Embriogenesis Tumbuhan dan Perkembangan Biji

Setelah pembuahan, satu sel dibentuk menjadi embrio dan dikemas dengan cadangan makanan serta lapisan pelindung untuk membentuk biji — kapsul dorman yang dapat tersebar yang meluncurkan generasi berikutnya.

Definition

Embriogenesis tumbuhan adalah perkembangan embrio dari sel telur yang dibuahi melalui pembelahan sel yang teratur yang membentuk rencana tubuh, dan perkembangan biji adalah pembentukan paralel jaringan nutrisi dan pelindung di sekitarnya menjadi biji yang matang.

Scope

Topik ini mencakup pembuahan ganda pada tumbuhan berbunga, pembentukan pola embrio, pembentukan endosperma dan kulit biji, akumulasi cadangan penyimpanan, serta pembentukan, pemeliharaan, dan pemutusan dormansi biji dalam perkecambahan.

Core questions

• Bagaimana pembuahan ganda menginisiasi embrio dan pasokan makanannya?
• Bagaimana rencana dasar tubuh tumbuhan terbentuk selama embriogenesis?
• Apa yang mengontrol dormansi biji dan waktu perkecambahan?

Key theories

Pembuahan ganda

Pada tumbuhan berbunga, satu sperma membuahi sel telur untuk membentuk embrio sementara sperma kedua menyatu dengan inti sel pusat untuk membentuk endosperma nutrisi, menghubungkan embrio dengan pasokan makanannya.

Pembentukan pola apikal–basal embrio

Pembelahan asimetris zigot dan pembelahan teratur selanjutnya, yang dipandu oleh gradien auksin, membentuk sumbu pucuk–akar dan meristem pendiri tumbuhan.

Mechanisms

Setelah penyerbukan, tabung serbuk sari mengantarkan dua sel sperma ke kantung embrio; satu membuahi sel telur (membentuk zigot diploid) dan yang lainnya menyatu dengan sel pusat untuk membentuk endosperma yang biasanya triploid. Zigot membelah secara asimetris, dan pembelahan sel yang berpola, yang diatur sebagian oleh transpor auksin terarah, membentuk sumbu apikal–basal dan radial serta meristem pucuk dan akar. Saat biji matang, ia mengakumulasi cadangan penyimpanan dan mengering; hormon asam absisat dan giberelin menyeimbangkan pembentukan dormansi dengan pelepasannya saat perkecambahan.

Clinical relevance

Biji adalah dasar pertanian dan pasokan makanan global; pemahaman tentang akumulasi cadangan penyimpanan, dormansi, dan perkecambahan mendasari kualitas biji, penyimpanan, pemuliaan, dan penanaman seragam yang dibutuhkan tanaman.

History

Pembuahan ganda ditemukan pada tumbuhan berbunga oleh Nawaschin dan Guignard sekitar tahun 1898, dan embriologi abad kedua puluh serta genetika molekuler selanjutnya pada spesies model menjelaskan bagaimana embrio dibentuk dan bagaimana biji matang dan berkecambah.

Key figures

• Sergei Nawaschin
• Eduard Strasburger

Seminal works

• raven2013
• taiz2015

Frequently asked questions

Apa itu pembuahan ganda?

Unik untuk tumbuhan berbunga, pembuahan ganda adalah penyatuan satu sperma dengan sel telur untuk membentuk embrio dan sperma kedua dengan inti sel pusat untuk membentuk endosperma, jaringan yang memberi nutrisi pada embrio yang sedang berkembang.

Mengapa banyak biji membutuhkan periode dormansi sebelum berkecambah?

Dormansi mencegah biji berkecambah segera atau dalam kondisi yang tidak menguntungkan; dormansi dipecahkan oleh isyarat seperti dingin, cahaya, atau pasca-pematangan, memastikan bahwa perkecambahan bertepatan dengan kondisi yang sesuai untuk kelangsungan hidup bibit.