Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Setelah terjadinya penyerbukan, inti generatif serbuksari akan membelah
menjadi dua sel sperma (gamet jantan). Satu sperma membuahi sel telur untuk
membentuk zigot. Sperma yang lain menyatu dengan kedua inti sel yang
terdapat di tengah kantung embrio untuk membentuk endosperma. Penyatuan
dua sperma dengan sel-sel yang berbeda dalamkantung embrio disebut
pembuahan ganda. Setelah fertilisasi ganda, bakal biji akan berkembang
menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi biji dan bakal buah
akan berkembang menjadi buah.

1. Struktur Biji
Embrio dikelilingi oleh kotiledon dan endosperma yang merupakan
persediaan makanan. Embrio dan persediaan makanannya terbungkus oleh
selaput biji. Bila kita membuka biji kacang (dikotil), terlihat bahwa embrio
melekat pada kotiledon. Di bawah titik pelekatan embrio dan kotiledon,
terdapat sumbu embrionik yang disebut hipokotil. Di bawah hipokotil,
terdapat radikula yang merupakan bakal akar. Bagian sumbu embrionik di
atas kotiledon adalah epikotil. Pada ujungnya terdapat plumula yang
merupakan bakal daun.
Pada biji kacang-kacangan, kotiledon berdaging sebelum biji
berkecambah. Namun, kotiledon biji jarak sangat tipis dan
mempertahankan persediaan makanannya di endosperma. Kotiledon ini
akan menyerap zat-zat makanan dari endosperma dan memindahkannya ke
embrio ketika biji jarak mulai berkecambah. Anggota famili rumputrumputan
memiliki kotiledon khusus yang disebut skutelum. Skutelum
akan menyerap zat-zat makanan dari endosperma selama perkecambahan.
Embrio biji rumput-rumputan terbungkus oleh lapisan koleorhiza dan
koleoptil. Koleorhiza melindungi akar dan koleoptil melindungi tunas
embrionik.

2. Perkecambahan Biji
Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi. Imbibisi merupakan
penyerapan air oleh biji. Air yang berimbibisi menyebabkan biji
mengembang, memecahkan kulit biji, dan memicu perubahan metabolic
pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan
pertumbuhannya. Zat-zat makanan dipindahkan dari endosperma atau
kotiledon ke bagian embrio yang sedang tumbuh.
Organ pertama yang muncul dari biji yang berkecambah
dinamakan radikula (bakal akar). Pada tanaman buncis, hipokotil akan
tumbuh dan mendorong epikotil dan kotiledon ke atas permukaan tanah.
Selanjutnya plumula yang terletak di ujung epikotil, akan berkembang
menjadi daun pertama. Daun ini terus tumbuh dan berkembang menjadi
hijau dan mulai berfotosintesis. Kotiledon akan layu dan rontok dari biji
karena cadangan makanannya telah dihabiskan oleh embrio yang
berkecambah. Perkecambahan biji yang disebabkan oleh pertumbuhan
hipokotil yang mendorong kotiledon dan epikotil ke atas permukaan tanah
ini disebut tipe perkecambahan epigeal.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan
Tumbuhan

a. Faktor internal
1.) Gen
Ukuran, bentuk, dan kecepatan tumbuh dikendalikan oleh gen-gen
yang terdapat di dalam kromosom. Gen-gen tersebut diariskan dari
induk tumbuhan kepada keturunannya. Gen-gen tersebut akan
mengatur pola dan kecepatan pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan.
2.) Hormon
Hormon merupakan senyawa organic yang mengatur pertumbuhan
tumbuhan. Hormon juga dikenal sebagai zat tumbuh. Ada lima
hormone tumbuhan, yaitu auksin, giberalin, sitokinin, asam absisat,
dan etilen.
a. Auksin terdapat di embrio biji, meristem apical, dan daun-daun
muda. Berfungsi untuk merangsang pemanjangan batang;
pertumbuhan, diferensiasi, dan percabangan akar; dominansi
apical; dan merangsang pembentukan bunga dan buah. Auksin
yang terdapat pada ujung batang (meristem apikal) dapat
menghambat pertumbuhan tunas cabang. Keadaan ini disebut
dominansi apikal. Karena itu, tumbuhan dapat tumbuh lurus
dan tinggi.
b. Giberelin terdapat pada meristem apikal akar, meristem apikal
batang, dan daun. Giberelin berperan dalam mempercepat
perkecambahan biji dan tunas; pemanjangan batang;
pertumbuhan raksasa; terbentuknya buah yang besar dan tidak
berbiji; dan merangsang perbungaan.
c. Sitokinin dihasilkan pada bagian akar dan diangkut ke organ
lainnya. Sitokinin berperan dalam pertumbuhan akar;
merangsang pembelahan dan pertumbuhan sel; menghambat
penuaan; menghambat dominasi apikal; dan mengatur
pembentukan bunga dan buah.
d. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar, dan buah.
Asam absisat berperan dsalam menghambat pertumbuhan
ketika keadaan lingkungan tidak memungkinkan (cekaman
lingkungan) dan penutupan stomata selama kekurangan air.
e. Etilen terdapat pada buah yang matang, batang, daun, dan
bunga yang sudah tua. Etilen berperan dalam pematangan buah
dan pengguguran daun dan bunga.

b. Faktor eksternal
1.) Air dan mineral
Tumbuhan memerlukan air dan mineral untuk pertumbuhan dan
perkembangannya. Air dan mineral diserap dari dalam tanah oleh
akar. Air berfungsi sebagai pelarut dan untuk fotosintesis. Mineral
seperti karbon, nitrogen, fosfat, kalsium, dan magnesium berguna
sebagai bahan pembangun tubuh tumbuhan.
2.) Kelembapan
Kelembapan menunjukkan kandungan air di tanah dan udara. Bila
kelembapan rendah, transpirasi akan meningkat sehingga
penyerapan air dan mineral semakin banyak. Keadaanini dapat
memacu laju pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
3.) Cahaya
Cahaya matahari sangat diperlukan dalam proses fotosintesis.
Proses ini menghasilkan makanan yang dapat digunakan untuk
mendapatkan energi dan membangun tubuh.
4. Metagenesis
Siklus hidup tumbuhan memperlihatkan suatu pergiliran keturunan
(metagenesis). Pergiliran keturunan meliputi fase gametofit dan sporofit.
Fase gametofit atau fase generatif merupakan tahap menghasilkan gamet
haploid. Fase sporofit atau fase vegetatif merupakan tahap menghasilkan
spora. Gametofit menghasilkan gamet haploid yang menyatu membentuk
zigot. Zigot berkembang menjadi sporofit diploid. Pembelahan sporofit,
menghasilkan spora yang menghasilkan generasi gametofit berikutnya.
Tumbuhan lumut dan paku mengalami pergiliran keturunan. Pada
tumbuhan lumut, gametofit merupakan tahapan dominant dan dapat
diamati. Sedangkan pada tumbuhan paku, sporofit merupakan tahapan
dominant dan dapat diamati.