Poliembrioni, Apomiksis & Embriologi Terapan

poliembrioni

Poliembrioni adalah terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Ditemukan pertama kali oleh Antoni van Leeuwenhoek tahun 1719, pada biji jeruk. Poliembrioni pada Angiospermae kemungkinan terjadi karena:

1. pembelahan embrio yang sudah ada (cleavage pro-embryo)
2. embrio berasal dari sel-sel dalam kandung lembaga selain sel telur yang dibuahi. Pada Ulmus glabra selain embrio zigotik (hasil pembuahan sel telur dan sperma), embrio juga berasal dan sel antipoda
3. terbentuknya kandung lembaga yang banyak, dalam satu ovulum.
4. aktivitas sel-sel sporofilik (sel-sel soma) pada ovum.

Cleavage polyembryony

Dijumpai pada anggrek, seperti Eulophia epidendraea.

cleavage

Proses terjadinya cleavage:

1. zigot membelah tidak teratur menghasilkan masa sel. Masing-masing tumbuh menuju khalaza menghasilkan banyak embrio  (A)
2. pro-embrio membentuk tonjolan (tunas) kecil, masing-masing tunas tumbuh dan berkembang menjadi embrio   (B)
3. embrio yang berbentuk benang, kemudian bercabang-cabang, dan masing-masing cabang tersebut tumbuh menjadi embrio (C)

Klasifikasi poliembrioni

1. Poliembrioni spontan
2. Poliembrioni induksi

Ernst (1910) membedakan poliembrioni spontan menjadi :
Poliembrioni sejati
Dua atau lebih embrio terdapat dalam kantong lembaga, embrio berasal dari zigot/embrio yang sudah ada (Eulophia, Vanda), dan sinergid (Sagittaria) dari sel antipoda (Ulmus) atau dan nuselus/integumen (Citrus, Spiranthes).
Poliembrioni palsu
Embrio terdapat dalam  embryo sac dari satu ovulum yang sama (Fragaria) atau pada plasenta (Loranthaceeae)

Yakolev (1967) membagi poliembrioni berdasar pada sifat genetik. Ada 2 tipe poliembrioni spontan yaitu:

1. Gametofitik : embrio berasal dari sel gamet dan kandung lembaga setelah atau tanpa pembuahan.
2. Sporofitik : embrio berasal dari zigot, pro-embrio atau sel sporofitik inisial ovulum (nuselus atau integumen).

Apomiksis

Apomiksis adalah reproduksi aseksual yaitu proses reproduksi tanpa terjadinya fusi gamet betina dan gamet jantan.
Proses yang selalu terjadi secara berkesinambungan adalah :

1. meiosis, dimana terjadi pembelahan sel-sel sporofitik yang diploid menjadi sel-sel gametik yang haploid. Misalnya : pada mikrosporogenesis (terjadinya mikrospora) dan megasporogenesis (terjadinya megaspora)
2. pembuahan adalah fusi dari sel-sel gametik (sperma dan ovum) menghasilkan zigot (2n). Zigot merupakan  generasi awal fase sporofitik yang diploid.

Klasifikasi Apomiksis

Menurut Maheswari (1950) apomiksis pada tumbuhan Angiospermae dibedakan menjadi :
Apomiksis tidak berulang
sel induk megaspora mengalami pembelahan meiosis secara normal, terbentuk embryo sac yang haploid. Embrio mungkin bberasal dari sel telur yang tidak dibuahi (parthenogenesis haploid) atau berasal dari sel lain pada gametofit
Apomiksis berulang
Kantong embrio berasal dari arkesporium (apospori generatif) atau bagian lain dan nuselus (apospori somatik). Semua inti sel yang menyusun kantong embnio bersifat diploid. Embrio berasal dan sel telur yang tidak dibuahi (parthenogenesis diploid) atau dan sel lain pada gametofit (apogami diploid).

Menurut Bhojwani & Bhatnagar (1999) apomiksis dibedakan menjadi 2 yaitu: :
reproduksi vegetatif, yaitu tanaman diperbanyak melalui bagian tubuhnya (seperti akar, daun atau batang) selain menggunakan biji.
agamospermi, Ada 2 tipe agamospermi, yaitu:

1. embrio berkembang dari suatu sel gametofit betina yang tidak mengalami meiosis, atau
2. berasal langsung darri sel-sel somatik yang menyusun ovulum (bakal biji), seperti nuselus dan iintegumen. Embrio yang berasal dari sel somatik (2 n) disebut embrio adventif.

Pada agamospermi dimana kantong embrio berasal dari sel induk megaspora yang tidak mengalami meiosis,  disebut diplospori, dan yang berasal dari sel soma (nuselus dll) disebut apospori.
Jadi apomiksis berulang sebenarnya adalah agamospermi.

Applied Embryology

Ada 2 tujuan dalam embriologi eksperimental yaitu :

1. mengetahui faktor yang mengontrol berbagai proses embriologis
2. memanipulasi proses embriologis dengan mengubah kondisi lingkungan diseluruh tanaman atau sebagian tanaman itu digunakan untuk percobaan.

Embriologi eksperimental mempunyai hubungan dengan disiplin ilmu lain dalam botani seperti genetika, fisiologi, morfogenesis, biokimia dan lain-lain serta dengan ilmu terapan yaitu plant breeding. Ada beberapa aspek dalam embniologi eksperimental misal :

1. untuk menghasilkan tanaman haploid
2. mengontrol pembuahan
3. perkecambahan pollen dan pertumbuhan buluh pollen
4.  nutrisi embnio
5. induksi poliembrioni
6. partenokarpi
7. tranformasi genetik.

Penelitian-penelitian tersebut dilakukan dengan kondisi aseptis, dengan menggunakan teknik in vitro atau yang lebih popular dikenal dengan istilah Plant Tissue Culture, yaitu suatu teknik dengan mengisolasi sel, jaringan organ atau bagian organ, embrio atau segmen/potongan dan embrio yang ditanam pada medium makanan buatan pada tempat dan gelas atau plastik.
Ada 3 hal penting yang harus diperhatikan dalam teknik ini yaitu:

1. medium makanan yang digunakan;
2. pemeliharan kultur pada kondisi aseptic;
3. aerasi untuk kultur

biologi materi kuliah plantae sains 7:01:00 AM