Interaksi Pollen Putik pada Tumbuhan Berbunga!
Ciri khusus reproduksi seksual pada angiospermae adalah interaksi butiran serbuk sari, gametofit jantan dengan jaringan sporofit masif putik (stigma dan gaya) sebelum mengeluarkan gamet jantan di dekat telur.
Hanya setelah penjelasan ketidakcocokan diri, pentingnya interaksi serbuk sari-putik menjadi jelas.
Fungsi utama yang harus dilakukan selama reproduksi seksual oleh organisme apa pun adalah:
(a) Stabilitas spesies.
(b) Mempertahankan tingkat variabilitas genetik yang wajar dalam spesies.
Organisme yang bereproduksi secara seksual memiliki kemampuan untuk mengenali dan memilih gamet yang cocok untuk pembuahan. Fungsi pengakuan dan penerimaan pasangan kawin adalah pada pilihan gamet itu sendiri. Gamet betina menghasilkan bahan kimia untuk menarik gamet jantan.
Pada tanaman berbunga, gamet betina hadir dalam kantung embrio dan dengan demikian duduk jauh di dalam ovula di nucellus, yang pada gilirannya ditutupi oleh putik untuk membentuk ovarium, stilus dan stigma. Butir serbuk sari (mikrospora) tidak memiliki akses langsung ke gamet betina.
Tabung serbuk sari muncul dari pori-pori kuman yang ada pada butiran serbuk sari. Semua isi butiran serbuk sari bermigrasi ke dalam tabung serbuk sari. Pertumbuhan maksimum terjadi di daerah ujung dan sitoplasma sebagian besar terbatas pada daerah ujung tabung polen. Untuk membatasi sitoplasma ke ujung tabung serbuk sari, sumbat callose dibentuk secara berkala dalam tabung serbuk sari.
Setelah diendapkan pada kepala putik, butiran serbuk sari menyerap cairan dari permukaan kepala putik yang basah, ukurannya membesar dan inline menonjol keluar melalui pori germinal. Stigma memainkan peran penting dalam perkecambahan serbuk sari. Stigma mengeluarkan cairan yang mengandung cairan, gusi, gula dan resin.
Fungsi utama sekresi stigmatik adalah untuk melindungi serbuk sari serta stigma dari pengeringan. Dalam Brassica serbuk sari menempel pada papila stigmatik karena “reaksi melebur bersama” dengan lapisan lilin kutikula yang disebabkan oleh enzim cutinase. Butir serbuk sari dapat menempel pada kepala putik dengan untaian mucilaginous misalnya Cosmos. Stigma dalam banyak keluarga membentuk pertumbuhan papilosa yang terdiri dari protein hidrofilik.
Butir serbuk sari juga dapat berkecambah di kantung antera (microsporangium), di permukaan kelopak, di tangkai bunga (jika stigma telah dihilangkan) di beberapa bunga cleistogami. Periode kelangsungan hidup serbuk sari berbeda dari spesies ke spesies.
Jangka waktu di mana serbuk sari tetap hidup bervariasi dan tergantung pada suhu dan kelembaban yang ada. Dalam beberapa sereal seperti beras dan gandum, serbuk sari kehilangan viabilitasnya dalam waktu 30 menit. dan pada beberapa anggota Famili Rosaceae, Leguminoseae dan Solanaceae, viabilitasnya bertahan selama berbulan-bulan.
Orang harus terbiasa menyimpan semen/sperma dari banyak hewan termasuk manusia untuk inseminasi buatan. Dimungkinkan untuk menyimpan serbuk sari dari sejumlah besar spesies selama bertahun-tahun dalam nitrogen cair (-196C).
Serbuk sari yang disimpan tersebut dapat digunakan sebagai bank serbuk sari, mirip dengan bank benih, dalam program pemuliaan tanaman, dll. Butir serbuk sari yang tidak berkecambah mengandung ribosom bebas. Perakitan polisom dimulai segera setelah penyerapan air. Enzim yang dibutuhkan untuk perkecambahan serbuk sari diproduksi saat ini.
Serbuk sari yang layak berkecambah stigma terlepas dari posisi tabung kuman. Serbuk sari menjadi terhidrasi pada stigma, menyerap air. Itu membengkak dan berkecambah untuk menghasilkan tabung serbuk sari. Serbuk sari terhidrasi menunjukkan rasio r-RNA/t-RNA yang tinggi.
Tabung serbuk sari selalu tumbuh ke arah ovarium. Jalur tabung serbuk sari di putik dipandu oleh sekresi ovula. Cairan stigma mengandung bahan kimia seperti resin, gula, dan lipid, dll. Yang menyediakan media yang cocok untuk perkecambahan serbuk sari.
Dalam butiran serbuk sari tepat di bawah daerah bukaan terdapat enzim seperti alkaline phosphatase, ribonuclease, esterase dan amylase. Mereka membantu dalam perkecambahan serbuk sari. Enzim cutinase (dalam tabung serbuk sari) melarutkan kutin pada kepala putik pada titik kontak. Selain itu cutinase juga mendegradasi lapisan kutikula sel kanal stylar.
Biasanya, satu tabung serbuk sari terbentuk dari sebutir serbuk sari (monosiphonous). Lebih dari satu tabung serbuk sari dapat muncul dari butiran (polisifon), tetapi hanya satu dari tabung tersebut yang dapat tumbuh lebih lanjut. Di Asclepiadaceae dan Orchidaceae banyak serbuk sari dari pollinia dapat berkecambah secara bersamaan untuk membentuk banyak tabung germinal.
Interaksi polen stigma menentukan perkecambahan butir polen pada stigma. Dalam hal ini permukaan stigmatik mengenali butiran serbuk sari tertentu dan baru kemudian dibiarkan terhidrasi dan akhirnya berkecambah. Dalam serbuk sari yang tidak cocok dengan diri sendiri, beberapa faktor pada eksin dapat menghasilkan respons penolakan pada permukaan stigmatik.
Putik cukup dilengkapi dengan perangkat untuk memungkinkan serbuk sari dari jenis kawin yang tepat berfungsi secara normal, yang lain dibuang. Stigma menerima berbagai serbuk sari yang terbawa udara atau serangga, tetapi tidak semua serbuk sari yang mencapai stigma berhasil mempengaruhi pembuahan.
Pada tanaman berbunga, interaksi serbuk sari-putik yang masif, diikuti dengan transfer fungsi pengenalan dan penolakan dari telur ke jaringan sporofitik putik, telah menyebabkan keberhasilan pembentukan ketidakcocokan diri. Semua gamet jantan yang berasal dari genotipe yang sama secara efektif dicegah untuk mendapatkan akses ke gamet betina.
Karena interaksi putik serbuk sari, persaingan ketat berkembang bahkan di gamet yang kompatibel. Butir serbuk sari terus mengalami persaingan ketat di putik. Hanya gamet jantan dengan tabung serbuk sari yang kuat yang mampu mencapai gamet betina.
Setiap gamet yang kompatibel yang berhasil menjalin kontak awal dengan gamet betina umumnya mempengaruhi pembuahan. Persaingan tabung serbuk sari yang intens bertanggung jawab atas keberhasilan angiospermae atas kelompok tumbuhan lain. Interaksi serbuk sari-putik sangat penting dalam biologi reproduksi seksual dan pembentukan benih.
Studi semacam itu telah memberikan data berharga tentang struktur putik, khususnya stigma dalam kaitannya dengan fungsinya. Putik telah mengembangkan mekanisme untuk mengenali serbuk sari dan memungkinkan pertumbuhan tabung dari yang kompatibel; tabung serbuk sari yang tidak kompatibel secara efektif dicegah mencapai gamet betina.
