mikrosporogenesis dalam botani, merupakan salah satu tahapan pembentukan serbuk sari. Secara khusus, ini terdiri dari pembentukan mikrospora. Itu terjadi di kepala sari bunga, mulai dari sel yang disebut mikrosporosit.
Pada intinya, proses tersebut melibatkan pembelahan meiosis mikrosporosit, menghasilkan pembentukan sel yang disebut mikrospora. Saat mikrosporosit mengalami meiosis, untuk setiap sel awal diperoleh empat anak perempuan dengan pengurangan beban genetik.
Sumber: André Karwath alias Aka [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)]
Nasib mikrospora adalah berubah menjadi sel dengan dua inti. Selama perkembangannya, mikrospora secara progresif meningkatkan volumenya , suatu peristiwa yang terkait dengan pembentukan vakuola. Secara paralel, perpindahan inti sel terjadi.
Proses ini menimbulkan butiran serbuk sari, yang mengalami transformasi berturut-turut setelah pembuahan. Proses di mana mikrospora berubah menjadi serbuk sari disebut mikrogametogenesis.
Setelah serbuk sari turun dari stigma, duplikasi salah satu inti, yang dikenal sebagai inti sperma, terjadi lagi. Dengan cara ini, gametofit jantan terdiri dari sel dengan tiga struktur inti.
Indeks artikel
Mikrosporogenesis
serbuk sari
Butir polen adalah struktur berukuran kurang lebih mikroskopis yang sesuai dengan gametofit jantan tanaman dengan biji atau spermatofit.
Bagian kepala sari yang mengandung butir disebut kantung serbuk sari, terletak di zona jantan bunga: benang sari.
Mikrosporogenesis: tahap pertama perkembangan serbuk sari
Kehidupan gametofit jantan ini terjadi dalam tiga fase yang jelas: tahap awal perkembangan yang di dalam jaringan sporofit jantan disebut mikrosporogenesis; diikuti oleh tahap independen perjalanan ke stigma yang kompatibel dan akhirnya fase pertumbuhan yang cepat dalam jaringan sporofit betina.
Tahap pertama adalah mikrosporogenesis dan terjadi di dalam kepala sari. Ini terdiri dari serangkaian pembelahan meiosis sel yang disebut mikrosporosit atau “serbuk sari induk”, yang dikemas dalam dinding callose yang tebal.
Formasi tetrad
Hasil dari pembelahan ini adalah sel tetrad, dimana masing-masing sel akan berkembang menjadi gametofit jantan. Masing-masing sel ini dienkapsulasi dalam dinding callose kedua.
Ingat bahwa meiosis adalah proses pembelahan sel dengan sifat pereduksi. Beban genetik sel induk tidak sama dengan yang ditemukan pada anak perempuan.
Dalam kasus mikrosporosit, ini diploid, sehingga sel anak yang dihasilkan dari pembelahan awal adalah haploid. Jumlah kromosom yang dihasilkan tergantung pada spesiesnya.
Sitokinesis
Pembelahan meiosis inti diikuti oleh sitokinesis. Langkah ini sangat menentukan untuk pembentukan akhir dari tetrad, karena ada beberapa pola atau jenis disposisi untuk itu.
Sitokinesis berturut-turut terjadi ketika setiap pembelahan sel disertai dengan pembelahan sitoplasma, sebuah fenomena khas monokotil. Ketika ini terjadi, kita akan melihat bahwa mikrospora tersusun dalam satu bidang, baik dalam bentuk tetrad, belah ketupat atau membentuk huruf T.
Pembelahan alternatif dikenal sebagai sitokinesis simultan, di mana dinding terbentuk pada akhir meiosis. Itu terjadi pada kelompok dikotil. Pola ini menghasilkan dispersi mikrospora di beberapa bidang.
Pembentukan dinding serbuk sari
Dinding polen mulai terbentuk ketika mikrospora masih dalam susunan tetrad dan terbungkus oleh dinding callose.
Langkah pertama melibatkan pengendapan zat yang disebut primexin pada permukaan mikrospora. Ini diikuti oleh pengendapan prekursor sporopolenin. Proses berakhir dengan pengendapan sporopolenin, molekul yang bersifat impermeabel, tahan terhadap serangan bahan kimia.
Bukaan berkembang di daerah di mana pengendapan primexin telah dicegah, oleh aksi retikulum endoplasma.
Peran tikar dalam pengembangan dan transportasi serbuk sari
Selama pembentukan serbuk sari, tikar memainkan peran penting. Ini terdiri dari lapisan sel yang terletak di kepala sari yang mengelilingi sel induk mikrospora. Ada dua jenis sel di tikar: sekretori dan amoeboid.
Sel-sel ini sangat terspesialisasi dan memiliki rentang hidup yang cukup pendek. Seiring waktu, sel kehilangan organisasinya dan akhirnya diserap kembali.
Peran utamanya dalam pengembangan serbuk sari melibatkan penyediaan nutrisi ke mikrospora. Selain itu, mereka memiliki kemampuan untuk mensintesis serangkaian enzim dan menghasilkan “semen” serbuk sari atau pollenkit.
Pollenkit adalah bahan yang bersifat heterogen (lipid, flavonoid, karotenoid, protein, polisakarida, dll) dan konsistensi lengket yang membantu untuk menahan butiran serbuk sari bersama-sama selama transportasi dan melindungi mereka dari pengeringan, sinar ultraviolet, dan faktor lain yang mungkin mempengaruhi kualitasnya.
Mikrogametogenesis
Untuk menyimpulkan, kita akan menjelaskan secara singkat apa yang terdiri dari mikrogametogenesis, untuk secara meyakinkan mengekspos bagaimana asal-usul butir serbuk sari terjadi. Proses ini bervariasi pada angiospermae dan gymnospermae, yaitu:
Angiospermae
Dalam angiospermae, mikrogametogenesis terdiri dari pembelahan mitosis pertama dan kedua serbuk sari, yang mengarah pada pembentukan gamet jantan.
Proses ini dimulai dengan pembentukan vakuola yang terletak di tengah sel, suatu peristiwa yang memaksa inti untuk bergerak. Gerakan nuklir ini menandai transisi dari mikrospora ke butir serbuk sari muda.
Pembelahan mitosis pertama diikuti oleh pembelahan asimetris kedua, di mana bagian generatif dan vegetatif terbentuk. Yang terakhir ini terdiri dari volume yang lebih besar dan mengandung inti yang besar dan menyebar. Dalam kasus bagian generatif mengandung inti yang lebih kecil dan padat.
Selanjutnya, pembelahan simetris terjadi di mana sel generatif memunculkan dua sel sperma.
Gymnospermae
Sebaliknya, mikrogametogenesis di gymnospermae berkembang melalui beberapa pembelahan mitosis. Sebagian besar serbuk sari dalam garis keturunan tanaman ini terdiri dari lebih dari satu sel.
Referensi
- Blackmore, S., & Knox, RB (Eds.). (2016). Evolusi dan Ontogeni Mikrospora: Evolusi dan Ontogeni . Pers Akademik.
- Davies, PJ (Ed.). (2013). Hormon tumbuhan: fisiologi, biokimia dan biologi molekuler . Ilmu Pengetahuan & Media Bisnis Springer.
- Hesse, M., Halbritter, H., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A., Ulrich, S., & Zetter, R. (2009). Terminologi serbuk sari: buku pegangan bergambar . Ilmu Pengetahuan & Media Bisnis Springer.
- López, BP, Calvarro, LM, & Garay, AG (2014). Embriogenesis serbuk sari (embriogenesis gametik). REDUCA (Biologi) , 7 (2).
- Smith H. & Grierson D. (Ed.). (1982) Biologi Molekuler Perkembangan Tumbuhan. Pers Universitas California.
