Faktor-Faktor yang Memengaruhi Bioteknologi • 171

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan 3 Tumbuhan dan hewan tumbuh dengan cara yang berbeda. Pada hewan, perkembangan dan pertumbuhan seluruh bagian tubuh hingga sempurna terjadi relatif lebih singkat. Pertumbuhan hewan umumnya terhenti setelah pertumbuhan organ-organnya sempurna. Hal ini berbeda dengan pertumbuhan pada tumbuhan yang tidak pernah berhenti seumur hidupnya. Tidak semua bagian tumbuhan tumbuh secara bersamaan. Pertumbuhan tumbuhan terjadi pada daerah-daerah tertentu yang disebut meristem. Sel-sel pada daerah meristem selalu membelah dan belum berdiferensiasi menjadi sel-sel yang khusus. Oleh karena itu, sel-sel daerah meristem cenderung mirip satu sama lain dan ukurannya lebih kecil dibandingkan sel dewasa telah terdiferensiasi. Sel meristem memiliki dinding sel yang tipis akibat sering membelah diri. Terdapat tiga tipe meristem pada tumbuhan, yaitu meristem apikal, meristem lateral, dan meristem interkalar. 1. Meristem apikal terdapat di ujung akar dan ujung batang. Hasil pembelahan meristem ini menghasilkan pemanjangan akar dan batang. Proses pemanjangan ini disebut juga dengan pertumbuhan primer. Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut pada bahasan selanjutnya. 2. Meristem lateral merupakan meristem silindris yang terdapat pada batang dan akar tumbuhan dikotil. Aktivitas meristem ini menghasilkan pembesaran diameter batang dan akar. Proses ini dikenal dengan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini membuat tumbuhan menjadi kokoh dan memungkinkan untuk bertambah tinggi mencari cahaya matahari. 3. Meristem interkalar terdapat di antara jaringan dewasa. Meristem ini umumnya terdapat pada tumbuhan rumput dan bambu. Meristem ini terdapat pada dasar buku sehingga tumbuhan menjadi tinggi dan dapat menumbuhkan kembali pucuk jika pucuk termakan hewan herbivor. Pertumbuhan dan perkembangan dimulai saat embrio atau biji. Biji yang biasa Anda temukan umumnya berada dalam fase istirahat atau dorman. Pada fase ini biji dapat bertahan dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti musim dingin ataupun pada saat kekeringan. Penyerapan air dan suhu lingkungan yang menunjang dapat memecah dormansi sehingga pertumbuhan dimulai. Proses penyerapan air pada biji ini disebut imbibisi. Adanya imbibisi mengaktifkan enzim- enzim untuk memulai perkecambahan. Struktur pertama yang keluar dari biji adalah radikula, yang akan membentuk akar primer. Radikula merupakan bagian dari hipokotil atau bagian bawah kotiledon. Setelah radikula tumbuh, kemudian muncul epikotil atau bakal batang. Terdapat perbedaan perkecambahan pada tumbuhan monokotil dan dikotil. Tumbuhan monokotil memiliki koleoptil, yakni selubung pelindung daun yang berguna saat daun tumbuh ke atas. Setelah daun muda mampu menangkap cahaya dan terus tumbuh ke atas, bagian lain dari biji tetap berada di bawah tanah. Pola perkecambahan ini disebut hipogeal dan umumnya terjadi pada monokotil Gambar 1.2a. Tumbuhan dikotil tidak memiliki koleoptil. Pola perkecambahannya pun berbeda dengan monokotil. Kotiledon pada dikotil akan terangkat dari tanah ketika hipokotil memanjang. Pola ini disebut juga epigeal Gambar 1.2b. Studi tentang pertumbuhan dan perkembangan jenis tanaman Dioscorea yang dikoleksi di Kebun Raya Purwodadi telah dilakukan pada Juni hingga Agustus 1997. Pengamatan dilakukan pada setiap fase pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang meliputi fase dorminasi umbi, perkecambahan, pertunasan, pertumbuhan vegetatif, dan fase generatif. Dari hasil pengamatan menun- jukkan bahwa tipe perkecambahan biji Dioscorea adalah hipogeal dengan masa dan presentase perkecambahan yang beragam. Masa dormansi umbi berkisar antara 2–3 bulan. Sumber: www.lipi.go.id Fakta Biologi Sumber: Biology: Concepts and Connections, 2006 Gambar 1.1 Letak meristem dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tumbuhan. Meristem apikal pucuk Meristem lateral Meristem apikal akar Keterangan: arah pemanjangan Kata Kunci • Akar primer • Epigeal • Epikotil • Hipogeal • Hipokotil • Imbibisi • Koleoptil • Kotiledon • Meristem • Radikula Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII 4 Hipokotil Radikula Kotiledon Akar primer Kotiledon Daun pertama Hipokotil Koleoptil Hipokotil Radikula Daun pertama Koleoptil Akar primer a b Sumber: Essentials of Biology, 1990

1. Pertumbuhan Primer

Jika Anda mengecambahkan biji, misalnya biji kacang tanah. pertumbuhan yang menyebabkan kecambah biji kacang merah dapat memanjang adalah pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer memungkinkan akar menembus tanah dan ujung batang mencapai cahaya matahari. Akhirnya, bakal akar dan bakal batang tersebut akan membentuk sistem akar dan sistem tajuk. Saat biji berkecambah, bakal akar yang terbentuk disebut radikula. Pada kebanyakan tumbuhan dikotil, akar primer yang terbentuk dari radikula akan berkembang membentuk akar tunggang Gambar 1.3b. Selanjutnya, akar tunggang ini akan membentuk cabang-cabang akar. Pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan jagung, akar primer akan berkembang menjadi banyak akar dengan ukuran yang sama. Jenis akar ini disebut akar serabut Gambar 1.3c. Gambar 1.2 a Perkecambahan hipogeal dan b perkecambahan epigeal. Sumber: Biology for You, 2002 Tandai 2 mm dari kotiledon Kotiledon Pertumbuhan Epikotil dan Hipokotil Tujuan Mengamati pertumbuhan epikotil dan hipokotil Alat dan Bahan 1. Gelas plastik transparan gelas bekas minuman mineral 2. 5 biji kacang merah 3. Kapas atau tisu Langkah Kerja 1. Siapkan 5 biji kacang merah dan gelas plastik transparan. 2. Masukkan kapas atau tisu hingga memenuhi setengah isi gelas. Sisipkan 5 biji kacang merah di antara kapas dan dinding gelas. 3. Basahi kapas dengan air secukupnya, jangan sampai airnya tergenang. 4. Setelah dua hari biji dikecambahkan, tandai kecambah yang tumbuh di atas dan di bawah kotiledon sepanjang 2 mm. Amatilah selama 2 hari. Pertanyaan Struktur embrio manakah yang akan mengalami pemanjangan paling cepat? Simpulkan dari pengamatan lima biji kecambah tersebut. Aktivitas Biologi 1.1