Post on 07-Apr-2018
8/3/2019 Perkembangan Biji
1/16
17/05/201
BIJI DAN
PERKEMBANGAN BIJI
Biji,
berkembang dari ovulum (bakal biji)
Berisi embrio dan cadangan makanan (endosperm, perisperm)
Dorman saat dewasa
Struktur Umum Biji
8/3/2019 Perkembangan Biji
2/16
17/05/201
Berdasarkan kehadiran endoperm, biji dapatdibedakan menjadi : Biji exalbuminous, adalah biji yang hanya mengandung sedikit endosperm
atau tidak ada sama sekali Mis. : Biji pada tumbuhan Fabaceae, Citrus(mengandung klorofil)
Biji albuminous, adalah biji yang mengandung endoperm atau perispem Perisperm, jaringan nuselus yang persisten dan volumenya bertambah
sejalan dengan perkembangan biji, misalnya pada tumbuhanPiperaceae, Nymphaeaceae
Bagian-bagian biji1. Eksternal (luar)
a. arilus, jaringan yang berkembang pada permukaan bijimis. Durio zibethinus, arilus tebal berdaging
Nephelium lappaceumMyristica fragrans, arilus berdaging kering, berwarna merah
Elaeosoma, arilus yang mengandung minyak/lemak. Fungsi :penyebaran biji oleh semut
Arilus
Arilus ariloidBerasal dari berasal dari bagianfunikulus selain funikulus
karunkula strophiolatumbuh dekat mikropil menempel pada rapheR. communis
8/3/2019 Perkembangan Biji
3/16
17/05/201
b. Testa, berkembang dari satu atau 2 integumen, nuselus (kadang-kadang)
Struktur anatomi kulit biji/testa. A. Sinapis alba; B. Citrus aurantiaca
A B
Lapisan testa :
Sarkotesta lapisan terluar
Sklerotesta bagian tengah, tebal dan keras
Endotesta lapisan terdalam, selaput tipis & berdaging
Pada Gnetum gnemon,
sarkotesta, bagian terluar berwarna hijau/merah
sklerotesta, bagian tengah, keras
endotesta, berupa selaput tipis
Pada Salacca edulis, sarkotesta putih berdaging
Pada Punica granatum, sarkotesta berair
8/3/2019 Perkembangan Biji
4/16
17/05/201
Rambut atau sayap
Gossypium rambut
Swietenia macrophylla sayap
Mikropil, pori/lubang tempat keluarnya radikula saat perkecambahan Hilum, tempat/sisa pelekatan (titik temu) funikulus dengan biji
Raphe, bagian/tempat pelekatan funikulus dengan integumen. Mis.,
pada biji anatrop, kampilotrop
2. Internal (dalam)
a. Endosperm (poliploid), hasil pembuahan inti polar +
inti sperma penyimpanan cadangan
makanan & nutrisi untukembrio
b. Pada beberapa tumbuhandikotil, ex. Fabaceae,endosperm menghilang saatpendewasaan embrio
c. Pada Nicotiana tabacumdanRicinus communis,endosperm persisten danbesar.
8/3/2019 Perkembangan Biji
5/16
17/05/201
Pada tumbuhan monokotil, endosperm mengisi 70% biomassa biji
Endosperm lap. Aleuron
proteinEndosperm karbohidrat
Struktur endosperm,
halus/rata (umum)
ruminan, Annonaceae, Passifloraceae, Myristicaceae
Sifat endosperm,
farinosus (berbutir),
carnosus (berdaging), R. communis, C. nucifera
corneum (tanduk, keras) - Coffea arrabica
lapideus (keras seperti batu) Palmae
aquosus (berair) C. nucifera
hyalinus (bening) Arenga pinnata, lontar/siwalan
8/3/2019 Perkembangan Biji
6/16
17/05/201
2. Embrio, bakal sporofit
radikula
plumula
3. Kotiledon, Merupakan daun pertama
Tempat penyimpanan cadangan
makanan
Organ fotosintesis pertama untuk
tumbuhan
Perkembangan Biji
Tujuan utama perkembangan biji :
Pemantapan pola dasar tubuh tumbuhan, sumbu akar - pucuk
Akumulasi cadangan makanan untuk proses perkecambahan
Persiapan dormansi biji
Selama perkembangan biji, embrio berdiferensiasi menjadi 2 sistem
organ, yaitu :
sumbu embrio. Sumbu embrio terdiri atas meristem akar dan pucukyang akan membentuk tumbuhan dewasa setelah perkecambahanbiji.
Kotiledon, merupakan sistem organ yang berdiferensiasi palingakhir, yang akan mengalami penuaan setelah perkecambahan danbertanggung jawab untuk mensintesis dan menyimpan cadanganmakanan untuk proses perkecambahan.
8/3/2019 Perkembangan Biji
7/16
17/05/201
EMBRIOGENESIS
mencakup perkembangan dari saat fertilisasi sampaifase dormansi.
Peristiwa utama yang terjadi selama embriogenesisadalah :1. Pemantapan bentuk dasar tumbuhan.
Pola aksial pembentukan sumbu basal-apikal (pucuk akar)
Pola radial menghasilkan tiga sistem jaringan
2. Penyusunan jaringan meristematik untuk mengelaborasistruktur setelah masa embrio (daun, akar, bunga dsb.).
3. Pemantapan penyimpanan cadangan makanan yang cukupuntuk perkecambahan embrio sampai kecambah bersifatautotrof.
FERTILISASI
Fertilisasi pada tumbuhan Angiospermae merupakan fertilisasiganda, sel telur difertilisasi oleh satu sperma membentuk zigot yang
diploid
inti polar difertilisasi oleh inti sperma lainnya membentukendosperm yang triploi atau poliploid.
Pada saat terjadinya fertilisasi, tabung pollen menembuskantung embrio pada ujung mikropil dan melepaskan isinya kesalah satu sel sinergid.
Kedua inti sperma kemudian berpindah ke arah ujung khalaza
dari sinergid, satu inti sperma berfusi dengan inti sel telur daninti lainnya berfusi dengan inti polar
14
8/3/2019 Perkembangan Biji
8/16
17/05/201
Embriogenesis berlangsung serupa pada semua tumbuhan
Angiospermae dalam hal pemantapan bentuk dasar
tumbuhan.
Embriogenesis pada tumbuhan ; sel pemula (primordia) tidak dibentuk selama proses
embriogenesis.
system organ reproduktif (bunga) berkembang dari
pemrograman kembali meristem apeks pucuk setelah
tumbuhan dewasa.
Merupakan fase yang terpisah dan sangat berbeda
dibandingkan fase perkembangan di luar masa embrio, danumumnya diakhiri dengan adanya dormansi.
Tiga perbedaan pada pola elaborasi padaperkembangan embrio pada tumbuhan :
Perbedaan dalam polapembelahan yang akurat.
Perluasanperkembanganendosperm,
Perkembangan kotiledondan perkembanganmeristem apeks pucuk.
8/3/2019 Perkembangan Biji
9/16
17/05/201
Embriogenesis padatumbuhan dikotil
Embriogenesis padatumbuhan monokotil
Proses embriogenesis
Keterangan : SC, testa/kulit
biji, EN, endosperm; SM,
meristem apeks pucuk; RM,
meristem apeks akar, Pd,
protoderm; Po, prokambium;
Gm, meristem dasar, S,
suspensor, A, sumbu, CE,
jaringan pelindung embrio,
MPE, mikropil
8/3/2019 Perkembangan Biji
10/16
17/05/201
1
Pembelahan asimetris bakal embrio suspensor
Diferensiasi organ embrionik danjaringan yang ada di dalamnyaselama masa transisi dari stadiumglobular ke stadium jantung.
Perkembangan embrio stadium transisi
globular - jantung
Pola radial dan aksial. (a) Pola radial pada
Angiospermae mulai pada saat stadium globular dan
menghasilkan tiga system jaringan. (b) Pola aksial
(sumbu akar-pucuk) terbentuk saat stadium jantung.
Pada stadium torpedo,
determinasi hipokotil dan radikula
terjadi
diferensiasi prokambium
embrio berklorofil
Pada beberapa tumbuhan,kotiledon tumbuh cukup lamasehingga kotiledon tersebut harus
melengkung untuk menyesuaikandiri dengan bentuk bakal biji.Embrio kemudian menyerupaitongkat untuk berjalan.
8/3/2019 Perkembangan Biji
11/16
17/05/201
Fungsi kotiledon :menyokong/merawat tumbuhan dengan caramenjadi daun fotosintetik ketika berkecambah Pada tumbuhan Pisum sativum(ercis) kotiledon berfungsi sebagai
tempat penyimpanan cadangan makanan untuk perkecambahan
Pada tumbuhan monokotil satu kotiledon yang berkembang, membesardan menekan endosperm, selanjutnya membantu transfer nutrisi dariendosperm pada saat perkecambahan.
8/3/2019 Perkembangan Biji
12/16
17/05/201
1
DORMANSI BIJIKetidakmampuan biji untuk
berkecambah
kondisi fisik dan fisiologis pada
biji yang mencegah
perkecambahan pada waktu
yang tidak tepat / sesuai
mempertahankan diri terhadap
kondisi yang tidak sesuai (panas,
dingin, kekeringan dll.)
Mekanisme biologis untuk
menjamin perkecambahan biji
berlangsung pada kondisi danwaktu yang tepat untuk
mendukung pertumbuhan dan
kesintasan yang tepat
Penyebab
ketidakmampuan sumbu embrio untuk mengatasihambatan :
- endogen embrio itu sendiri
- eksogen jaringan di luar embrio
Proses dormansi desikasi berkurangnya kadar air dalam biji diferensiasi testa sintesis protein, transkripsi gen terhenti pengurangan laju respirasi dan proses metabolisme
8/3/2019 Perkembangan Biji
13/16
17/05/201
1
Jenis dormansi Penyebab
Eksogen
FisikKimiawiMekanis
EndogenMorfologisFisiologis
Testa
ImpermeabilitasInhibitorPenghalang
Jaringan embrioImmatureKebutuhan metabolit
Jenis Dormansi Biji
8/3/2019 Perkembangan Biji
14/16
17/05/201
1
PERKECAMBAHAN
Proses munculnya/keluarnya radikula dari dalam biji yang diawali oleh masuknyaair ke dalam biji (imbibisi)
Tipe perkecambahan :
1. Epigeal Kotiledon terangkat ke atas
permukaan tanah karenapemanjangan hipokotil,
testa akan tanggal dankotiledon menghijau.
Mis. pada Phaseolusvulgaris, Allium
2. Hipogeal Kotiledon tetap berada di
dalam tanah hipokotil tumbuh sedikit atau
tidak sama sekali, tunas terminal terdorong ke
permukaan tanah karenaadanya pemanjanganepikotil.
Mis., Pisum sativum, Zeamays
8/3/2019 Perkembangan Biji
15/16
17/05/201
1
Perkecambahan pada tumbuhan dikotil
Daun pertama terbentuk lebih sederhana dibandingkan daun
berikutnya
Perkecambahan pada tumbuhan monokotil
Pada jagung dan tumbuhan
monokotil lainnya,
Kotiledon (skutelum)menyerap
makanan cadangan pada endosperm.
Koleoptil dan koleorhiza merupakan
penutup/ pelindung meristem apeks
akar dan pucuk. Setelah akar muncul
ke permukaan biji, koleoptil kemudian
akan keluar dan akhirnya diikuti olehmunculnya daun yang sebenarnya
tunas (plumula).
8/3/2019 Perkembangan Biji
16/16
17/05/201
Koleorhiza menembus perikarp Akar embrio menembus koleorhiza
Pembentukan akar tambahan Meristem apeks pucuk muncul
membentuk cabang, roset Rumpun
Pemantapan pertumbuhan batang tumbuhan Palmae
Pada Palmae, kecambah berbentuk kerucut terbalik akibatadanya akar kontraktil, ruas pendek. Ruas baru tumbuh lebihlebar dari ruas sebelumnya.
Ruas akan terbentuk lebih panjang apabila ukuran kerucut lebihmemadai dan cukup kuat untuk menahan tumbuhan.
Pertumbuhan untuk mencapai pemantapan (khas monokotilakar dan batang tidak memiliki kemampuan untuk menambahukuran