BAB I+BAB II kel 6 embriogenesis

8/10/2019 BAB I+BAB II kel 6 embriogenesis

1/12

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Embrio adalah sebuah eukariota diploid multisel dalam tahap paling awal dari

perkembangan.1 Dalam organisme yang berkembang biak secara seksual, ketika satu sel

sperma membuahi ovum, hasilnya adalah satu sel yang disebut zigot yang memiliki seluruh

DNA dari kedua orang tuanya. Dalam tumbuhan, hewan, dan beberapa protista, zigot akan

mulai membelah oleh mitosis untuk menghasilkan organisme multiseluler. Hasil dari proses

ini disebut embrio. Pada tumbuhan, istilah embrio hanya dipakai untuk tumbuhan kecil yang

terbentuk dalam biji yang beragam dalam keadaan dormansi , menunggu kondisi lingkungan

yang tepat untuk berkecambah.

Embriologi adalah ilmu yang mempelajari tentang embrio, sedangkan embrio sendiri

adalah sesuatu yang masih dalam perkembangan awal.2 Tingkat perkembangan awal yang

dimaksud adalah apabila bentuk, struktur maupun fungsinya belum mirip/serupa dengan

bentuk dasar individu dewasa. Ruang lingkup dari ilmu embriologi meliputi organ

reproduksi, sistem reproduksi, gametogenesis, neurulasi, selaput ekstra embrional dan

teratology. Sebagai salah satu disiplinilmu, embriologi telah memilki sub disiplin ilmu yang

lebih khusus, meliputi Discriptive Embriologi, Comparative Embriologi, Experimental

embriologi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa embryogenesis adalah proses

perkembangan embrio setelah terbentuk zigot hasil fertilisasi antara sel gamet jantan

(sperma) dan sel gamet betina (ovum).

Manfaat/kegunaan embriologi adalah memberikan pengertian tentang organ dan

jaringan yang berbeda, berkembang dari satu sel tunggal (zigot). Embriologi berperan

membantu mengungkapkan dari rahasia keturunan, penentuan seks. Embriologi juga

membantu memberikan gambaran perkembangan lapisan-;lapisan yang berhubungan dengan

fetus dan ibu. Membantu memberikan gambaran adanya struktur yang rudimenter dalam

suatu perkembangan. Membantu memberikan gambaran mengenai perkembangan normal dan

perkembangan abnormal.

1Kusdianti.Embriologi Tumbuhan.2011. h. 1

(http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdf.)2Ibid., h. 1


2/12

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Perkembangan Embrio

Telur yang sudah mengalami fertilisasi disebut zigot. Zigot ini akan berkembang

menjadi embrio yang berpotensi untuk membentuk tumbuhan lengkap.3Pembentukan zigot

melalui suatu perioda dormansi yang bervariasi antara beberapa spesies. Umumnya perioda

ini lebih pendek jika endospermnya seluler daripada yang nuklear. Selama perioda dormansi

ini terjadi perubahan yang jelas. Segera setelah singami , vakuola yang besar pada zigot

mulai mengecil, hal ini menyebabkan ukuiran sel juga tereduksi. Ukuran zigot berkurang

menjadi setengah dari asalnya selama hampir 24 jam setelah polinasi. Penurunan ukuran sel

menyebabkan akumulasi sitoplasma pada ujung kalaza dimana pembelahan pertama zigot

terjadi. Respon yang lain pada singami adalah meningkatnmya jumlah diktiosom yang

berhubungan dengan sintesis dinding sekeliling zigot. Agregat ribosom akan membentuk

polisom, menunjukkan awal aktivitas metabolisme. Zigot dengan polarisasi yang jelas siap

untuk membelah membentuk embrio. Inti yang dikelilingi sejumlah besar plastida dan

mitokondria berada pada ujung kalaza sel (kutub apikal). Di ujung mikropil zigot (kutub

basal) mengandung satu atau beberapa vakuola (Gambar 1.A).

Umumnya pada angiospermae, zigotnya membelah secara transversal, menghasilkan

sel apikal (terminal) yang kecil menuju ke arah dalam kantung embrio dan sel basal yang

besar menuju kearah mikropil.4 Hal yang jarang terjadi pembelahan pertama zigot secara

vertikal (misalnya pada suku Loranthaceae) atau dengan dinding miring (misalnya pada

Triticum sp.). Variasi dalam pola perkembangan embrio selama embriogeni awal adalah

umum terjadi pada monokotil dan dikotil. Dari tahap 2 sel sampai permulaan organ atau

stadium awal diferensiasi biasanya disebut proembrio.5 Perkembangan awal proembrio

pada monokotil dan dikotil adalah sama sampai stadium octant (8 sel). Perbedaannya tampak

pada saat awal terbentuknya kotiledon dan plumula.

B. Struktur Embrio

Setelah pembuahan, zigot membelah berkali-kali menjadi embrio. Embrio ini

mempunyai potensi untuk membentuk tanaman yang sempurna. Embrio mempunyai poros

3

Hartanto Nugroho, Struktur & Perkembangan Tumbuhan, (Jakarta: Penebar Swadaya, 2010), h. 1564Ibid., h. 156

5Kusdianti. loc. cit.


3/12

3

embrional. Poros embrional pada diotil menyebabkan terjadinya dua kutub, yaitu kutub yang

ada dibagian atas (epikotil) dan yang ada di bagian bawah (hipokotil). Epikotil akhirnya

menjadi pucuk embrionik (plumula), hpokotil akan menghasilkan batang, sedangkan bagian

bawah hipokotil akan menghasilkan calon akar.

Embrio pada monokotil bentuknya silindris karena mempunyai satu kotiledon,

sedangkan pada dikotil mungkin bilobus (dua lobi) karena mempunyai dua kotiledon.6

C. Embriogenesis pada Dikotil (Capsel la bursa pastoris)

Telur yang sudah difertilisasi disebut zigot. Zigot membelah asimetris membentuk sel

terminal (apikal) yang kecil dan sel basal lebih besar (Gambar 1 B). Sel terminal selanjutnya

berkembang menjadi embrio, sedangkan sel basal selanjutnya membelah melintang

membentuk suspensor.7 Suspensor merupakan bagian embrio yang letaknya berdekatan

dengan radikula dan berfungsi untuk menancapkan badan embrio ke dalam kandung lembaga.

Sel terminal membelah memanjang membentuk proembrio tetrad. (Gambar 1 C). Suspensor

membelah melintang beberapa kali (Gambar1 D). Sel apikal membelah vertikal dengan

bidang pembelahan tegak lurus bidang pertama, pada tahap ini proembrio berada pada tahap

kuadran (Gambar 1.E). Setiap sel kuadran membelah melintang menghasilkan stadium oktan

(Gambar 1F). Setiap oktan membelah periklinal menghasilkan protoderm di sebelah luar

yang akan berdiferensiasi menjadi epidermis. Sel sebelah dalam akan membentuk meristem

dasar, sistem prokambium, hipokotil . Pada tahap ini proembrio berada pada tahap globular

(Gambar1. H, I, J K). Embrio tahap globular kemudian mengalami pendataran dibagian

apeks, pada tahap ini embrio pada tahap jantung (Gambar 1 L)8

6

Nugroho, op. cit., h. 1577Kusdianti, op. cit., h. 2

8Nugroho, op. cit., h. 158


4/12

4

Gb 1. EmbriogenesisCapsella bursa pastoris.A. Zigot. B. stadium 2 sel. Ca lebih kecil dari cb. C-G. ca mulai mengadakan pembelahan dengan dinding longitudinal cm telah menjadi banyak sel.Sedangkan ci lebih membesar (tidak membelah). Embrio stadium bulat (globular). H-L.pembelahansel-sel suspensor berlanjut. Sel bagian ujung bertambah besar. Proembrio semakinmembesar.

Pada ke dua sisi embrio tahap jantung akan membelah lebih cepat dibandingkan

bagian tengah sehingga membentuk embrio tahap torpedo (Gambar 2.A). Pemanjangan ini

terus terjadi membentuk embrio tahap kotiledon Suspensor membantu embrio masuk

kedalam endosperm untuk mendapatkan makanan (Gambar 2. B). Embrio tahap kotiledon

yang terus tumbuh akan melengkung didalam ovulum (Gambar 2 C.) Disini dapat dilihat

suspensor sudah mengecil.

Gb 2. Embrio tahap Kotiledon padaCapsella bursa pastor is.A. embrio stadium jantung (hati) awal

atau mulai terbentuknya kotiledon. B. embrio stadium torpedo. C-D. embrio dewasa dengan 2kotiledon, batang suspensor memendek, sel bagian ujung masih tampak.


5/12

5

D. Embriogenesis pada monokotil (Najas)

Perkembangan embrio pada monokotil yang lengkap dapat dilihat pada Najas. Zigot

membelahan melintang yang asimetris membentuk sel apikal yang kecil dan sel basal yang

besar. Sel basal membesar tanpa membelah membentuk haustorium sel tunggal.9 Seluruh

embrio berasal dari sel apikal. Sel apikal membelah melintang menjadi 2 sel (c dan d). Sel d

membelah melintang (m dan ci) membentuk embrio tahap 4 sel (tetrad) yang linier (Gambar

3 B). Pada sel c dan m terjadi dua kali pembelahan vertikal membentuk 2 deret sel masing-

masing 4 buah sel (Gambar 3.C). Bagian q terdiri dari 4 sel yang disebut quadran. Quadran q

membelah perklinal membentuk 4 sel luar bakal dermatogen mengelilingi 4 sel aksial

(Gambar 3..E). Sel pada deret m membelah vertikal dan memanjang, kemudian membentuk

proembrio tahap globular (Gambar 3. F). Proembrio menjadi berbentuk oval, bagian tengah

mebentuk pemula plerom (Gambar3. G). Pada bagian q terjadi pembelahan yang lebih cepat

dari sel disebelahnya, yang mengubah kesimetrisan pada proembrio. Pertumbuahn yang cepat

pada deret q membentuk kotiledon tunggal. (Gambar 3. H). Sisi yang lain pertumbuhannya

lambat, dan tumbuh menjadi pemula epikotil/ initial apeks (Gambar 3. I).

Gb 3. Embriogenesis padaNajas.A. proembrio stadium 2 sel. Ca lebih kecil di banding cb. B-F. ca

mengalami pembelahan berkali-kali dengan berbagai cara sampai terbentuk proembrio stadium bulat.Cb tidak berperan selama perkembangan embrio. G. bentuk embrio menjadi spaeris, tampak adanyasumbu embrio. H-I. awal terbentuknya kotiledon pada embrio (non simetris)

9Ibid., h. 159


6/12

6

E. Embriogenesis pada Gymnospermae (Pinus)

Setelah fertilisasi, zigot segera berkecambah untuk melakukan pembelahan untuk

membentuk proembrio. Sebelum mulai pembelahan, inti zigot yang berada ditengah akan

membelah dua kali membentuk empat inti (Gambar 4. A). Ke-empat inti ini bermigrasi ke

ujung kalaza dari archegonium (Gambar 4.B), kemudian membelah 1 kali membentuk 8 inti.

Ke-delapan inti ini, membentuk dinding sehingga terbentuk 8 sel tersusun dalam 2 deret,

masing-masing 4 sel (Gambar 4.C). Sel pada deret yang paling bawah membelah lagi

membentuk 3 deret yang masing-masing 4 sel. Deret sel ke-4 paling atas dibentuk dengan 4

inti bebas yang terpisah dengan didnding tidak sempurna. Enam belas sel (16) yang simetris

disebut proembrio Sel paling bawah, yang terjauh dari ujung mikropil disebut deret embrio.10

Masing-masing sel akan berkembang menjadi satu embrio. Se-sel diatas sel embrional

disebut deret suspensor. Deret ketiga dari bawah disebut deret rosset.

Gb 4. Embriogenesis pada Pinus (Proembrio).A. inti zigot membelah menjadi empat inti. B. intibermigrasi ke ujung kalaza dari arkegonium. C-F. pembelahan inti zigot. G. proembrio terdiri dari 16sel.

Sel suspensor memanjang dan mendorong sel embrional keluar dari archegonium dan

masuk kedalam jaringan pada prothallus betina, untuk selanjutnya melakukan pertumbuhan.

10Kusdianti, op. cit., h. 4


7/12

7

Keempat sel suspensor membelah memanjang sehingga terpisah satu dengan lainnya.

Masing-masing sel suspensor memiliki satu sel embrional pada ujungnya.yang membelah

cepat (Gambar 5 B).

Gb 5. Perkembangan lanjut. A-C. sel proembrio di bawah puncak memanjang beberapa kali ukuransemula, membentuk suspensor. D-E. pemanjangan suspensor yang akhirnya menjadi berkelok-kelok

Pemanjangan suspensor, yang akhirnya menjadi berkelok-kelok, mendorong embrio

yang belu matang menuju ke jaringan gametofit betina, dan sementara itu rongga menjadi

terbentuk akibat aktivitas enzim.11

Sel embrional membelah membentuk quadrant dan oktan. Masing-masing oktan akan

menjadi embrio potensial, yang berasal dari satu sel embrional saja. Ke-empat embrio

potensial dibentuk dari satu sel telur yang difertilisasi. Embriogeni seperti ini disebut

poliembrioni. Pada perkembangan selanjutnya salah satu embrio potensial inti akan tumbuh

lebih cepat dari yang lainnya. Satu embrio potensial, melalui pembelahan, pembesaran dan

differensiasi akan berkembang menjadi biji., yang lainnya akan mati. Prothallus tumbuh dan

membesar, sel-sel ini menjadi terisi makanan yang akan digunakan untuk pertumbuhan

embrio tersebut.

F. Endosperm

Endosperm adalah jaringan nutritive berisi karbohidrat, lemak, dan protein untuk

perkembangan embrio yang paling umum pada Angiospermae.12 Secara fungsi, gametofit

betina pada Gymnospermae berdiferensiasi sebelum fertilisasi dan haploid sedangkan pada

anggiospermae adalah hasil fertilisasi dan biasanya triploid. Endosperm dapat dikonsumsi

11Siti Sutarmi,Botani Umum 3, (Bandung : Angkasa Bandung, 2010), h. 197



8/12

8

selama perkembangan embrio, maka biji disebut non endospermousmisalnya pada kacang.

Dapat juga endosperm tetap ada sampai biji berkecambah misalnya pada sereal. Endosperm

cair atau ekstrak embrio dari buah yang belum matang selain dapat mendukung pertumbuhan

embrionya juga mendukung embrio anggiosperm lain. Selain itu juga mengionduksi

differensiasi embrio dan plantlet pada kultur jaringan. Endosperm ini kaya akan zat pengatur

tumbuh yaitu auksin, sitokinin dan giberillin. Embrio akan tumbuh jika endosperm

berkembang baik. Jika endosperm tidak ada, ada jaringan lain sebagai penyedia makanan.

G. Perkembangan endosperm

1.

Endosperm nuklear :

Tipe endosperm ini pembelahan inti endosperm primer tidak diikuti oleh

pembentukan dinding, sehingga didalam kantung embrio terdapat beberapa ribu inti

bebas. Kondisi ini dapat dikonsumsi oleh embrio yang berkembang atau menjadi

selular. Pembenatukkan dinding sentripetal yaitu dari tepi ke pusat. Tingkat

selulerisasi sangat bervariasi, umumnya endosperm akan berbentuk selular tetapi pada

Phaseolus, selurarisasi terjadi hanya disekitar embrio. Tipe ini ditemukan pada 161

familia Angiospermae

2. Endosperm selular :

Tipe ini ditandai tidak adanya tahap inti bebas. Pembelahan inti endosperm

primer diikuti oleh pembentukan dinding. Pada tipe endosperm ini umumnya dapat

ditemukan haustorium, pada ujung kalaza atau mikropil atau keduanya.Tipe ini

ditemukan pada 72 familia Angiospermae baik dikotil maupun monokotil (Araceae

dan Lemnaceae).

3. Endosperm helobial :

Tipe ini ditemukan pada 17 familia Angiospermae, 14 diantaranya adalah

monokotil. Inti endosperm primer bergerak ke ujung kalaza, kemudian membelah

menghasilkan 2 sel yang tidak sama besar. Sel yang kecil pada kalaza tetap tidak

membelah atau dapat membelah 1 atau 2 kali, dapat tetap sebagai inti bebas atau

kadang-kadang menjadi seluler. Sel yang besar pada ujung mikropil akan membentuk

inti bebas.13

13Kusdianti, op. cit., h. 7-8


9/12

9

H. Poliembrionik

Poliembrionik adalah adanya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Orang yang

pertama kali melaporkan adanya poliembrionik adalah Antoni van Leeuwenhoek pada tahun

1719, yaitu yang terjadi pada biji jeruk.14Embrio yang terbentuk lebih dari satu dalam satu

biji ini tidak selalu menjadi dewasa atau matang., tetap tidak berkembang atau berdegenerasi.

Poliembrionik terbentuk karena :

1.

Pembelahan pada saat proembrio (Gambar 6.)

a. Zigot membelah tidak teratur membentuk kelompok sel yang tumbuh simultan dan

membentuk beberapa embrio (Gambar 6.A)

b.

Proembrio membentuk tunas kecil yang dapat berfungsi sebagai embrio (Gambar

6.B)

c. Embrio yang membentuk filamen menjadi bercabang dan masing-masing tumbuh

menjadi embrio (Gambar 6 C)

2. Berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga selain sel telur ( sinergid)

3. Adanya lebih dari 1 kantung embrio atau kandung lembaga dalam 1 ovulum

4. Berasal dari sel sporofitik (sel-sel soma) pada 1 ovulum (embrio adventitif) (Gambar

7.)15

Gb 6. pembelahan proembrio. A. zigot membentuk kelompok sel, tiga diantaranya membelahmembentuk embrio yang bebas. B-C. embrio yang terbentuk tumbuh tunas (cabang) pada bagian sisiembrio dan masing-masing cabang akan tumbuh menjadi embrio.


15Ibid.


10/12

10

Gb 7. Embrio adventitif padaEranthis hiemalis

. Embrio berasal dari suspensor embrio dewasayang diperlakukan dengan larutan bufer asam.


11/12

11

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa embriologi pada Dikotil

(Capsella bursa pastoris) telur yang sudah difertilisasi disebut zigot. Zigot membelah

asimetris membentuk sel terminal (apikal) yang kecil dan sel basal lebih besar. Secara

embriologi pada monokotil najas, zigot membelahan melintang yang asimetris membentuk

sel apikal yang kecil dan sel basal yang besar. Sedangkan Embriogenesis pada

Gymnospermae (Pinus) setelah fertilisasi, zigot segera berkecambah untuk melakukan

pembelahan untuk membentuk pro embrio. Sebelum mulai pembelahan, inti zigot yang

berada ditengah akan membelah dua kali membentuk empat inti


12/12

12

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat, Estiti. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB

Nugroho, Hartanto. 2010. Struktur & Perkembangan Tumbuhan. Jakarta: Penebar Swadaya

Sutarmi, Siti. 2010. BOTANI UMUM 3. Bandung: Angkasa Bandung

Ismail, N., 2011. Makalah Gymnospermae.File:///E:/SPT/materi%20gymnospermae.Diakses

pada tanggal 15 September 2014 pukul 16.00 wib

Kusdianti. 2011. Embriologi Tumbuhan.

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-

R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdf.Diakses pada tanggal 12 september 2014

pukul 16.30 wib
http://e/SPT/materi%20gymnospermaehttp://e/SPT/materi%20gymnospermaehttp://e/SPT/materi%20gymnospermaehttp://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdfhttp://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdfhttp://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdfhttp://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdfhttp://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196402261989032-R._KUSDIANTI/Handout_embrio.pdfhttp://e/SPT/materi%20gymnospermae

Documents

BAB I+BAB II kel 6 embriogenesis