Selanjutnya yang dibahas dalam tulisan ini adalah penyerbukan yang terjadi pada tanaman spesies angiospermae.
Suatu reproduksi akan didahului dengan terjadinya penyerbukan dan kemudian disusul dengan pembuahan. Sehingga penyerbukan merupakan peristiwa penting dalam reproduksi, dapat juga dikatakan penyerbukan adalah pintu gerbang dari reproduksi tanaman tersebut. Karena tanpa terjadinya pernyerbukan maka biji takkan terbentuk.
Peristiwa polinasi ini tentu tak lepas dari organ reproduksi (bunga). Bunga terdiri atas bagian vegetatif yaitu daun kelopak dan daun mahkota , dan bagian generatif yaitu benang sari dan putik. Benang sari merupakan alat kelamin jantan, terdiri atas kepala sari (antera) dan tangkai putik (filamen). Di dalam antera inilah serbuk sari dibentuk. Putik (pistilus) merupakan alat kelamin betina terdiri atas kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan ovarium, di dalam ovarium inilah akan terbentuk biji apabila terjadi pembuahan setelah terjadi penyerbukan.
Selanjutnya akan dibahas keterkaitan antara penyerbukan dengan proses metabolisme yang meliputi respirasi dan fotosintesis, pertumbuhan dan perkembangan, hormone tumbuhan, gen dan gerak pada tumbuhan.
A. Keterkaitan antara penyerbukan dengan respirasi dan fotosintesis
Proses penyerbukan tidak berhenti sampai polen mencapai stigma. Ketika polen sampai di stigma yang sudah matang, akan terjadi reaksi antara keduanya. Sel-sel permukaan stigma mensekresikan cairan lengket untuk menjerat polen serta memberi nutrisi untuk perkecambahan polen yang diterimanya.Cairan lengket ini merupakan campuran glukosa dengan senyawa organik lainnya.
Dengan adanya cairan ini, memungkinkan polen untuk berkecambah membentuk tabung polen. Dengan demikian pemasokan nutrisi (makanan) dan energy sangat dibutuhkan saat penyerbukan. Untuk memenuhi kebutuhan akan nutrisi dan energy tersebut, hanya dapat diperoleh dari aktivitas metabolisme, yaitu fotosintesis dan respirasi.
Melalui fotosintesis, tumbuhan akan mengubah senyawa anorganik, CO2 dan H2O dengan bantuan energy cahaya menjadi senyawa organik berupa karbohidrat (makanan). Pembentukan karbohidrat ini yang menjadi tujuan utama dari fotosintesis. Fotosintesis hanya dapat berlangsung pada bagian tumbuhan yang memiliki klorofil misalnya pada daun, batang tanaman muda, kelopak bunga, dan tulang-tulang daun, klorofil akan menangkap energi dari cahaya yang datang. Bunga tidak melakukan fotosintesis.. Hasil fotosintesis akan ditransfer ke seluruh bagian tubuh tumbuhan melalui jaringan pengangkut. Pada tangkai putik (stilus) terdapat jaringan yang berfungsi menyalurkan nutrisi yang dibutuhkan. Maka dapat dikatakan cairan lengket yang disekresikan oleh stigma yang berupa gula (karbohidrat) merupakan hasil dari fotosintesis.
Kemudian untuk menghasilkan energy, gula tersebut akan dirombak melalui reaksi respirasi sel. Gula sebagaimana hasil fotosintesis yang disekresikan oleh stigma ini digunakan oleh polen untuk melakukan respirasi. Respirasi merupakan reaksi kebalikan dari fotosintesis, dalam respirasi gula akan dirombak menjadi CO2 dan H2O dengan bantuan oksigen dan dari reaksi ini akan dibebaskan sejumlah energy dalam bentuk ATP beserta air yang akan digunakan oleh serbuk sari dalam rangka perkecambahan polen.
B. Keterkaitan antara penyerbukan dengan pertumbuhan dan perkembangan
Perkecambahan polen saat polinasi mengindikasi aktivitas pertumbuhan dan perkembangan. Polen terlindungi oleh dua lapis kulit, kulit luar dan kulit dalam. Cairan lengket yang disekresikan oleh stigma mengakibatkan lapisan luar polen mengalami dehidrasi , sehingga lapisan ini akan melebur. Kemudian kulit dalam polen akan tumbuh ke luar melalui lubang kecambah membentuk tabung polen. Dalam hal ini, terjadi pertambahan ukuran sel-sel yang mengakibatkan pertumbuhan tabung polen. Selain itu, sel-sel generative polen juga mengalami perkembangan. Dengan menempelnya polen di stigma, akan merangsang pertumbuhan dan perkembangan pada ovariumnya (bakal buah).
C. Keterkaitan antara penyerbukan dengan hormone tumbuhan
Segala aktivitas kehidupan tak lepas dari peran hormone, hormone disebut sebagai zat pengatur tumbuh. Hormone merupakan suatu senyawa organic yang disintesis oleh tumbuhan dan akan ditransfer ke bagian organ yang membutuhkan. Dalam tubuh tumbuhan terdapat lima hormone utama yang berperan dalam aktivitas tumbuhan. Kelimanya saling bekerja sama dalam komposisi yang berbeda untuk melakukan suatu pengontrolan aktivitas tumbuhan. Kelimanya dibedakan menjadi hormone pemacu pertumbuhan (auksin, giberelin, & sitokinin) dan hormone penghambat pertumbuhan (etilen & asam absisat). Meskipun kudua kelompok ini menjalankan fungsi yang antagonis, namun keduanya turut andil dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Hormone juga mempengaruhi aktivitas penyerbukan.
Terjadinya perkecambahan polen terjadi karena aktifitas dari kerja hormone auksin. Polen merupakn sumber auksin, sehingga saat polen berkecambah, polen akan mengalami pemanjangan membentuk tabung polen yang merupakan aktivitas kerja hormone auksin. Selain itu, hormone ini juga yang akan merangsang pembuahan pada bakal buahnya. Meskipun keberadaan auksin ini mempengaruhi perkecambahan polen, namun aktivitas hormone yang lain juga mendukung kerja hormone auksin untuk melakukan perkecambahan polen.
D. Keterkaitan antara penyerbukan dengan gen
Telah dikatakan, bahwa pada peristiwa penyerbukan akan terjadi interaksi antara polen dengan stigma. Interaksi ini dapat penerimaan polen atau penolakan polen oleh stigma. Diterima atau ditolaknya polen ini dipengaruhi oleh suatu gen S yang terdapat pada stigma maupun polen. Gen S mengatur agar tidak terjadi perkawinan antara sperma dan ovum yang memiliki gen S yang sama (self-inkompatibiltas). Polen merupakan haploid dan bakal buah diploid, sehingga apabila gen S yang dimiliki oleh polen sama dengan salah satu alel gen S yang dimiliki oleh bakal buah, maka polen akan ditolak oleh stigma dan polen akan dihambat untuk membentuk tabung polen. Sebaliknya, bila gen S yang dimiliki polen berbeda , polen dapat diteima oleh stigma, dan pertumbuhan tabung polen terus berjalan sampai menuju bakal buah.
Polen memberikan sinyal berupa senyawa kimia yang akan dikeluarkan, kemudian sinyal tersebut akan ditangkap oleh reseptor pada permukaan stigma. Selanjutnya stigma akan mengenali sinyal tersebut dan yang akan menentukkan polen tersebut akan diterima atau ditolak. Stigma akan menolak polen-polen yang berasal dari diri sendiri, hal ini berdasarkan sinyal yang diterima oleh stigma. Apabila alel gen yang terdapat pada polen dan stigma sama, maka stigma akan menolak polen tersebut (stigma mengenali polen diri sendiri). Sehingga terjadi “inkompatibilitas-sendiri”, pada polen-polen yang memiliki alel yag sama dengan bakal buah.
E. Keterkaitan antara penyerbukan dengan gerak pada tumbuhan
Tibanya polen ke stigma tak lepas dari keberadaan polinator (perantara), yaitu dapat berupa angin, hewan, manusia, dan lain-lain. Pollinator setiap bunga akan berbeda-beda tergantung karakteristik dari serbuk sari maupun bunga itu sendiri. Berpindahnya serbuk sari ke kepala putik yang dibawa oleh pollinator ini akibat dari gerak pollinator itu sendiri.
Lalu, bagaimana kaitannya gerak pada tumbuhan dengan penyerbukan ? Gerak didefinisikan sebagai perpindahan dari titik acuan karena adanya rangsangan. Ada dua macam gerak pada tumbuhan, tropisme dan nasti. Tropisme adalah gerak tumbuhan mendekati / menjauhi rangsang. Nasty adalah gerakan tumbuhan karena suatu rangsang.
Ketika polen sampai pada stigma, polen akan berkecambah membentuk tabung polen menuju ovarium. Gerak yang mempengaruhi tabung polen menuju bakal buah adalah gerak kemotropisme yaitu gerak yang diakibatkan adanya rangsangan berupa senyawa kimia. Bakal buah mengeluarkan semacam senyawa kimia berupa karbohidrat, senyawa ini yang akan menuntun tabung polen sampai pada bakal buah.
KESIMPULAN
Dari uraian di atas, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Polinasi atau penyerbukan adalah peristiwa transfer serbuk sari pada kepala putik. Peristiwa polinasi merupakan bagian yang terpenting pada reproduksi tanaman berbiji, tanpa terjadinya polinasi, maka biji takkan terbentuk.
2. Segala aktivitas termasuk penyerbukan, membutuhkan energy. Energy diperoleh dari perombakan nutrisi (makanan) melalui reaksi respirasi. Nutrisi diperoleh dari reaksi fotosintesis. Secara tak langsung penyerbukan memerlukan kedua reaksi ini.
3. Peristiwa polinasi ini diikuti oleh perkecambahan polen. Sehingga polen mengalami pertumbuhan dan perkembangan pada stigma, karena stigma menyediakan nutrisi bagi polen. Hadirnya polen pada stigma juga merangsang perkembangan bakal buah.
4. Pengaruh hormone terhadap polinasi yaitu saat perkecambahan polen. Hormone yang mempengaruhi adalah hormone auksin. Namun, kertja hormone auksin ini juga dibantu oleh hormone-hormon lain dengan berbeda komposisinya. Hormone selalu bekerja bersama-sama dalam komposisiyang berbeda untuk melakukan suatu aktivitas pertumbuhan dan perkembangan.
5. Dalam tubuh individu tersusun atas gen-gen yang mengkode asam-asam amino tertentu pada bagian-bagian organ yang tertentu pula. Begitu pula dengan penyerbukan, tak luput dari control gen.. Suatu gen S pada polen dan stigma menentukkan keberhasilan polinasi. Gen mengatur sedemikian rupa agar menghalangi terjadinya polinasi dengan alel S yang sama.
6. Perkecambahan polen, diindikasi dengan tumbuhnya tabung polen yang akan menuju bakal buah. Gerakan polen ini dipengaruhi oleh suatu senyawa kimia yang dihasilkan oleh bakal buah, merangsang pertumbuhan tabung polen dan menuntunnya sampai ke bakal buah. Gerakan yang dipengaruhi oleh senyawa kimia disebut gerak kemotropisme.
DAFTAR PUSTAKA
Ashari, Sumeru. 1998. Pengantar Biologi Reproduksi Tanaman. Rineka Cipta. Jakarta
Campbell, N.A, J.B. Reece and L.G. Mitchell. Biologi. jilid 2. Edisi ke-5. Erlangga. Jakarta.
Dwijoseputro, D. 1978. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Gramedia
Hasnunidah, Neni. 2011. Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Heddy, Suwasono.dkk.1994.Pengantar Produksi Tanaman dan Penanganan Pasca Panen. PT Raja Grafindo Persada. jakarta
Hidayat, Estiti B.1994. Morfologi Tumbuhan. Proyek Pendidikan Tenaga Kependidikan Dirjen DIKTI Depdikbud. Jakarta.
Lakitan, Benjamin.1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Loveless,A.R.1991.Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropic. Jilid.1. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
Loveless,A.R.1989.Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropic. Jilid.2. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
Salisbury, F.B and C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 1. Bandung . ITB Press.
Sasmitamihardja, D. dan A. Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Proyek Pendidikan Tenaga Kependidikan Dirjen DIKTI Depdikbud. Jakarta.
Sumardi, Issirep. 1993. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Proyek Pendidikan Tenaga Kependidikan Dirjen DIKTI Depdikbud. Jakarta.
Suwarno, Willy B.2008. Inkompatibilitas, Sterilitas Jantan, dan Poliploidi (pdf). Diunduh di http://willy.situshijau.co.id pada tanggal 25 Juni 2011 jam 22:08 WIB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar