Biologi Perkembangan Tumbuhan : Perkecambahan Serbuk Sari

PERKECAMBAHAN SERBUK SARI

A.    Tujuan           : Mengamati serbuk sari yang berkecambah secara in vitro

B.     Hasil dan Pembahasan

Bunga Tapak Dara Setengah Mekar Dingin (suhu 20°C)	Bunga Tapak Dara Setengah Mekar, suhu 30°C (panas)
Bunga Tapak Dara Mekar suhu 20°C (dingin)	Bunga Tapak Dara Mekar Suhu 30°C (panas)

Praktikum kali ini bertujuan untuk mengamati serbuk sari yang berkecambah secara in vitro. Alat dan bahan yang dibutuhkan adalah serbuk sari tanaman tapak dara (Vinca rosea), larutan sukrosa 10%, api bunzen, tusuk gigi, gelas benda cekung dan penutupnya, mikroskop, dan pipet tetes. Bunga tapak dara dipilih dalam praktikum kali ini karena bunga ini tumbuhnya tidak mengenal musim, mudah ditemukan di mana-mana, waktu perkecambahan singkat sehingga cocok untuk digunakan praktikum, mengingat waktu yang disediakan untuk praktikum juga terbatas.

Langkah yang praktikan lakukan adalah mengambil serbuk sari bunga tapak dara dengan cara membuka bagian tengah mahkota bunga yang berbentuk bulat. Benang sari dan antera bunga ini terdapat di disitu. Setelah itu praktikan mengambil benang sari dengan menggunakan tusuk gigi dan menaburkan serbuk sarinya pada gelas benda cekung yang telah ditetesi larutan sukrosa 10%. Langkah selanjutnya adalah mengamati di bawah mikroskop. Untuk serbuk sari yang menggunakan suhu 30°C (panas), praktikan memanaskan larutan sukrosa diatas nyala api bunzen hingga didapat suhu yang diinginkan, selanjutnya sama dengan langkah sebelumnya, yaitu meneteskan larutan sukrosa 10% pada gelas benda cekung, menaburkan serbuk sari, dan menutup dengan gelas penutup, terakhir mengamatinya di bawah mikroskop. Pengamatan dilakukan rentang waktu 5menit selama 30 menit.

Perkecambahan serbuk sari secara in vitro ini digunakan untuk menguji viabilitas serbuk sari.  Prinsip dari perkecambahan in vitro ini adalah menyamakan kondisi medium dengan kondisi kepala putik, tempat dimana serbuk sari berkecambah secara alami. Medium yang digunakan harus mendekati kondisi lingkungan di kepala putik, agar serbuk sari dapat berkecambah dengan baik. Selain perkecambahan secara in vitro, dikenal juga perkecambahan secara in vivo, yang mana perkecambahan ini serbuk sari diserbukkan di kepala putik. Perkecambahan secara in vivo memakan waktu yang cukup lama, sehingga pada praktikum kali ini menggunakan perkecambahan secara in vitro yang lebih praktis.

Serbuk sari (pollen grain) merupakan sebuah sel hidup yang berisi sel kelamin jantan pada bunga (mempunyai protoplasma) yang terbungkus oleh dinding sel. Dinding serbuk sari mempunyai peranan yang sangat penting untuk melindungi serbuk sari dalam perjalanannya dari kepala sari menuju putik. Dinding serbuk sari mempunyai dua lapisan dasar yaitu eksin dan intin. Intin adalah lapisan bagian dalam yang dibangun dari bahan selulose. Eksin adalah lapisan dinding bagian luar yang tersusun atas sporopolenin. Sporopolenin ini tahan terhadap dekomposisi fisik maupun biologis. Pada permukaan eksin ini, terdapat celah atau pori yang disebut apertura yang mempunyai dinding tipis, dan digunakan oleh serbuk sari untuk jalan keluarnya buluh serbuk sari, sehingga sering juga disebut celah perkecambahan.

Kepala putik yang telah masak biasanya mengeluarkan lendir yang mengandung gula dan zat-zat lain yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari. Bilamana serbuk sari jatuh di atas kepala putik, maka dalam keadaan normal akan menyerap cairan yang dihasilkan oleh kepala putik, kemudian akan menggembung dan berkecambah. Untuk perkecambahan serbuk sari umumnya diperlukan suhu berkisar antara 15°C sampai 35°C. Pada suhu yang lebih tinggi akan terjadi penguapan sehingga banyak serbuk sari yang kering. Pada suhu 40°C sampai 50°C banyak serbuk sari mati. Sebaliknya pada suhu yang terlalu rendah misalnya di bawah 10°C, tidak ada serbuk sari yang dapat berkecambah. Pada umumnya suhu optimum yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari berkisar pada 25°C.

Penyerbukan merupakan peristiwa pemindahan atau jatuhnya pollen dari anther pada kepala putik (stigma) baik pada bunga yang sama atau bunga lain yang masih dalam satu spesies. Jika pollen sesuai (compatible), pollen akan berkecambah pada kepala putik dan membentuk sebuah tabung pollen yang akan membawa gamet jantan pada gametofit betina. Suatu senyawa protein tertentu pada awal pembentukan pollen yang disebut Lectin, terdapat di dalan exine dan intine. Lectin berperan penting dalam mekanisme mengenali antara putik-pollen. Namun bila pollen tidak sesui (incompatible), perkecambahan pollen akan terhambat atau pertumbuhan tabung pollen akan tertahan dalam jaringan pemindah.

Pollen akan segera berkecambah setelah beberapa menit dilepas oleh anther, bila ketersediaan dari air, garam anorganik tertentu, termasuk boron dan sumber energi seperti sukrose cukup. Tabung pollen akan masuk ke dalam stigma melalui diantara sel-sel jaringan pemindah di dalam stylus dan akhirnya mencapai ovul. Waktu yang diperlukan pollen untuk mencapai ovul antara 12-24 jam. Waktu yang digunakan untuk proses tersebut bagi setiap spesies adalah tidak sama.

Pemanjangan tabung pollen adalah tetap untuk setiap spesies. Ketika butir pollen siap dipencarkan, pollen ini dalam keadaan dormansi dengan kadar air antara 10-15% hampir mirip dengan biji. Pada Gramineae mempunyai umur pollen yang relatif pendek, misalnya pollen Paspalpum akan kehilangan viabilitasnya setelah 30 menit. Kebanyakan pada tanaman berbunga pollen akan mengalami penurunan secara drastis setelah 12 jam mengalami dehiscence. Namun viabilitas pollen dapat diperpanjang dalam keadaan artifisial yaitu bila disimpan pada temperatur dan kelembaban yang rendah. 

Serbuk sari yang baik diperoleh dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampir mekar). Pada saat itu ruang sari belum pecah dan berisi penuh dengan serbuk sari dengan daya tumbuh yang tinggi. Serbuk sari makin lama berada di alam bebas makin berkurang daya pertumbuhannya sampai suatu saat tidak dapat tumbuh sama sekali. Kemampuan ini disebut dengan viabilitas serbuk sari.

Viabilitas serbuk sari dapat diketahui dengan menumbuhkannya secara in vitro dengan menggunakan medium buatan. Medium yang digunakan ada 2 macam, yaitu medium A yang terdiri atas 0,5% sukrosa, 20% agar dan 0,001% H3BO3 atau medium B yang terdiri atas 30 g/l sukrosa, 300 mg/l Ca(NO3)2.4H2O, 200 mg/l MgSO4.7H2O, 10 mg/l KNO3 dan 100 g/l H3BO3. Namun medium yang paling banyak digunakan adalah medium A karena mudah dalam pembuatan dan biaya yang dikeluarkan tidak begitu banyak. Penambahan pada medium dapat mempercepat perkecambahan dan pertumbuhan buluh serbuk sari. Pembuatan media tumbuh serbuk sari ini pada prinsipnya disamakan dengan lingkungan dimana serbuk sari itu tersimpan pada kantong yang ada pada bunga (lingkungan disamakan dengan lingkungan aslinya).

Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa pada lima menit pertama baik bunga tapak dara setengah mekar suhu 30°C maupun mekar suhu 20°C, serta mekar suhu 30°C mulai terlihat perkecambahannya, yang ditandai dengan munculnya buluh yang merupakan pemanjangan dari intin yang berada pada dinding serbuk sari. Intin ini akan memanjang, menembus pada wilayah apertura serbuk sari. Pembentukan buluh sari ini bertujuan untuk memberikan jalan bagi sel sperma untung dapat mencapai bakal biji dan melakukan pembuahan. Akan tetapi, pada serbuk sari yang diambil dari bunga tapak dara setengah mekar suhu 20°C pada lima menit pertama belum terlihat pemanjangan buluh. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor usia, juga suhu. Akan tetapi menurut teori, serbuk sari yang baik didapat dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampir mekar atau setengah mekar), sehingga dapat dimungkinkan karena praktikan yang membiarkan serbuk sari terlalu lama dan tidak langsung menutupnya dengan gelas penutup. Hal ini dapat menyebabkan media pengamatan mengering dan serbuk sari tidak dapat berkecambah dengan baik.

Pada menit kesepuluh hingga ketiga puluh buluh sari terus berkecambah dan setiap serbuk sari hanya satu buluh saja yang berkecambah, sehingga biasa disebut monosifonus. Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa serbuk sari yang diambil dari bunga tapak dara mekar dengan pemanasan suhu 30°C mempunyai daya perkecambahan yang paling lambat jika dibandingkan dengan lainnya. Hal ini dapat disebabkan karena usia bunga yang tua, sehingga viabilitas serbuk sari menurun. Serbuk sari yang baik diperoleh dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampir mekar), sebab pada saat itu ruang sari belum pecah dan berisi penuh dengan serbuk sari dengan daya tumbuh tinggi.

Jadi, perkecambahan serbuk sari dapat dipengaruhi oleh faktor usia dan suhu. Dalam praktikum kali ini suhu yang digunakan adalah suhu optimum (berkisar ±25°C yaitu 20°C dan 30°C) sehingga serbuk sari dapat berkecambah dengan baik. Selain itu serbuk sari juga didapat dari bunga tapak dara yang dewasa, yang mana pada saat itu ruang sari belum pecah dan berisi penuh dengan serbuk sari dengan daya tumbuh yang tinggi, sehingga dapat terlihat dengan jelas di bawah mikroskop perkecambahan serbuk sarinya.

C.    Kesimpulan

Perkecambahan serbuk sari secara in-vitro digunakan untuk mengetahui daya perkecambahan atau daya tumbuh (viabilitas) serbuk sari dengan menggunakan media buatan yang terdiri atas 1-2% agar yang telah dilarutkan pada cairan gula pada konsentrasi tertentu. Pada prinsipnya lingkungan yang ada pada medium buatan dibuat sama dengan lingkungan pada kepala putik, sehingga perkecambahan serbuk sari dapat terjadi. Pertumbuhan buluh serbuk sari diawali oleh pemanjangan intin yang menembus apertura dimana pada intin terdapat inti vegetatif dan dua inti generatif. Viabilitas perkecambahan serbuk sari dipengaruhi oleh usia, serta suhu.

4. Diskusi

1.    Apa tujuan pengamatan perkecambahan serbuk sari secara in vitro ?

Jawab : Untuk menguji viabilitas atau daya tumbuh serbuk sari.

2.    Secara alami, dimana terjadi perkecambahan serbuk sari?

Jawab : Secara alami perkecambahan serbuk sari terjadi di kepala putik.

3.    Apa yang dimaksud dengan polinasi dan fertilisasi?

Jawab : a. Polinasi adalah proses pemindahan serbuk sari dari kepala sari (anthera) ke kepala putik (stigma).

b.    Fertilisasi adalah proses pertemuan atau meleburnya inti generatif 1 (sel sperma) dengan sel telur (ovum) yang membentuk zigot dan inti generatif 2 (sel sperma) dengan inti polar membentuk endosperm pada tumbuhan angiospermae.

4.      Apa fungsi pembentukan buluh serbuk sari?

Jawab : Sebagai jalan bagi sel sperma untuk dapat bertemu dengan sel telur pada bakal biji agar dapat melakukan pembuahan.

5. Berapa jumlah inti yang terdapat di dalam buluh serbuk sari angiospermae?

Jawab : Di dalam buluh serbuk sari angiospermae,terdapat tiga inti yaitu 1 inti vegetatif dan 2 inti generatif (sel sperma)