Materi ini membahas mengenai pertumbuhand dan perkembangan tanaman tingkat tinggi. Mulai dari perkembangan embrio. Perbedaan antara embrio somatik dan zigotik. Perbedaan antara perkembangan embrio monokotil dan dikotil. Pembentukan daun yang diatur secara genetis dan model perbungaan yang diatur oleh gen ABC
2. Perubahan morfologi, sitologi, & fisiologi
menuju spesialisasi yang terjadi dalam sel,
jaringan, organ/seluruh tubuh, selama
proses perkembangan dari tingkat
meristematis ke tingkat dewasa
Tingkat perubahan yang mengikuti fungsi
yang dibebaskan pada sel di dalam tubuh
tumbuhan
DIFERENSIASI
SPESIALISASI
4. Bermula dari pembuahan:
1. Pembuahan sel telur → Zigot
2. Pembuahan 2 inti polar → endosperm
Ada 2 pola dasar pertumbuhan & perkembangan sampai
tumbuhan dewasa:
1. Pola aksial (poros): arah basal –apikal → melalui
meristem primer
2. Pola radial → pertumbuhan ke samping: batang dan akar
EMBRIOGENESIS
Bagian dari fase vegetatif pertumbuhan dan
perkembangan tanaman
→ proses yang dimulai dari pertemuan sperma dan sel
telur membentuk sel tunggal/zigot
5. Megasporosit 2n
Meiosis
4 sel 1n
Hanya satu yang
berkembang
A A A
P P
S SE
Pembelahan
mitosis
tiga kali
A = Antipodal
P = Nuklear Polar
E = Nukleus telur
S = Sinergit
Gametofit betina matang
6. Perkembangan bakal biji
Penampang bakal
biji ginoesium
berdaun buah
tunggal berisi
sebuah bakal biji
Bakal
biji
muda
Tetrad
pita
megaspora
Pembelahan
inti
pertama
dalam
kantong
embrio
Bakal biji
siap dibuahi
7. 1. Integumen dalam
2. Integumen luar
3. Nuselus
4. Sel induk megaspora
5. Megaspora fungsional/kantong embrio
6. Mikrofil
7. Sel telur
8. Dua sinergid
9 & 10. Inti kutub, hampir berfusi untuk
membentuk inti endosperma sekunder
11. Tiga sel antipoda
10. Tahapan embryogenesis pada Angiospermae
GLOBULAR
→ terbentuk
setelah
pembelahan
zigot & terjadi
pertumbuhan
sangat cepat
HEART
→ pembelahan
sel secara cepat
yang terbentuk
pada bakal apeks
tajuk
membentuk
kotiledon
TORPEDO
→ pemanjangan
sel di sepanjang
poros embrio &
berkembang
membentuk
kotiledon
MATURATION
→ fase
pendewasaan,
embrio & biji
kehilangan air &
bersifat pasif,
masuk ke fase
dorman
16. Perkecambahan Biji
Proses keluarnya
radukula dari
kulit biji
Imbibisi
Mobilisasi
cadangan
makanan
Bentuk
struktur
tunas &
akar semai
Syarat:
❑ Suhu yang sesuai
❑ Kelembaban
❑ Ketersediaan air
❑ Cahaya
❑ Susunan gas udara-
tanah
▪ Imbibisi air
▪ Aktivitas enzim
▪ Respirasi yang tinggi
▪ Katabolisem cadangan makanan
menjadi senyawa sederhana
(gula, asam amino, asam lemak
▪ Sintesis hormon
▪ Aktivitas poros embrionik
sampai munculnya plumula
radikula/koleoriza (padi-padian)
18. 1. Embrio menyerap air
2. Gibberellin berdifusi dari embrio menuju lapisan aleuron
3. Sel-sel dalam lapisan aleuron merespon dengan
melepaskan enzim pencernaan seperti α-amilase
4. Enzim mencerna pati di dalam endosperm menjadi gula
dan molekul lain yang diperlukan embrio untuk tumbuh
19.
20. → Jaringan muda
→ Aktif membelah
→ Pertumbuhan tak-terbatas (indeterminate)
Ciri-ciri:
1. Ukuran sel kecil
2. Sel berdinding tipis
3. Dinding sel terdiri dari zat pektin
4. Nukleus relatif besar
5. Vakoula kecil & banyak
6. Sitoplasma banyak
7. Tidak terdapat ruang antar sel
8. Sel berbentuk kubus/isodiametris (ke segala
arah) tetapi ada juga yang berbentuk prisma
Meristem pada perkembangan tumbuhan
21. Sel meristem terus membelah:
1. Sel inisial/permulaan:
Sel-sel hasil pembelahan tetap berada pada
jaringan meristem
2. Derivat/turunan:
Sel-sel baru yang kedudukannya digantikan
oleh sel meristem
24. 2. Meristem primer
❑ Terdapat pada tumbuhan dewasa yang sel-
selnya masih aktif membelah disebut titik
tumbuh/titik vegetasi
❑ Selnya langsung berkembang dari sel
embrional sehingga merupakan lanjutan dari
pertumbuhan embrio
❑ Terdapat pada ujung akar dan ujung batang
disebut titik tumbuh apikal
❑ Mampu mengadakan pertumbuhan
memanjang
25. 3. Meristem sekunder:
❑ Berasal dari meristem primer
❑ Berkembang dari jaringan dewasa yang telah
berdiferensiasi
❑ Mis: kambium, kambium gabus (folagen)
26. 1.Jaringan meristem apikal
❑ Terdapat pada ujung akar & batang
❑ Menghasilkan sel-sel untuk
tumbuh memanjang = pertumbuhan
primer
Berdasarkan letaknya pada tumbuhan:
27. 2. Meristem interkalar
❑ Terdapat di antara
meristem primer dan
dewasa, misal di
pangkal ruas batang
tumbuhan Gramineae
(berasal dari meristem
primer)
28. 3. Meristem lateral
❑ Pertumbuhan sekunder → kambium dan
kambium gabus
❑ Letaknya sejajar dengan permukaan dan
sepanjang organ
❑ Bertambah besarnya ukuran akar dan batang
29.
30. A. Teori Sel Apikal (Nigel 1878)
→ Sel-sel yang terletak di ujung pokok dan
cabang dari batang dan akar merupakan suatu
meristem yang konstan
B. Teori Histogen
1. Teori Hanstein (1868)
Pada meristem apikal akar terdapat 3
daerah yang disebut histogen/pembentuk
jaringan, yaitu:
Teori tentang mersitem
31. a. Dermatogen
selapis sel paling luar merupakan primordia yang
akan menjadi epidermis
b. Periblem
Beberapa lapis sel sebelah dalam dermatogen,
tumbuh menjadi korteks
c. Plerom
Beberapa lapis sel sebelah dalam periblem,
tumbuh menjadi stele
Pada ujung akar terdapat kaliptra (tudung akar)
Berisi tepung statolit (agar akar mempunyai gaya
berat). Sel-sel kaliptra dihasilkan kaliptrogen
32. 2. Teori Haberlandt (1914)
Meristem apikal dibagi menjadi 4 daerah:
a. Promeristem
→ Daerah terujung membelah membentuk meristem baru
b. Protoderm
→ Beberapa lapis sel terluar, di sebelah dalam promeristem,
menjadi epidermis & korteks
c. Prokambium
→ Beberapa lapis sel di bawah protoderm, menjadi
kambium pembentuk xilem & floem sekunder
d. Meristem dasar
→ Beberapa lapis sel paling dalam, tumbuh menjadi stele
33. 3. Teori Tunika Korpus (Schimidt 1924)
Ujung jaringan meristem tersusun 2 daerah:
a. Tunika
→ bagian luar menjadi epidermis & korteks
b. Korpus
→ lapisan dalam membelah tidak beraturan
membentuk stele
34. a. Tunika (shoot apical meristem)
b. Primordia daun
c. Primordia cabang
d. Daun
e. Korpus (stem tissue)
5
4
2
1
3
6
1. Dermatogen
2. Periblem
3. Plerom
4. Kaliptrogen
5. Kaliptra
6. Kolumela dengan tepung statolit
36. Meristem tunas apikal
❑ Lapisan terluar (L1)
→ tunas epidermis
❑ Lapisan L2 dan L3
→ jaringan internal
❑ Zona pusat → mengandung sel
induk/stem cell, membelah perlahan
→ membentuk tubuh tanaman
❑ Zona tepi/peripheral → membelah
dengan cepat → menghasilkan
primordia daun
❑ Zona rusuk/rib → di bawah zona
pusat
37. ❑ Meristem tunas apikal
pucuk → berulang-ulang
terbentuk→ fitomer
❑ Setiap fitomer → memiliki
satu atau lebih daun
❑ Nodus → tempat
menempelnya daun
❑ Internodus → di bawah
daun dengan satu atau
lebih tunas di bagian
aksila daun
38. Perkembangan Daun
ORGANOGENESIS
→ Sel-sel L1 dan L2
di sekitar kubah
apikal →
pembelahan
dengan cepat →
tumbuh mencuat
ke luar →
primordia daun →
menjadi daun
PERKEMBANGAN
SUB-ORGAN
daerah primordia→
berkembang menjadi
bagian-bagian spesifik
dari daun → Proses
diferensias:
1. Dorsiventral
(abaxial-adaxial)
2. Proximodistal
(apikal-basal)
3. Lateral
DIFERENSIASI SEL
DAN JARINGAN
❑ Sel-sel L1 →
berdiferensiasi menjadi
epidermis (sel-sel
epidermis, trikoma,
dan sel penjaga)
❑ Sel-sel L2 →
berdiferensiasi menjadi
sel-sel mesofil
fotosintetik
❑ Sel-sel L3 → unsur
pembuluh serta
seludang berkas
39. Asal usul daun pada tunak apikal dan simetris aksis pada batang
(A) Daun primordia pada sisi-sisi meristem tunas apikal
(B) Perkembangan yang beragam pada aksis batang
40. Terprogram secara genetis
A. Berselang-seling: 1 daun di setiap buku
B. Berhadapan: sepasang daun berhadapan di setiap buku
Pemograman secara genetis pada susunana primordia daun
41. C. Berhadapan silang:
sepasang daun di
setiap buku, arah
berselang-seling
D. Terpusat:
lebih dari 2
daun pada
setiap buku
E. Spiral: 1 daun
pada buku dengan
posisi spiral pada
batang.
42. Tudung akar: dibentuk
dari selinisiasi →
penerima stimulus
gravitasi, sekresi lendir
muko polisakarida
Zona meristematik:
membangun akar primer
Zona pemanjangan:
pembelahan sel menurun,
Sel memanjang cepat &
aktif
Zona pendewasaan: sel-sel
terdiferensiasi → tempat
tumbuh akar cabang
PERKEMBANGAN
AKAR
43. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan bentuk
sistem akar:
1. Permeabilitas akar → berhubungan dengan
kelimpahan, penyebaran pori-pori
2. Air tanah
3. Aerasi tanah → berhubungan dengan pertukaran gas
dan udara
4. Suhu tanah
5. Faktor kimia tanah → keasaman tanah, ketersediaan
unsur-unsur yang untuk pertumbuhan akar/dan
tumbuhan
44. ❑ Akar mengalami pertumbuhan sekunder → akar
tunggang dan akar lateral utama pada gimnosperma
dan dikotiledon berkayu
❑ Akar pada kotiledon herba → tidak ada penebalan
sekunder sama sekali atau hanya berupa sisa
❑ Penebalan sekunder tidak terjadi pada akar
monokotiledon kecuali Dracaena
❑ Akar gimnospermae dan dikotiledon terjadi penebalan
sekunder → kambium nampak pada bagian dalam
floem → sel-sel perisikel pada sisi luar gugus
protoxilem membelah diri → membentuk sel-sel
kambium
Kambium pada akar
45. FASE REPRODUKTIF
❑ FASE REPRODUKTIF → dimulai bila ada peralihan
struktur daun yang sederhana menjadi struktur yang
lebih komplek yaitu pembungaan
❑ Peristiwa pembungaan → rangkaian perubahan yang
kompleks melibatkan proses fisiologis dan morfologis
❑ Faktor induksi pembungan:
1. Hormon pembungaan (florigen) atau stimulus
pembungaan yang terakumulasi di bagian daun →
mengalihkan fase vegetatif menjadi reproduktif
2. Kondisi nutrisi yang optimum bersamaan dengan
perubahan apeks
3. Perubahan biokimia pada apeks → mengubah
nutrisi untuk induksi pembungaan
46.
47. Tahap Pembentukan Bunga
INDUKSI
BUNGA
(EVOKASI)
→ Meristem
vegetatif
deprogram
menjadi
meristem
reproduktif
→ Berhubungan
dengan factor
genetic dan
nutrisi
INISIASI
BUNGA
→ Perubahan
morfologis
menjadi
bentuk
kuncup
reproduktif
yang dapat
dideteksi
mikroskopis
PERKEMBANGAN
KUNCUP BUNGA
Diferensiasi bagian-
bagian bunga →
perkembangan
polen
(mikrosprorogenesis)
& kantong embrio
(megasporogenesis)
→ pematangan
organ jantan dan
betina
ANTHESIS
→ Pemekaran
bunga
→ Kadangkala
bersamaan
dengan
masaknya
organ
jantan dan
betina
48.
49.
50. Interaksi antara tumbuhan dan lingkungan:
1. Fotoperiodisme
2. Suhu
Didukung oleh nutrisi yang cukup
Tumbuhan kompeten memproduksi hormon
(florigen) di daun → ditransportasikan ke
meristem apikal/aksilar → reproduktif
51.
52. 1. Tumbuhan: 1 X daur hidup → monokarp
2. Beberapa X daur hidup → polikarp
Jenis senesensi:
1. Senesensi tajuk udara (aeral shoot) → pada
tumbuhan tahunan herba
2. Senesensi daun musiman → musim gugur daun
3. Senesensi daun berurutan → menurut umur
4. Senesensi buah masak → buah berdaging/kering
5. Senesensi kotiledon dan organ bunga
6. Senesensi sel-sel tertentu → trikoma, unsur xilem
SENESENSI
53. 1. Senescence down-regulated genes (SDGs):
gen-gen penyandi protein/enzim
fotosintesis dan sintesis lain
2. Senescence associated genes (SAGs): Enzim
hidrolitik (protease, ribonuklease, lipase
dll.), biosintesis etilen (ACC sintase, ACC
oksidase)
3. Programmed cell death (PCD): diseluruh
bagian tumbuhan
Proteksi terhadap serangan patogen,
melalui produksi senyawa fenolik
Senesensi disandi secara genetik