pembuahan ganda adalah proses yang terjadi pada tanaman , dimana salah satu inti gamet serbuk sari biji-bijian (gametofit jantan) menyuburkan reproduksi wanita sel (sel telur) dan lain subur sel lain, yang akan berbeda jika itu adalah angiosperma atau gnetal a.
Pada angiospermae, inti kedua gametofit menyatu dengan dua inti kutub yang ada di sel pusat kantung serbuk sari untuk kemudian berkembang di endosperma. Sebaliknya, pada gnetal, nukleus kedua gametofit jantan menyatu dengan nukleus kanal ventral untuk menghasilkan embrio kedua.
Pemupukan pada tumbuhan. 1) sporofit; 2) kepala sari; 3) sel telur; 4) ovarium; 5) sel induk mikrospora; 6) sel induk megaspora; 7) mikrospora; 8) megaspora; 9) butir serbuk sari (gametofit jantan); 10) kantung embrio (gametofit betina dewasa); 11) benih; 12) endosperm (3n); 13) benih matang; I) diploid (2n); II) haploid (n); III) meiosis; IV) Pembelahan mitosis; V) Penyerbukan; VI) pemupukan ganda; Diambil dan diedit dari: TheLAW14 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Ahli botani awalnya percaya bahwa pembuahan ganda adalah fenomena eksklusif angiospermae, namun prosesnya juga kemudian dijelaskan untuk tanaman dari kelompok gnetal.
Indeks artikel
Sejarah
Ahli botani asal Rusia Sergey Gavrilovich Nawashin yang bekerja dengan angiosperma spesies Lilium martagon dan Fritillaria tenella adalah yang pertama mengamati proses pembuahan ganda. Fenomena ini kemudian ditunjukkan oleh ahli botani Polandia-Jerman terkenal Eduard Strasburger.
Setelah penemuan ini, berbagai ahli botani melaporkan peristiwa pembuahan ganda yang tidak normal pada berbagai kelompok gymnospermae ( Thuja, Abies, Pseudotsuga , antara lain). Produk dari pembuahan kedua bisa merosot, menghasilkan inti bebas atau juga menimbulkan embrio tambahan.
Kemudian ditunjukkan bahwa pembuahan ganda adalah peristiwa normal pada tanaman dari kelompok kelamin, tetapi dalam hal ini, tidak seperti pada angiospermae, pembuahan kedua selalu menghasilkan embrio tambahan dan bukan endosperma.
Keterangan
Pada angiospermae
Pada sebagian besar angiospermae, sel prekursor megaspora (megasporosit) menghasilkan empat megaspora haploid melalui meiosis, yang hanya satu berkembang untuk menghasilkan megagametofit, sementara yang lain berdegenerasi.
Megagametofit menghasilkan delapan inti, dua di antaranya (inti kutub) bermigrasi menuju zona pusat megagametofit atau kantung embrio, sehingga menimbulkan sel binukleat.
Sisa inti tersusun dalam kelompok tiga di pinggiran, salah satunya akan membentuk ovosel, dua yang berdekatan akan membentuk sinergi, sedangkan tiga sisanya yang terletak di ujung yang berlawanan akan membentuk antipoda.
Untuk bagiannya, gametofit jantan (butir serbuk sari) menghasilkan tiga inti; dua sperma dan satu vegetatif. Ketika butir polen bersentuhan dengan stigma, ia berkecambah dan menghasilkan tabung polen yang tumbuh melalui stilus, tertarik oleh zat yang dihasilkan oleh sinergis.
Kedua inti sperma kemudian bermigrasi melalui tabung polen untuk melakukan pembuahan ganda. Salah satu inti sperma akan menyatu dengan inti sel telur dan membentuk zigot yang akan menghasilkan embrio, sedangkan yang lain akan menyatu dengan dua inti sel pusat sehingga menimbulkan endosperma.
endosperma
Endosperm adalah jaringan triploid yang terbentuk dari peleburan sel pusat kantung embrio (binukleat) dengan salah satu dari dua inti sperma dari butir serbuk sari. Sel endosperm kaya akan butiran pati yang tertanam dalam matriks protein dan fungsinya adalah untuk memasok bahan nutrisi ke embrio yang sedang berkembang.
Tidak ada konsensus di antara para ilmuwan tentang asal usul evolusi endosperma pada angiospermae. Beberapa penulis berpendapat bahwa itu adalah embrio ekstra yang perkembangannya diubah menjadi jaringan nutrisi untuk kepentingan embrio lainnya.
Penulis lain berpendapat bahwa endosperma bukanlah produk reproduksi seksual, tetapi merupakan fase vegetatif dari perkembangan kantung embrio, seperti yang terjadi pada gymnospermae. Kedua hipotesis memiliki pencela dan pembela mereka.
Di Gnetales
Satu-satunya tanaman gymnospermae yang terbukti melakukan pembuahan ganda adalah genus Gnetum dan Ephedra (Gnatales). Namun, tidak satu pun dari mereka yang menghasilkan endosperma sebagai hasil dari pembuahan ganda ini.
Ephedra
Dalam setidaknya dua spesies Ephedra , gamet betina terbentuk di archegonia dalam gametofit monospora. Tabung sperma untuk bagiannya mengandung empat inti, dua di antaranya adalah reproduksi.
Inti sperma ini dilepaskan dalam megagametofit dan salah satunya akan menyatu dengan inti sel telur, sedangkan yang lain akan menyatu dengan inti saluran ventral.
Hasilnya adalah dua zigot yang akan berkembang menjadi embrio hidup yang identik secara genetik, karena dua inti betina terbentuk dalam gametofit monospora, sedangkan dua inti sperma dari tabung polen yang sama juga identik secara genetik.
Dua atau lebih archegonia dapat terbentuk di setiap gametofit betina, menghasilkan beberapa peristiwa pembuahan ganda yang terjadi secara bersamaan dalam gametofit.
Gnetum
Pembuahan ganda di Gnetum menghadirkan perbedaan penting jika dibandingkan dengan pembuahan ganda yang terjadi di Ephedra . Di Gnetum , tidak seperti di Ephedra , gametofit betina bersifat tetrasporik dan bukan monosporik.
Perbedaan lainnya adalah bahwa di Gnetum tidak terbentuk archegonia atau sel telur yang telah ditentukan sebelumnya. Karena hilangnya oosel, banyak inti gametofit betina dapat dibuahi; dengan cara ini, dua inti sperma dari tabung serbuk sari dapat membuahi dua inti wanita mana pun.
Seperti di Ephedra , proses pembuahan ganda di Gnetum akan menghasilkan dua zigot yang layak, tetapi dalam hal ini zigot tidak akan identik secara genetik karena sifat tetrasporik dari gametofit betina. Di Gnetum, beberapa peristiwa pembuahan ganda juga dapat terjadi, jika ada cukup banyak serbuk sari.
Tanaman jelatang Ephedra viridis. Diambil dan diedit dari: Dcrjsr [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)].
Pemupukan ganda dan evolusi pada tanaman
Penemuan pembuahan ganda di Gnetum dan Ephedra mendukung hipotesis evolusi yang menurutnya proses ini berasal dari nenek moyang yang sama dari Gnetales dan angiospermae, oleh karena itu akan menjadi synapomorphy (karakter turunan bersama) yang akan memungkinkan mereka untuk dikelompokkan dalam clade of antofit (monofiletik).
Synapomorphies adalah karakter turunan yang dimiliki oleh dua atau lebih spesies atau taksa dan karena itu dapat menunjukkan beberapa derajat kekerabatan. Karakter leluhur (plesiomorphic) dalam hal ini adalah pembuahan sederhana.
Dengan cara ini, Gnetales bisa menjadi kelompok basal dalam clade anthophytes di mana pembuahan ganda menimbulkan dua zigot yang layak, sedangkan penampilan endosperma sebagai produk pembuahan ganda akan menjadi sinapomorfi unik dalam angiospermae. .
Referensi
- Endosperma. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
- Fekundasi ganda. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
- C. kecapi. Apa itu grup monofiletik? Dipulihkan dari lifeder.com.
- MW Nabors (2004). Pengantar Botani. Pendidikan Pearson, Inc.
- JS Carmichael & KAMI Friedman (1996). Pemupukan ganda di Gnetum gnemon (Gnetaceae): Pengaruhnya pada evolusi reproduksi seksual dalam Gnetales dan clade Anthophyte. Jurnal Botani Amerika.
- KAMI Friedman (1990). Reproduksi seksual pada Ephedra nevadensis (Ephedraceae): bukti lebih lanjut dari pembuahan ganda pada tanaman berbiji yang tidak berbunga. Jurnal Botani Amerika.
- Unit 24: Fertilisasi dan embriogenesis. 24.3. Angiospermae. Dalam Morfologi tumbuhan berpembuluh. Dipulihkan dari biologia.edu.ar.
