POKOK BAHASAN XIV. POLIEMBRIONI, APOMIKSIS

POKOK BAHASAN XIV. POLIEMBRIONI, APOMIKSIS DAN EMBRIOLOGI
EKSPERIMENTAL
Poliembrioni
Poliembrioni adalah terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Orang
yang
melaporkan
pertama
kali,
terjadinya
poliembrioni
adalah
Antoni
van
Leeuwenhoek pada tahun 1719, pada biji jeruk.
Poliembrioni pada Angiospermae kemungkinan terjadi karena:
1. pembelah embrio yang sudah ada (cleavage pro-embryo)
2. embrio berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga salain sel telur yang dibuahi.
3. terbentuknya kandung lembaga yang banyak, dalam satu ovulum.
4. aktivitas sel-sel sporofilik (sel-sel sama) pada ovium.
1. Cleavage poolyembryony pada Angiospermae dijumpai pada anggrek, seperti
Eulophia epidendraea proses terjadinya Cleavage:
1. zigot membelah tidak teratur menghasilkan masa sel. Masing-masing tumbuh
menuju khalaza menghasilkan banyak embrio ( Gambar A).
2. pro-embrio membentuk tonjolan (tunas) kecil, masing-masing tunas tumbuh
dan berkembang menjadi embrio (Gambar B).
3. embrio. yang berbentuk benang, kemudian bercabang-cabang, dan masingmasing cabang tersebut tumbuh menjadi embrio (Gambar C).
2. embrio berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga selain sel telur yang dibuahi
Pada Ulmus glabra selain embrio zigotik (hasil pembuahan sel telur dan sperma),
embno juga berasal dan sel antipoda.
Klasifikasi poliembrioni
Ada 2
: 1. Spontan
2. Induksi
Ernst (1901;1910) membedakan poliembrioni spontan menjadi
1. Poliembrioni sejati
Dua atau lebih embrio terdapat dalam kantong lembaga. Embrio berasal dari
zigot/embrio yang sudah ada (Eulophia, Vanda), dan sinergid (Sagittaria) dari sel
antipoda (Ulmus) atau dan nuselus/integumen (Citrus, Spiranthes).
2. Poliembrioni palsu
Embrio terdapat dalam kantong
kant
embrio satu ovulum yang sama
a (Fragaria) atau
pada plasenta (Loranthaceae).
(Loranthaceae)
Yakolev (1967) membagii poliembrioni berdasar pada sifat genetik. Ada 2 tipe
poliembrioni spontan yaitu:
1. Gametogitik
Embrio berasal dari sel gamet
gam et dan kandung lembaga setelah atau tanpa
pembuahan.
2. Sporofitik
pro
atau sel sporofitik inisial ovulurn
urn (nuselus
Embrio berasal dari zigot, pro-embrio
atau integumen).
Gambar 44. Poliembrioni belahan path Ervthronium americanum
A. embrio
o zigotik membentuk masa embrionik
embrioni
B-C.
C. perkembangan
perkembanga masa embriomk yang berasal dari embrio zigotik
Apomiksis
Apomiksis adalah reproduksi aseksual yaitu proses reproduksi
duksi tanpa terjadinya
fusi gamet betina dan gamet
et jantan.
Pada reproduksi aseksual terdapat adanya 2 proses yang selalu berkesinambungan
(tak terputuskan), yaitu:
1. meiosis
eiosis : suatu proses pernbelahan sel-sel
sel sel sporofitik yang diploid menjadi sel-sel
gametik yang haploid.
Misalnya : pada mikrosporogenesis (terjadinya mikrospora). Mikrospora
Mikrospora akan
menghasilkan gamet
et jantan (n).
Megasporogenesis (terjadinya megaspora) megaspore yang berfungs
berfungsi akan
menghasilkan kantong embrio
embri dengan bagian-bagiannya,
bagiannya, yaitu sel telur, sinergid
dan antipoda (semuanya haploid (n).
2. pembuahan adalah fusi dari sel-sel
sel gametik (sperma dan sel telur) menghasilkan
zigot (2n). Zigot merupakan generasi awal fase sporofitik yang diploid.
Menurut Maheswari (1950) apomiksis pada tumbuhan Angiospermae dibedakan
menjadi yaitu:
1. apomiksis yang tidak berulang
Pada tipe ini sel induk megaspora mengalami pembelahan meiosis secara
normal, terbentuk kantong embrio yang haploid.
haploid. Embrio mungkin berasal dari
sel telur yang tidakk dibuahi (parthenogenesis
(parthenogenesis haploid) atau berasal dari sel lain
pada gametofit
2. apomiksis berulang
Kantong embrio berasal dari arkesporium (apospori generatif) atau bagian lain
dan nuselus (apospori somatik). Semua inti sel yang menyusun kantong
embnio bersifat
fat diploid. Embnio berasal dan sel telur yang tidak dibuahi
(parthenogenesis diploid) atau dan sel lain pada gametofit (apogami diploid).
Menurut Bhojwani & Bhatnagar (1999) apomiksis dibedakan menjadi 2 yaitu:
1. reproduksi vegetatif, yaitu tanaman diperbanyak
diperbanyak melalui bagian tubuhnya (seperti
akar, daun atau batang) selain menggunakan biji.
2. agamospermi
Ada 2 tipe agamospermi, yaitu:
1. embrio berkembang dari suatu sel gametofit betina yang tidak mengalami
meiosis, atau
2. berasal langsung dari sel-sel somatik yang menyusun ovulum (bakal biji),
seperti
erti nuselus dan integumen. Embrio yang berasal dari sel somatik (2 n)
disebut embrio adventif.
Pada agamospermi dimana kantong embrio berasal dari sel induk megaspora yang
tidak mengalami meiosis disebut diplospori,
diplospor dan yang berasal dari sell soma (nuselus)
disebut apospori.
i. Jadi apomiksis berulang adalah agamospermi.
Skema agamospermi dan proses reproduksi seksual dapat dilihat pada gambar
berikut.
Gambar 45. Embrionik adventif pada Mangifera indica
A. Sel-sel nuselus diluar kandung lembaga mempunyai ukuran yang
besar dengan inti yang jelas, merupakan inisial embrio adventif B. sel-sel
embriogenik telah membelah-belah
me
belah menjadi embrio adventif (stadium
bulat)
Gambar 46. Skema pola perkembangan bermacam-macam
bermacam
tipe
ipe agamospermi,
dibandingkan dengan pola seksual (normal)
Embriologi Eksperimental dan Aplikasi Embriologi
Embriologi semula dipelajari secara deskriptiv, dimana
dimana perkembangan secara
detail
dari
berbagai
struktur
yang
berhubungan
dengan
pembuahan
dan
perkembangan
an embnio dipelajani secara mikroskopik.
mikr
Sejak akhir abad ke-19
19 diketahui bahwa data embriologi dapat diaplikasikan
untuk mempelajani taksonomi, dan diberi
diberi nama embriologi perbandingan (Comparative
Embryology). Kemudian sejak tahun 1960 embriologi
embriologi menjadi experimental science.
Ada 2 tujuan dalam embriologi eksperimental yaitu : 1) mengetahui faktor yang
mengontrol berbagai proses embriologik; 2) memanipulasi proses embriologik dengan
mengubah kondisi lingkungan diseluruh tanaman atau sebagian tanaman itu
dighunakan untuk percobaan.
Embriologi eksperimental mempunyai hubungan dengan disiplin ilmu lain dalam
botani seperti genetika, fisiologi, morfogenesis, biokimia dan lain-lain serta dengan ilmu
terapan yaitu plant briding.
Ada beberapa aspek dalam embniologi eksperimental antara lain:
1)
untuk
menghasilkan
tanaman
haploid;
2)
mengontrol
pembuahan;
3)
perkecambahan pollen dan pertumbuhan buluh pollen; 4) nutrisi embnio; 5) induksi
poliembnioni; 6) partenokarpi; 7) menghasilkan tanaman haploid; 8) tranformasi
genetik.
Penelitian-penelitian tersebut dilakukan dengan kondisi aseptis, dengan
menggunakan teknik in vitro atau yang lebih popular dikenal dengan istilah Plant
Tissue Culture, yaitu suatu teknik dengan mengisolasi sel, jaringan ongan atau bagian
organ, embnio atau segmen/potongan dan embrio yang ditanam pada medium
makanan buatan pada tempat dan gelas atau plastik. Ada 3 hal penting yang harus
diperhatikan dalam teknik ini yaitu:
a. medium makanan yang digunakan;
b. pemeliharan kultur pada kondisi aseptic;
c. erasi untuk kultur
Mengenai medium makanan untuk kultur banyak formulasi yang digunakan dan
dikembangkan oleh para peneliti dan tahun ke tahun, disesuaikan dengan tujuan
penelitian masing-masing serta bahan eksplain yang digunakan dalam penelitian
tersebut. Komposisi medium yang dipakai oleh beberapa peneliti terdahulu dan
sekarang masih banyak digunakan seperti pada table berikut:
Tabel 1 : Komposisi medium makanan yang digunakan untuk kultur in vitro menurut
beberapa peneliti terdahulu.