Penyerbukan dan Pembuahan

Urutan terbentuknya buah atau biji pada tumbuhan biji diawali dari terbentuknya bunga dan terjadinya proses penyerbukan yang berlanjut pada proses pembuahan. Proses penyerbukan lebih tertuju pada peristiwa yang berkaitan dengan benang sari sebagai alat kelamin jantan dan putik sebagai alat kelamin betina. Sedangkan pembuahan berkait erat dengan fungsi gamet jantan yang dihasilkan oleh benang sari dan gamet betina yang diproduksi oleh putik.

a. Penyerbukan
Sebelum terjadi pembuahan pada tumbuhan biji, terlebih dahulu terjadi peristiwa penyerbukan atau persarian (pollinast), yaitu sampainya serbuk sari pada kepala putik tumbuhan berbiji tertutup atau pada tetes penyerbukan tumbuhan berbiji terbuka. Penyerbukan dibedakan menjadi dua, yaitu berdasarkan penyebab sampainya serbuk sari ke tujuan dan berdasarkan asal serbuk sari.

1) Berdasarkan Penyebab Sampainya Serbuk Sari pada Tujuan
Berdasarkan penyebab sampainya serbuk sari pada tujuan, penyerbukan dapat dibedakan menjadi empat, yaitu anemogami, hidrogami, zoidiogami, dan antropogami.
a) Anemogami
Anemogami adalah penyerbukan yang terjadi dengan bantuan angin. Ciri-ciri bunga yang mengalami penyerbukan dengan bantuan angin ialah serbuk sari banyak dan ringan, tidak mempunyai perhiasan bunga, kepala putik besar, dan kedudukan serbuk sari bergantungan. Misalnya, alang-alang, padi, dan gandum.

b) Hidrogami
Hidrogami adalah penyerbukan yang terjadi dengan bantuan air. Pada umumnya penyerbukan secara hidrogami terjadi pada tumbuhan air. Misalnya, hidrylla. Dengan bantuan aliran air, serbuk sari dari bunga jantan akan terbawa ke putik pada bunga betina, sehingga terjadilah proses penyerbukan.

c) Zoidiogami
Penyerbukan juga dapat terjadi dengan bantuan hewan tertentu. Penyerbukan ini disebut zoidiogami. Zoidiogami dibedakan menjadi entomogami, ornitogami, kiropterogami, dan malakogami.
Entomogami adalah penyerbukan yang prosesnya dibantu oleh serangga. Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu serangga yaitu bunganya memiliki bau yang khas, mahkota berwarna mencolok, dan mempunyai kelenjar madu. Ketiga ciri tersebut merupakan daya tarik bagi serangga untuk mendekat.
Ornitogami adalah penyerbukan yang prosesnya dibantu oleh burung. Penyerbukan ini terjadi pada bunga yang mengandung madu dan air. Burung yang membantu penyerbukan ini adalah burung pengisap madu, misalnya kolibri.
Kiropterogami adalah penyerbukan yang terjadi dengan bantuan kelelawar. Sedangkan malakogami adalah penyerbukan dengan bantuan siput.

d) Antropogami
Selain hewan, manusia juga bisa membantu proses penyerbukan. Hal ini sengaja dilakukan oleh manusia untuk membudidayakan tanaman agar dapat menghasilkan buah, sebab secara alamiah tanaman tersebut sulit menghasilkan buah. Tanaman vanili, merupakan jenis tanaman yang berhasil berbuah setelah dibantu penyerbukannya oleh manusia. Cara ini dinamakan antropogami.

2) Berdasarkan Asal Serbuk Sari
Pada proses penyerbukan, serbuk sari yang jatuh di kepala putik dapat berasal dari satu bunga, bunga yang berlainan dalam satu pohon, atau dari bunga pohon lain. Berdasarkan asal serbuk sari tersebut, penyerbukan dibedakan menjadi empat, yaitu autogami, geitonogami, alogami, dan bastar.

a) Autogami
Autogami adalah penyerbukan yang ditandai oleh serbuk sari yang jatuh pada kepala putik, berasal dari bunga yang sama. Jika terjadi pada bunga yang belum mekar disebut kleistogami. Autogami disebut juga penyerbukan sendiri.

b) Geitonogami
Geitonogami adalah penyerbukan yang ditandai oleh serbuk sari yang jatuh pada kepala putik, berasal dari bunga lain yang sepohon. Geitonogami disebut juga penyerbukan tetangga.

c) Alogami
Alogami adalah penyerbukan yang ditandai oleh serbuk sari yang jatuh pada kepala putik, berasal dari bunga lain yang berbeda pohon, tetapi masih dalam satu spesies. Alogami disebut juga penyerbukan silang.

d) Bastar
Bastar adalah penyerbukan yang ditandai oleh serbuk sari yang jatuh pada kepala putik, berasal dari bunga lain yang berbeda spesies.

b. Pembuahan
Setelah penyerbukan, serbuk sari akan mencapai sel telur. Selanjutnya terjadi pembuahan, yaitu peleburan sel kelamin jantan (sperma) dengan sel kelamin betina (ovum). Pembuahan disebut juga fertilisasi.

Pada tumbuhan biji dikenal adanya dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan ganda. Pembuahan tunggal terjadi pada gymnospermae (tumbuhan biji terbuka), misalnya Pinus merkusii. Pembuahan ganda terjadi pada angiospermae (tumbuhan biji tertutup).

1) Pembuahan Tunggal pada Gymnospermae
Serbuk sari terdiri atas dua set, yaitu sel generatif yang bentuknya lebih kecil dan sel vegetatif yang bentuknya lebih besar dan hampir menyelubungi sel generatif. Serbuk sari yang sudah berada pada tetes penyerbukan akan di isap masuk ke dalam ruang buluh serbuk melalui lubang kecil yang disebut mikrofil. Serbuk sari yang berada dalam ruang buluh serbuk akan tumbuh membentuk buluh serbuk sari, kemudian bergerak menuju ruang arkegonium yang di dalamnya terdapat sel telur. Sementara itu, sel generatif membelah menjadi dua membentuk sel dinding (dislokator) dan sel spermatogen. Sel spermatogen membelah menjadi dua spermatozoid yang berbulu getar. Setelah buluh serbuk mencapai arkegonium, sel vegetatif lenyap, sel spermatozoid membuahi sel telur yang terdapat dalam ruang arkegonium membentuk zigot. Zigot tumbuh menjadi embrio.

2) Pembuahan Ganda pada Angiospermae
Serbuk sari yang sampai pada kepala putik akan melekat karena adanya zat yang dihasilkan kepala putik. Serbuk sari akhirnya tumbuh membentuk buluh serbuk sari. Di dalam buluh serbuk terdapat inti vegetatif, inti generatif I dan inti generatif II yang bergerak ke arah mikrofil. Setelah sampai di mikrofil inti vegetatif menghilang dan inti generatif II bertemu dengan inti kandung lembaga primer (ovum) membentuk zigot. Sedangkan inti generatif II bertemu dengan inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperm yang bersifat triploid.