Struktur Organ Reproduksi

Tanaman bereproduksi untuk mempertahankan kelestariannya, baik secara aseksual maupun secara aseksual. Tanaman yang membentuk organ vegetatif (rhizome, akar, umbi, daun dsb.) yang dapat berkembang menjadi tanaman baru atau membentuk biji tanpa melalui proses fertilisasi (apomiksis) merupakan cara reproduski tanaman secara aseksual. Walaupun reproduksi tanaman dapat terjadi secara aseksual, sebagian besar terjadi secara seksual/generatif.

Tanaman yang diperbanyak melalui benih mengalami masa juvenil. Juvenilitas diartikan sebagai periode sebelum tanaman berbunga pertama kali. Masa juvenil ini tidak menimbulkan masalah pada tanaman setahun karena setelah berbunga dan berbuah tanaman menjadi mati. Pada tanaman tahunan lama fase juvenile menentukan umur berbunga pertama. Fase juvenil bervariasi antara 1-75 tahun tergantung spesies dan kondisi lingkungan, umumnya ditentukan oleh ukuran pohon dan umur. Fase juvenil mempunyai implikasi yang penting dalam pemuliaan dan pengelolaan kebun buah atau benih. Pada tanaman buah-buahan diharapkan fase juvenil yang pendek agar tanaman dapat segera berbuah sedangkan pada tanaman kehutanan diharapkan fase juvenil yang panjang sehingga energi lebih diutamakan untuk pertumbuhan (produksi kayu) daripada produksi bunga dan buah.

Pada tanaman setahun proses reproduksi generatif (pembungaan dan pembuahan) terjadi dalam satu tahun sedangkan pada tanaman tahunan dapat terjadi lebih dari satu tahun bahkan beberapa tahun. Proses reproduksi terjadi secara bertahap, dimulai dengan pembungaan yang mencakup inisiasi bunga, perkembangan bagian bunga dan pembentukan gamet jantan dan betina, kemudian penyerbukan dan fertilisasi diikuti dengan perkembangan buah dan biji; demikian siklus tanaman terjadi secara berulang (Gambar 1). Pembungaan, penyerbukan dan fertilisasi mempengaruhi produksi dan mutu benih yang dihasilkan. Oleh karena itu, pemahaman yang lengkap mengenai proses tersebut akan bermanfaat dalam produksi benih.

Inisiasi bunga merupakan perubahan morfologi yang pertama dalam proses reproduksi dan dapat diamati secara mikroskopik di daerah kuncup. Pada umumnya lapisan meristem pucuk yang memproduksi daun berubah ukuran dan atau bentuk dan mulai memproduksi bagian-bagian bunga. Inisiasi bunga terjadi sebelum kuncup bunga terlihat. Selang waktu antara inisiasi bunga dan bunga mekar sangat bervariasi misalnya pada kelapa sawit inisiasi bunga terjadi 33-34 bulan sebelum bunga mekar sebaliknya pada mangga hanya satu bulan saja. inisiasi bunga terjadi setelah adanya induksi pembungaan. Pembungaan dapat diinduksi dengan beberapa cara diantaranya panjang hari dan respon tanaman terhadap panjang hari disebut fotoperiodisme, suhu rendah atau vernalisasi, zat pengatur tumbuh (GA, auxin, etilen,sitokinin dan nutrisi : rasio karbon/nitrogen.

  Gambar 1. Siklus hidup tanaman

(Sumber : http://boniephoel.wordpress.com/2011/02/15/spermathophyta-tumbuhan-berbiji/).

Setelah terjadi inisiasi bunga, meristem pucuk akan membentuk bagian-bagian bunga. Pada umumnya, bunga terdiri atas empat bagian, yaitu :

1. Sepal/kelopak 

    Lapisan paling luar, umumnya hijau (mirip daun) mengandung klorofil, paling tebal, paling keras dan mengandung lilin paling banyak yang berfungsi melindungi tunas/kuncup bunga dari bakteri dan cendawan, mempertahankan kelembaban dalam kuncup bunga dan menghalangi pemangsa bunga. Sepal yang menyatu (seperti tabung) disebut calyx.

2. Petal/mahkota

    Mengandung pigmen selain klorofil (warna-warni). Variasi bentuk, ukuran, warna dan rangkaian petal (kelompok: corolla) penting dalam menarik poliinator dan memandunya sehingga membantu transfer polen ke stigma bunga dari spesies yang sama. Beberapa tanaman mempunyai bunga yang mengabsorbsi sinar ultra violet sehingga mempermudah serangga mengenalinya.

3. Stamen : Filamen dan Antera, kadang disebut bunga jantan.

    Filamen : Batang tipis yang menunjang antera

    Antera : Terbentuk dari 2 tonjolan yang masing-masing mengandung 2 lokul .

    Masing-masing lokul mengandung mikrosporangium. Sebagian besar antera angiospermae mempunyai empat mikrosporangia. Antera biasanya merekah pada saat masak karena lapisan endothecium mengkerut (pada saat antera mulai mengering). Endothecium yang mengkerut menyebabkan lapisan stomium pecah sehingga, sporangium membuka dan polen menghambur keluar.

4. Karpel/pistil

    Terdiri atas stilus dan stigma (bagian steril) dan ovarium (bagian ferltil), kadang disebut bunga betina. Bila stilus tidak berkembang dan stigma menempel pada ovarium disebut sesil. 

Stilus dan stigma 

Perpanjangan ovariu, ada dua macam yaitu padat (tidak berlubang): dibagian tengah terdapat jaringan transmisi dan berlubang: sebagai tempat pertumbuhan tabung polen. sel bagian dalam lubang berfungsi sebagai jaringan transmisi. Ujung stilus berdeferensiasi disebut stigma untuk menangkap polen pada saat terjadi penyerbukan. Struktur permukaan stigma ada dua macam yaitu halus (rata,tanpa papila) dan berpapila (terdapat tonjolan). Sebagian besar tanaman mempunyai stigma yang berpapila. Kondisi permukaan stigma saat reseptif: kering (tidak ada sekresi) atau basah (ada sekresi; polisakarida, H2O, fenol, protein, lemak, asam lemak dsb).
Ovarium

Terdiri atas dinding ovarium, lokul yang di dalamnya terdapat ovulum dan sekat lokul. Ovulum terhubung dengan tanaman induk oleh plasenta. Berdasarkan plasentasinya letak ovulum dibedakan menjadi :

a. Parietal : ovulum menempel pada dinding ovarium (pepaya dan timun)

b. Pilar : ovulum menempel pada bagian tengah ovarium (tomat dan cabe)

Ovulum

Terdiri atas integumen, nuselus, kantong embrio (ovum). Berdasarkan jumlah lapisan integumen, ovulum dibedakan menjadi : unitegmik (1 lapisan), bitegmik (2 lapisan) dan ategmik (tanpa integumen). Sebagian besar tanaman mempunyai 2 lapisan integumen.

Integumen

Membentuk lapisan endothelium yang berfungsi sebagai penyedia (supply) nutrisi ke dalam kantong embrio dan sebagai jaringan pembatas yang mengendalikan pertumbuhan kantong embrio atau endosperm. Biasanya endothelium mengalami degenerasi dan tidak tampak pada akhir perkembangan benih kecuali pada Polemoniaceae, Plantaginaceae dan Linaceae, dimana endothelium membentuk pigmen.

Nuselus

Berkembang dari apex primordia ovulum, perkembangannya mirip dengan perkembangan antera. Nuselus dikomsumsi selama perkembangan endospermae dan embrio. Pada beberapa tanaman nuselus berkembang dan membentuk jaringan cadangan makanan yang disebut perisperm.

Kantong embrio (ovum)

Tempat sel telur berada, juga tempat berkembangnya embrio. Umumnya terdiri atas tujuh sel, tiga sel antipodal, dua sel senergid, satu sel telur dan satu sel sentral yang mengandung dua inti polar. Bagian reproduktif bunga adalah stamen, struktur pembawa gamet jantan dan karpel/pistil pembawa gamet betina.

Berdasarkan Kelengkapan bagian-bagiannya, bunga dapat dibedakan menajdi :

a. Bunga lengkap : bunga yang mempunyai sepal / kelopak, petal / mahkota, stamen, dan karpel/pistil.

b. Bunga tidak lengkap : bunga yang tidak mempunyai satu atau lebih bagian bunga.

Berdasarkan kelengkapan organ reproduskinya bunga dibedakan menjadi :

a. Bunga sempurna/hemaprodit : bunga yang mempunyai struktur pembawa organ jantan (stamen) dan betina (karpel/pistil).

b. Bunga tidak sempurna : bunga yang mempunyai salah satu struktur pembawa gamet jantan atau betina (disebut juga bunga berkelamin tunggal) ada dua macam : (1). Bunga jantan/staminate (androecious) : bunga yang hanya mempunyai stamen tetapi tidak mempunyai karpel. (2). Bunga betina/pistilate (gynoecious/carpellate/pistilate) : bunga yang hanya mempunyai karpel/pistil tetapi tidak mempunyai stamen.

Gambar 2. Bunga Lengap dan bagian-bagiannya
(Sumber : http://smart-pustaka.blogspot.com/2011/01/bunga-flos.html)

  Gambar 3.Bentuk antera dan filamen.
( Sumber : http://alifiaspensayo.blogspot.com/2012/02/bunga.html)

Gambar 4. Reproduksi Bunga

(Sumber : http://hrsbstaff.ednet.ns.ca/sdosman/Higher%20level%20BIO/plantreproductiontopic9.3.htm)

Daftar Pustaka

Tim penyusun. 2008. Diktat Kuliah dan Penuntun Praktikum Dasar Ilmu dan Teknologi Benih. Dep. Agronomi dan Hortikultura. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.