APA ITU MEGASPOROGENESIS? - BIOLOGI - 2025

The megasporogenesis adalah proses reproduksi seksual pada angiospermae dan gymnosperma yang megasporas terbentuk. Proses ini melibatkan pembelahan sel reduksi (meiosis) di mana jaringan ovarium dan sel induk tanaman memunculkan kantung embrionik atau disebut juga gametofit betina.

Proses pembentukan spora sangat penting dalam reproduksi seksual tanaman. Studi tentang ini dan jenis proses embriologis lainnya, memungkinkan untuk mengetahui aspek evolusi dan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi.

Perkembangan gametofit betina dan embrio pada tumbuhan perdu Arabidopsis sp. Diambil dan diedit dari Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et al.derivative (talkativeKetative)

Pengetahuan tentang proses megasporogenesis digunakan untuk memahami reproduksi dan mencapai perbaikan genetik pada banyak tanaman dengan minat komersial tinggi, untuk memperoleh siklus tanam yang berhasil.

Deskripsi proses

Dalam angiospermae

Angiospermae adalah kelompok organisme dengan perluasan dan keanekaragaman terbesar di antara tumbuhan. Mereka dicirikan terutama dengan menghasilkan bunga dan buah-buahan dengan biji, memiliki bentuk plastisitas yang bagus dan telah beradaptasi untuk hidup hampir di mana saja di planet ini.

Dilihat dari segi filogenetik, kelompok tumbuhan ini bersifat monofiletik, yang menunjukkan bahwa semua spesies mempunyai moyang yang sama dan oleh karena itu klasifikasi mereka bersifat alami.

Pada kelompok tumbuhan ini, megasporogenesis dimulai di jaringan ovarium. Sel induk megaspora, melalui dua proses pembelahan meiosis (I dan II), akan membentuk empat inti megaspora atau haploid (dengan separuh beban genetik).

Dari keempat megaspora tersebut, tiga megaspora terbesar atau tertinggi akan mengalami degenerasi atau kematian sel, sedangkan megaspora terkecil atau terendah akan menjadi megaspora fungsional.

Megaspora fungsional akan memunculkan kantung embrio atau megagametofit (gamet betina). Untuk membentuk kantung embrio, tiga pembelahan mitosis lagi harus terjadi, yang akan membentuk delapan inti, sehingga timbul kantung embrio.

Pada kelompok tumbuhan ini, setidaknya diketahui tiga pola megasporogenesis:

Poligonum atau monosporik

Ini terjadi pada sebagian besar tanaman angiospermae. Dalam proses atau model ini, pelat sel terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I dan II, yang menghasilkan empat megaspora dengan masing-masing inti tunggal (tidak berinti), yang tiga di antaranya akan berdegenerasi seperti yang ditunjukkan pada proses umum sebelumnya, dimana kantung embrio terbentuk.

Alisma atau bispora

Dalam model ini, pelat sel terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I, tetapi tidak setelah meiosis II, yang menimbulkan dua megaspora binukleat (masing-masing dua inti), di mana hanya satu yang mengalami kematian sel dan yang lainnya akan menimbulkan kantung. embrio.

Druse atau tetrasporic

Dalam pola ini, pelat sel tidak terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I dan II, yang menimbulkan megaspora dengan empat inti (tetranukleat).

Di gymnospermae

Gymnospermae merupakan tumbuhan berumur panjang, mampu mencapai ukuran besar. Mereka dicirikan dengan menyajikan bunga yang sangat kecil dan tidak terlalu mencolok, mereka tidak menghasilkan buah, dan bijinya telanjang. Pinus dan cemara, misalnya, merupakan tumbuhan gymnospermae.

Kelompok tumbuhan ini secara filogenetik dianggap polifiletik, yaitu spesies yang menyusunnya tidak turun dari nenek moyang yang sama. Jadi ini adalah kelompok yang tidak wajar.

Megasporogenesis pada tumbuhan jenis ini juga dimulai, seperti pada angiospermae, dengan sel induk megaspora, yang melalui proses pembelahan sel meiosis menghasilkan empat sel haploid (megaspora) secara linier.

Dari empat megaspora yang terbentuk, hanya satu yang berfungsi dan akan membentuk gametofit betina (kantung embrio); Gametofit betina ini terdiri dari jaringan di mana 2 atau 3 struktur yang disebut archegonia (tergantung spesiesnya) telah terbentuk, khas dari beberapa gymnospermae seperti pinus.

Dalam archegonia ini pembelahan mitosis lain akan terjadi untuk membentuk sel telur yang besar untuk setiap archegonia. Tahap terakhir ini akan bervariasi antara spesies gymnospermae. Archegonia meninggalkan bukaan atau lubang yang akan dilalui gametofit jantan.

Pada tanaman ini, proses ini bisa memakan waktu beberapa bulan untuk selesai, sedangkan pada angiospermae, di sisi lain, hanya butuh beberapa jam atau hari.

Aplikasi Penelitian

Taksonomi dan sistematika

Studi embriologi difokuskan pada sistematika dan taksonomi, berusaha untuk menyelesaikan hubungan filogenetik antara kelompok organisme yang berbeda dan beradaptasi, jika diperlukan, klasifikasi taksonomi mereka.

Pada tumbuhan dan hewan, penelitian semacam itu telah membantu menyelesaikan hierarki taksonomi di taksa yang lebih tinggi seperti kelas, ordo, atau famili. Studi embriologi evolusioner pada tumbuhan pada tingkat spesies relatif jarang, meskipun telah memperoleh kekuatan dalam beberapa dekade terakhir.

Studi megasporogenesis sangat berguna dalam membedakan kelompok taksonomi di seluruh dunia; misalnya studi tentang tanaman hias dari marga Crinum, Haemanthus dan Hymenocallis.

pertanian

Telah banyak penelitian yang dilakukan di bidang embriologi, terutama gametogenesis tanaman komersial seperti padi, kentang, jagung, gandum, kedelai, dan lain-lain.

Studi ini memungkinkan untuk menentukan kondisi ideal untuk memperbarui tanaman dan mengetahui dengan lebih pasti waktu sinkronisasi antara gamet, pemupukan dan perkembangan embrio, akibatnya meningkatkan pengetahuan dan teknologi yang dapat diterapkan pada tanaman yang berbeda.

Siklus hidup tanaman angiospermae. Diambil dan diedit dari: LadyofHats Mariana Ruiz. Diterjemahkan oleh Chabacano.

Genetika

Upaya perbaikan genetik tanaman seringkali mengakibatkan kemandulan. Studi megasporogenesis dan analisis embriologis lainnya berusaha mengungkap apa yang terjadi dalam proses reproduksi, dan apa alasan mengapa embrio tidak dapat hidup.

Sebagai contoh, sebuah penelitian yang diterbitkan oleh FAO pada tahun 1985 menunjukkan bahwa klon kentang tertentu steril, dan analisis mikrosporogenesis dan megasporogenesis memungkinkan kesimpulan bahwa tepetum dan endotel telah kehilangan aktivitas fungsional atau fisiologisnya.

Tapetum adalah jaringan yang bertugas memberikan nutrisi ke mikrospora selama perkembangannya. Karena hilangnya aktivitas ini, proses penyediaan nutrisi untuk serbuk sari dan gametofit betina gagal. Sebagai akibatnya, kemandulan terjadi pada fase wanita dan pria.

Referensi

1. Magaspore. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
2. R. Yadegari & GN Drews (2004). Perkembangan Gametofit Betina. Sel tumbuhan.
3. Morfologi tumbuhan vaskular. Unit 23, Reproduksi dan penyerbukan. Dipulihkan dari biologia.edu.ar.
4. Sporogenesis. Ekuador. Dipulihkan dari ecured.cu.
5. Reproduksi Seksual di Gymnospermae. Lumen. Dipulihkan dari course.lumenlearning.com.
6. Generalitas gymnospermae. Sains dan Biologi. Dipulihkan dari Cienciaybiologia.com.
7. MB Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Megasporogenesis dan megagametogenesis di jamu hymenocallis caribaea (l.). (amaryllidaceae) dan beberapa karakteristik perkembangan mani nya. Acta Botánica Venezuelica.
8. JS Jos & K. Bai Vijaya (1985) Sterilitas dalam klon ubi jalar. Dipulihkan dari agris.fao.org.