APOMIXIS: JENIS, MEKANISME, KEPENTINGAN DAN CONTOH - ILMU - 2026

The apomixis merupakan bentuk reproduksi aseksual spesies tertentu melalui biji. Hasilnya adalah generasi yang identik secara genetik dengan tanaman induk. Arti etimologis dari apomixis berasal dari bahasa Yunani "apo" yang artinya - kurang atau tidak ada - dan "mixis" yang berarti - campuran atau penyatuan. Memang, dalam apomixis penyatuan gamet jantan dan betina tidak terjadi untuk pembentukan embrio.

Tumbuhan apomiktik tidak mengekspresikan keunggulan adaptif - dari sudut pandang evolusi - yang disediakan oleh reproduksi seksual. Namun, apomiksis merupakan mekanisme yang memungkinkan pemeliharaan genotipe yang disesuaikan dengan kondisi lingkungan tertentu.

Dandelion (Taraxacum officinalis) adalah salah satu spesies apomiktik utama. Sumber: pixabay.com

Dalam apomixis, mekanisme reproduksi melewati proses seksual dan memungkinkan tanaman berkembang biak melalui biji. Dalam proses ini, meiosis, pembentukan embrio dari pembuahan dan pembentukan endosperma yang layak, tidak terjadi.

Benih tanaman apomiktik terbentuk dari jaringan ibu ovula, melewati meiosis dan pembuahan. Jenis reproduksi ini sering terjadi pada sebagian besar spesies famili Poaceae, serta pada marga Asteraceae, Rosaceae, dan Rutaceae.

Jika kapasitas ini dapat dialihkan ke tanaman yang memiliki kepentingan agronomi seperti jagung dan gandum, ini akan menjadi bagian perbaikan genetik yang berguna, karena penggunaannya akan mendukung kuantitas dan kualitas makanan yang diperoleh dari genotipe unggul.

Jenis

Tiga mekanisme yang berbeda diketahui dimana tumbuhan berkembang biak dengan apomixis. Apomiksis gametofit akibat diplosporia dan aposporia, dan apomiksis sporofitik atau embrio adventif.

Diplosporia

Diplosporia adalah mekanisme reproduksi aseksual atau apomiksis dimana embrio berasal dari kantung embrio yang tidak tereduksi. Hasilnya, embrio baru memiliki nomor kromosom yang sama dengan tanaman induk asalnya.

Ini adalah proses yang terjadi ketika sel induk dari kantung embrio atau gametofit betina berkembang langsung dari embrio. Juga dikenal sebagai partenogenesis diploid, ini ditandai dengan adanya embrio diploid.

Aposporia

Aposporia merupakan mekanisme reproduksi apomiktik atau aseksual dimana kantung embrio berasal dari sel somatik. Kantung embrio berasal dari beberapa sel somatik yang terletak di integumen atau nukela yang mengelilingi sel induk kantung embrio.

Dalam kasus ini, gametofit berkembang, tetapi meiosis tidak terjadi; embrio juga diploid. Dalam proses ini, tidak terjadi pengurangan jumlah kromosom, yang dilengkapi dengan partenogenesis atau perkembangan apomiktik sel telur.

Paspalum dilatatum, spesies aposporik. Sumber: Jebulon

Embrio petualang

Disebut embrio nucellar atau sporophytic apomixis, ini adalah jenis reproduksi aseksual dengan biji atau apomixis yang umum pada jeruk. Dalam kasus ini, tidak ada pembentukan kantung embrio yang diamati, karena embrio berkembang dari sporofit diploid.

Faktanya, embrio berasal dari sel somatik pada tingkat sel telur tanaman induk. Kemudian berkembang melalui pembelahan mitosis yang berurutan, baik proses meiosis maupun pembentukan gametofit betina tidak terjadi.

Mekanisme

Apomixis adalah hasil modifikasi dari tahapan tertentu dari proses embrio yang fundamental untuk reproduksi seksual. Dalam hal ini, pengurangan jumlah kromosom dan proses meiosis, termasuk penyatuan acak dan fusi gamet.

Memang, selama apomiksis, perubahan embrio ini berhasil menonaktifkan proses meiosis dan produknya. Demikian pula, mereka menghindari atau mengganti proses pembuahan melalui perkembangan partenogenetik.

Pada apomiksis terdapat empat proses embrio yang membedakannya dengan reproduksi seksual:

Apomeiosis

Ini adalah proses yang terjadi ketika struktur sporofitik terbentuk tanpa reduksi meiosis atau degenerasi makrospora -megaspori-. Ini merupakan penyederhanaan proses meiosis, dan terjadi di diplosporia dan aposporia.

Perkembangan kantung embrio

Pada apomiksis, sel yang secara sitologis tidak tereduksi (2 ⁿ ) memiliki kemampuan untuk mengembangkan kantung embrio. Dalam kasus spesies aposporik apomiktik, kantung embrio berkembang dari bagian dalam primordium mani atau nucela.

Partenogenesis

Proses embrio yang menghasilkan pembentukan embrio langsung dari sel telur, tanpa pembuahan sebelumnya. Artinya, perkembangan apomiktik ovula untuk pembentukan tanaman baru dari ovum yang tidak dibuahi.

Proses embrio adventif biasa terjadi pada jeruk. Sumber: pixabay

Pseudogami

Proses yang berkaitan dengan tanaman apomiktik yang membutuhkan penyerbukan, meskipun faktanya mereka berkembang tanpa pembuahan sel induk. Endosperma terbentuk dari fusi gamet jantan dengan inti kutub sel kantung embrio.

Faktanya, dalam proses apomiksis gametofitik, fusi gamet betina dan jantan atau pembuahan ganda ditekan. Namun, meskipun pembuahan inti kutub dibatalkan, endosperma berkembang secara mandiri.

Pentingnya

Apomixis merupakan teknik yang efisien untuk menghasilkan benih dan spesies baru dalam waktu singkat. Akibatnya, memungkinkan terciptanya varietas hibrida baru dengan hasil yang lebih baik dan kualitas fenotipe yang lebih tinggi.

Melalui apomixis, hilangnya karakter spesifik tertentu pada hibrida dicegah. Menjadi mekanisme fungsional untuk produksi tanaman bebas penyakit dan memperoleh hasil dan produktivitas tanaman yang lebih tinggi.

Contoh

Taraxacum officinalis (dandelion) adalah salah satu contoh tanaman apomictic yang paling umum. Dalam hal ini, apomixis sering ditemukan pada tanaman dari famili Poaceae -grasses-, Rosaceae dan Composite -asteraceae-.

Dalam komposit atau asteraceae, apomixis adalah bentuk reproduksi sebagian besar spesies yang tak terhindarkan. Sebaliknya, pada Poaceae dan Rosaceae, apomixis bergantian dengan reproduksi seksual -apomixis fakultatif-.

Secara khusus, apomixis terjadi pada beberapa genera; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, E Refrigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium dan Taraxacum.

Di poaceae, apomixis awalnya diidentifikasi dalam genus Poa, kemudian dideskripsikan di berbagai paniceas dan andropogoneas. Di antara genera Poaceae, Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Sorghum dan Themeda dapat dicatat.

Rumput menangis (Eragrostis curvula). Sumber: USDA NRCS Tucson PMC

Rumput tangis (Eragrostis curvula) merupakan sumber makanan yang memungkinkan peningkatan produksi daging sapi. Salah satu bentuk reproduksinya adalah melalui apomiksis diplosporik, baik yang bersifat wajib maupun fakultatif.

Contoh lain dari tanaman apomictic terletak di genera Sorbus -serbales- dan Crataegus -thorn- dari famili Rosaceae. Serta spesies Rubus fruticosus (semak duri) dan genus tumbuhan berbunga Hieracium yang termasuk dalam famili Asteraceae.

Referensi

1. Aguilera, PM (2013). Genetika dan lokasi lokus apomixis pada spesies kelompok Plicatula Paspalum L. diungkapkan dengan teknik molekuler. (Tesis Pascasarjana) Universitas Nasional Timur Laut. Fakultas Ilmu Pertanian. Institut Botani Timur Laut. (IBONE-CONICET).
2. Apomixis (2018) Wikipedia, The Free Encyclopedia. Dipulihkan di: es.wikipedia.org
3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely, & Borges do Valle, Cacilda. (2010). Perilaku meiotik hibrida interspesifik antara Brachiaria ruziziensis seksual yang ditetraploidisasi dan tetraploid apomiktik B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
4. Martínez, EJ (2001). Pewarisan reproduksi apomiktik dan identifikasi penanda molekuler terkait dengan karakter dalam Paspalum notatum (Tesis Pascasarjana) Fakultas Ilmu Pasti dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Buenos Aires.
5. Meier, MS, Zappacosta, DC, Selva, JP, Cervigni, G., & Echenique, CV (2008). Apomixis, studi dan kemungkinan penggunaannya. AgroUNS, Tahun V, Nº 9. hlm 10-13.
6. Quero Carrillo, AR, Enríquez Quiroz, JF, Morales Nieto, CR, & Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis dan pentingnya dalam pemilihan dan perbaikan rumput hijauan tropis: tinjauan. Jurnal Ilmu Peternakan Meksiko, 1 (1), 25-42.