apomixis merupakan bentuk reproduksi aseksual spesies tertentu melalui biji. Hasilnya adalah generasi yang identik secara genetik dengan tanaman induk. Arti etimologis apomixis berasal dari bahasa Yunani ” apo ” yang berarti – kekurangan atau ketiadaan – dan ” mixis ” yang menunjukkan – campuran atau penyatuan. Memang, dalam apomiksis penyatuan gamet jantan dan betina untuk pembentukan embrio tidak terjadi.
tanaman apomictic tidak mengungkapkan keuntungan adaptif dari sudut pandang dari evolusi reproduksi seksual menyediakan. Namun, apomiksis adalah mekanisme yang memungkinkan pemeliharaan genotipe disesuaikan dengan kondisi lingkungan tertentu.
Dandelion (Taraxacum officinalis) adalah salah satu spesies apomiktik utama. Sumber: pixabay.com
Dalam apomixis mekanisme reproduksi melewati proses seksual dan memungkinkan tanaman berkembang biak melalui biji. Dalam proses ini , meiosis , pembentukan embrio dari pembuahan dan penciptaan endosperm yang layak, tidak terjadi .
Benih tanaman apomiktik terbentuk dari jaringan induk bakal biji, melewati meiosis dan pembuahan. Jenis reproduksi ini sering terjadi pada sebagian besar spesies famili Poaceae , serta dalam genus Asteraceae , Rosaceae dan Rutaceae .
Jika kapasitas ini dapat ditransfer ke tanaman agronomis seperti jagung dan gandum, itu akan menjadi bagian yang berguna dari perbaikan genetik, karena penggunaannya akan mendukung kuantitas dan kualitas makanan yang diperoleh dari genotipe unggul.
Indeks artikel
Jenis
Tiga mekanisme yang berbeda diketahui melalui mana tanaman berkembang biak dengan apomiksis. Apomiksis gametofit karena diplosporia dan aposporia, dan apomiksis sporofit atau embrio adventif.
Diplosporia
Diplosporia adalah mekanisme reproduksi aseksual atau apomiksis di mana embrio berasal dari kantung embrio yang tidak tereduksi. Akibatnya, embrio baru memiliki nomor kromosom yang sama dengan tanaman induk asal.
Ini adalah proses yang terjadi ketika sel induk dari kantung embrio atau gametofit betina berkembang langsung dari embrio. Juga dikenal sebagai partenogenesis diploid, ditandai dengan adanya embrio diploid.
aposporia
Aposporia adalah mekanisme reproduksi apomiktik atau aseksual dimana kantung embrio berasal dari sel somatik. Kantung embrio berasal dari beberapa sel somatik yang terletak di integumen atau nucela yang mengelilingi sel punca kantung embrio.
Dalam hal ini, gametofit berkembang, tetapi meiosis tidak terjadi; embrio juga diploid. Dalam proses ini, pengurangan jumlah kromosom tidak terjadi, yang dilengkapi dengan partenogenesis atau perkembangan apomiktik ovum.
Paspalum dilatatum, spesies apospora. Sumber: Jebulon [CC0]
Embrio adventif
Disebut embrio nucellar atau sporophytic apomixis, itu adalah jenis reproduksi aseksual dengan biji atau apomixis yang umum pada buah jeruk. Dalam hal ini, tidak ada pembentukan kantung embrio yang diamati, karena embrio berkembang dari sporofit diploid.
Faktanya, embrio berasal dari sel somatik pada tingkat sel telur tanaman induk. Kemudian berkembang dengan pembelahan mitosis berturut-turut, baik proses meiosis maupun pembentukan gametofit betina tidak terjadi.
Mekanisme
Apomiksis adalah hasil modifikasi tahap tertentu dari proses embrionik yang mendasar untuk reproduksi seksual. Dalam hal ini, pengurangan jumlah kromosom dan proses meiosis, termasuk penyatuan acak dan peleburan gamet.
Memang, selama apomiksis, perubahan embrionik ini berhasil melumpuhkan proses meiosis dan produknya. Demikian juga, mereka menghindari atau menggantikan proses pembuahan melalui perkembangan partenogenetik.
Dalam apomiksis ada empat proses embrionik yang membedakannya dari reproduksi seksual:
Apomeiosis
Ini adalah proses yang terjadi ketika struktur sporofit terbentuk tanpa reduksi meiosis atau degenerasi makrospora -megaspora-. Ini merupakan penyederhanaan proses meiosis, dan mereka terjadi baik di diplosporia dan di aposporia.
Perkembangan kantung embrio
Dalam apomiksis, sel-sel yang tidak tereduksi secara sitologis (2 n ) memiliki kapasitas untuk mengembangkan kantung embrio. Dalam kasus spesies aposporik apomiktik, kantung embrio berkembang dari bagian dalam primordium mani atau nucela.
Partenogenesis
Proses embrionik yang menghasilkan pembentukan embrio langsung dari sel telur, tanpa pembuahan terlebih dahulu. Artinya, perkembangan apomiktik bakal biji untuk pembentukan tanaman baru dari bakal biji yang tidak dibuahi.
Proses embrio adventif umum terjadi pada jeruk. Sumber: pixabay
Pseudogami
Proses yang terkait dengan tanaman apomiktik yang membutuhkan penyerbukan, meskipun faktanya mereka berkembang tanpa pembuahan sel induk. Endosperma terbentuk dari peleburan gamet jantan dengan inti kutub sel kantung embrio.
Faktanya, dalam proses apomiksis gametofit, peleburan gamet betina dan jantan atau pembuahan ganda ditekan. Namun, meskipun pembuahan inti kutub dibatalkan, endosperma berkembang secara mandiri.
Pentingnya
Apomixis merupakan teknik yang efisien untuk menghasilkan benih dan spesies baru dalam waktu singkat. Memang, ini memungkinkan penciptaan varietas hibrida baru dengan hasil yang lebih baik dan kualitas fenotipik yang lebih tinggi.
Melalui apomixis, hilangnya karakter spesifik tertentu dalam hibrida dapat dicegah. Menjadi mekanisme fungsional untuk produksi tanaman bebas penyakit dan memperoleh hasil dan produktivitas tanaman yang lebih tinggi.
Contoh
Taraxacum officinalis (Dandelion) adalah salah satu contoh yang paling umum dari tanaman apomictic. Dalam hal ini, apomixis sering terjadi pada tanaman dari famili poaceae -gray-, rosaceous dan compound -asteraceae-.
Dalam komposit atau asteraceae, apomixis adalah bentuk reproduksi yang tak terhindarkan dari sebagian besar spesies. Sebaliknya, di Poaceae dan Rosaceae, apomixis bergantian dengan reproduksi seksual – apomixis fakultatif.
Secara khusus, apomixis terjadi di beberapa genera; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium, dan Taraxacum .
Di poaceae, apomixis awalnya diidentifikasi dalam genus Poa , kemudian dijelaskan di berbagai paniceas dan andropogonea. Di antara genus Poaceae, Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Sorgum dan Themeda dapat dicatat .
Rumput menangis (Eragrostis curvula). Sumber: USDA NRCS Tucson PMC [Domain publik]
Rerumputan ( Eragrostis curvula ) merupakan sumber pangan yang dapat meningkatkan produksi daging sapi. Salah satu bentuk reproduksinya adalah melalui apomiksis diplosporik, yang dapat bersifat wajib atau fakultatif.
Contoh tumbuhan apomiktik lainnya terdapat pada genus Sorbus -serbales- dan Crataegus -thorn- dari famili Rosaceae. Serta spesies Rubus fruticosus (semak duri) dan genus tumbuhan berbunga Hieracium yang termasuk dalam famili Asteraceae.
Referensi
- Aguilera, PM (2013). Genetika dan lokasi lokus apomixis pada spesies kelompok Plicatula Paspalum L. diungkapkan dengan teknik molekuler. (Skripsi) Universitas Nasional Timur Laut. Fakultas Ilmu Pertanian. Institut Botani Timur Laut. (IBONE-CONICET).
- Apomixis (2018) Wikipedia, Ensiklopedia Bebas. Dipulihkan di: es.wikipedia.org
- Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely, & Borges do Valle, Cacilda. (2010). Perilaku meiotik hibrida interspesifik antara Brachiaria ruziziensis seksual buatan tetraploidisasi dan apomiktik tetraploid B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
- Martinez, EJ (2001). Pewarisan reproduksi apomiktik dan identifikasi penanda molekuler terkait dengan karakter di Paspalum notatum (Skripsi) Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Buenos Aires.
- Meier, MS, Zappacosta, DC, Selva, JP, Cervigni, G., & Echenique, CV (2008). Apomixis, studinya dan kemungkinan penggunaannya. AgroUNS, Tahun V, No. 9. hlm 10-13.
- Quero Carrillo, AR, Enríquez Quiroz, JF, Morales Nieto, CR, & Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis dan pentingnya dalam pemilihan dan perbaikan rumput hijauan tropis: tinjauan. Jurnal Ilmu Peternakan Meksiko, 1 (1), 25-42.
