapi perkecambahan berbagai macam biji dipengaruhi oleh faktor yang hampir sama.