Growth and Development • Growth and development are necessary for plants to survive – Growth is defined as an increase in the number, size, and volume of cells – Development is the emergence of specialized, morphologically different body parts
Seed (2) How does a seed become a seedling?
(1) How is a seed formed? Fruiting
Seedling
Plant Life Cycle
(3) How is shoot formed? Flowering (5) How is a flower formed?
Mature plants (4) How is root formed?
Plant Hormones • Plant hormones have central roles in the selective gene expression underlying cell differentiation and patterns of development.
What are Tropisms? A plant tropisms is a growth response – Evidenced by a turning of a root or shoot toward or away from an environmental stimulus – Hormones mediate the shifts in rates at which different cells grow and elongate to cause the overall response
Response to Mechanical Stress • Response to the mechanical stress of strong winds explain why plants grown at higher mountain elevations are more stubby than their counterparts at lower elevations • Human interventions such as shaking can inhibit plant growth.
How Do Plants Known When to Flower? • Phytochrome: Alarm button for plants – Biological Clocks are internal time-measuring mechanisms that adjust daily and seasonal patterns of growth, development, and reproduction • Phytochrome– a blue-green pigment, is alarm button for some biological clocks in plants • Phytochrome- can absorb both read and far-red wavelengths with different results. – When is the pigment activated? – When is the pigment inactive?
Senescence • The dropping of leaves, flowers, fruits is called abscission • Senescence: is the sum total of the processes leading to the death of plant parts or the whole plant – Decrease of daylight hours trigger the reduction of auxin – Cells in abscission zones produce ethylene which causes cells to deposit suberin in their walls
Entering and Breaking Dormancy
• Dormancy occurs in autumn when daylight shortens and growth stops in many trees and nonwoody perennials– it will not resume until spring • Strong cues for dormancy include in short days, cold nights, and dry, nitrogen-deficient soil. • Dormancy has great adaptive value in preventing plant growth on occasional warm autumn days only to be killed by later frost.
Vernalization • Vernalization is the stimulation of flowering only after plants have been exposed to lower temperatures (winter). • Deliberately exposing seeds to lower temperature to stimulate flowering the next season is common agricultural practice.
MEASURING GROWTH • • • • • •
Increase in fresh weight Increase in dry weight Volume Length Height Surface area
9/10/2015
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN PNE1508
Embriogenesis (proses pembentukan embrio) Setelah fertilisasi sel telur oleh sel sperma, maka terbentuklah sigot di dalam biji. Sederetan biji Sederetan peristiwa kemudian terjadi melalui proses histodiferensiasi, pengembangan sel, dan pemasakan. Gambar di samping menunjukkan fase‐2 histodiferensiasi yg ditandai oleh perubahan endosperm dan embrio.
1
9/10/2015
Embriogenesisi terjadi di dalam ovula, yg menghasilkan embrio dewasa dan dorman tersimpan di dalam biji menunggu saatnya t berkecambah. Selama embriogenesis terbentuk sumbu tajuk‐akar dari tubuh tanaman, yg dikenal dg sumbu ujung‐ pangkal dimana terbentuk meristem tajuk dan akar. Selain itu, tumbuhan juga membentuk petumbuhan simetris melingkar selama petumbuhan embrio.
Proses embriogenesis ini serupa pada semua tumbuhan namun terdapat keunikan tersendiri pada tumbuhan monokotil, dikotil dan gymnospermae. Mengingat kembali: Ovary, Ovula, dan Ovum
2
9/10/2015
EMBRIOGENESIS TUMBUHAN MONOKOTIL (JAGUNG) Meskipun monokotil memiliki struktur embrio dewasa lebih komplek dibanding dikotil, namun pertumbuhan awalnya relatif sama Fase‐2 embriogenesis pd monokot meliputi proembrio, globular, scutellar, dan coleoptilar.
Fase Proembrio
Setelah fertilisasi, fertilisasi pembelahan sel yg pertama terjadi secara tdk simetris membentuk sel‐2 apikal dan basal. Sel‐2 apikal membelah lebih cepat dari sel‐2 basal dan akan membentuk embrio.
Fase Globular
Proembrio pada fase globular ini serupa dg dikotil, namun sel‐2 suspensor yg terbentuk tdk hanya 1 atau 2 baris dan tdk terlalu berbeda sel satu dg lainnya. Pada fase akhir globular, lapisan epidermis luar tampak jelas dan sekelompok sel di salah satu sisi proembrio membagi lebih cepat. Pertumbuhan ini akan menjadi sumbu embrio
3
9/10/2015
Fase Scutellar Sisa kotiledon dapat dilihat dalam tahap d l h perkembangan scutellar. Monokotil telah mengurangi sepasang kotiledon yg biasanya ditemui dalam embrio dikotil menjadi tunggal yg di b scutellum. disebut ll Scutellum bertindak sebagai jaringan konduktif antara endosperm dan sumbu embrio.
Fase Coleoptilar Sumbu embrio dibedakan atas plumule (tajuk) dan radikula. Pada monokotil, sumbu embrio juga memiliki jaringan khusus yang mengelilingi jaringan tajuk dan akar untuk membantu kemunculan tunas selama perkecambahan. Koleoptil dan koleorhiza
4
9/10/2015
RESUME:
5
9/10/2015
EMBRIOGENESIS TUMBUHAN DIKOTIL (Shepherd’s purse/capsella)
Fase Proembrio Capsella merupakan model yg bagus utk menjelaskan embriogenesis dikotil
Embryogenesis terjadi dengan fase‐2 proembryo, globular, proembryo globular hati, torpedo, dan cotyledon. Pasca fertilisasi sel telur dan inti sperma, terbentuklah proembryo dengan pembelahan sel untuk membentuk sel‐2 apaikal dan basal.
6
9/10/2015
Sel basal membentuk suspensor, sementara sel apikal p membentuk embrio. Suspensor pd dikotil biasanya berbentuk kolom sel tunggal ataupun jamak/lbh dr satu sel. Suspensor berfungsi menekan proembrio ke ruang kantong k t embrio b i dan d utk menyerap dan menyalurkan makanan ke proembrio.
Fase Globular Turunan sel basal pada embrio globular membentuk hipofisis yang berkembang menjadi radikula. Tampak jelas terjadi diferensiasi jaringan pada embrio globular bersel 16.
7
9/10/2015
Fase Kotiledon Primordia kotiledon terbentuk pd fase hati dr embriogenesis. Primordia ini memanjang membentuk torpedo. Selama fase hati dan torpedo, embrio terorganisasi membentuk meristem apikal, radikula, kotiledon, dan hipokotil.
Fase Dewasa Pd fase ini, embrio telah terbentuk sempurna dan kotiledon yg terpisah dg mudah dpt dilihat, demikian jg dg perbedaan meristem tajuk dan akar. Pd saat ini, sel‐2 suspensor , p dan basal mulai menghilang.
8
9/10/2015
RESUME: a. Fase 2 sel yg terbentuk dr divisi transversal zygot menjadi j di sell apikl ikl dan d sel basal. b. Proembryo 6 sel. Suspensor terlihat berbeda dari 2 sel ujung, dan akan berkembang menjadi embryo. Endosperm menyediakan makanan bagi embryo yg sedang berkembang ini
c. Embryo berbentuk globular dan memiliki protoderm yg akan berkembang mjd epidermis. Sel yg besar di dekat dasar adl sel basal dr suspensor. d. Embryo pd fase d E b d f hati, saat kotiledon (“daun pertama” tumbuhan) mulai tumbuh.
9
9/10/2015
e. Embryo pd fase torpedo. Embryo berbentuk lengkung. g g Meristem dasar (yg merupakan precusor jaringan dasar) mengelilingi prokambium yg akan b k b berkembang mjd jd jaringan pengangkut: xylem dan floem
f. Embryo masak. Bagian dr embryo yg berada b d di bawah b h kotiedon adl hipokotil. Pada ujung bawah dr hipokotil adl akar embrio atau ujung akar. akar
10
9/10/2015
EMBRIOGENESIS GYMNOSPERMAE (Pinus)
11
9/10/2015
12
9/10/2015
FAKTOR‐2 YG MEMPENGARUHI EMBRIOGENESIS
13
9/10/2015
14
9/10/2015
15
