MORFOLOGI TUMBUHAN BERBUNGA

MORFOLOGI TUMBUHAN BERBUNGA

Oleh

Dra. Ratna Dewi Wulaningsih, M. Si.

Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Jakarta

Kompetensi dasar:

Mahasiswa memahami morfologi tumbuhan berbunga

Tujuan perkuliahan:

Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan perihal morfologi:

(1) akar.

(2) batang.

(3) daun.

(4) perbungaan.

(5) bunga.

(6) buah.

(7) biji (benih).

(8) tumbuhan  dengan deskripsi semi teknik yang khas.

(9) tumbuhan  dengan deskripsi beberapa familia.

Uraian:

Tumbuhan berbunga (Angiospermae) selalu memikat umat manusia,  menunjukkan keragaman besar dalam struktur eksternal atau morfologi. ditandai dengan adanya akar, batang, daun, bunga dan buah-buahan. Klasifikasi tumbuhan umumnya berdasarkan karakteristik morfologi dan lainnya. Untuk memudahkan melakukan klasifikasi pada tumbuhan, maka perlu diketahui istilah-istilah teknis standar dan definisi standar. Perlu diketahui pula kemungkinan variasi pada bagian tumbuhan sebagai adaptasi tumbuhan terhadap lingkungannya, misalnya terdapat akar atau batang yang berfungsi menyimpan cadangan makanan, adanya daun yang bermodifikasi menjadi sulur untuk memanjat, dll.

Morfologi adalah ilmu yang mempelajari bentuk dan susunan tubuh tumbuhan berdasarkan observasi melalui pengamatan langsung atau dengan bantuan peralatan seperti kaca pembesar dan mikroskop.Deskripsi ini terutama dari segi struktural, baik eksternal maupun internal. Selain itu, fenomena hidupdiamati dan dipahami, juga dicatat. Hal ini penting untuk mempelajari lebih lanjut bagian dari biologi, terutama aspek fisiologi. 

Tumbuhan berbunga dibagi menjadi sistem akar dan sistem pucuk (tunas batang), dihubungkan olehjaringan pembuluh yang berhubungan sepanjang tubuh tumbuhan. Sistem akar dikotil ini terdiri dariakar tunggang dan beberapa akar lateral. Sistem pucuk terdiri dari batang, daun, bunga dan buah. Daun melekat pada batang dengan tangkai daun pada buku batang, daerah batang di mana daunmenempel, dipisahkan oleh ruas. Pada ujung pucuk adalah tunas terminal, titik tumbuh utama untuk menambah tinggi batang. Tunas ketiak terletak di sudut atas daun. Sebagian besar tunas ketiaktidak aktif, tetapi  memiliki potensi untuk berkembang menjadi organ vegetatif (mendukung daun),bercabang, menghasilkan bunga dan buah-buahan (gambar 1).

 

Gambar 1. Bagian-bagian tumbuhan berbunga (Anand, 2010)

1. Akar

Sistem akar pada tumbuhan Angiospermae, terdiri dari sistem akar tunggang dan sistem akar serabut. Sistem akar tunggang, jika akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok (primer) yang bercabang-cabang menjadi akar sekunder, tertier dll. Cabang akarnya menjadi akar yang lebih kecil. Sistem akar tunggang ini biasanya terdapat pada tumbuhan biji belah (Dicotyledoneae) dan tumbuhan biji telanjang atau Gymnospermae (gambar 2 a). Sistem akar serabut, yaitu jika akar lembaga mati atau disusul oleh sejumlah akar yang kurang lebih sama besar dan semuanya keluar dari pangkal batang, bentuknya seperti serabut. Sistem akar serabut ini biasanya terdapat pada tumbuhan Monocotyledoneae (gambar 2 b). Fungsi utama dari sistem akar adalah menyerap air dan mineraldari tanah, memperkuat berdirinya  tumbuhan, menyimpan bahan makanan cadangan dan sintesiszat pengatur tumbuh. Pada beberapa tanaman, seperti rumput, Monstera dan pohon beringin, akarmuncul dari bagian tanaman selain radikula dan disebut akar adventif (Gambar 2c).

 Gambar 2. Sistem akar (a) Tunggang (b) Serabut  (Anonim, 2013)

 

 

Gambar 2 (c) Akar adventif  pada Monstera (Anonim, 2013)

 

1.1 Daerah perakaran

Ujung akar tertutup oleh tudung akar (root cap) (Gambar 3). Tudung akar ini melindungi ujung akar, untuk memudahkan akar bergerak dalam tanah. Beberapa milimeter di atas tudung akaradalah daerah aktivitas meristematik. Sel-sel di daerah ini sangat kecil, berdinding tipis dan memiliki protoplasma  yang padat. Jaringan meristematik akar  membelah berulang kali. Sel-selproksimal  daerah meristematik ini,  mengalami pemanjangan dan pembesaran dengan cepat, sertabertanggung jawab untuk pertumbuhan panjang akar. Wilayah ini disebut sebagai daerahpemanjangan. Sel-sel dari zona pemanjangan secara bertahap mengalami pematangan. Oleh karena itu, zona yang lebih proksimal dari daerah perpanjangan, disebut wilayah pematangan. Dari daerah inibeberapa sel epidermis membentuk struktur sel yang sangat halus dan lembut, struktur sel ini seperti benang yang disebut rambut akar. Rambut-rambut akar menyerap air dan mineral dari tanah.

 

 

Gambar 5.3 Daerah-daerah ujung akar (Anand, 2010)

 

1.2 Modifikasi akar

Beberapa tanaman mengubah bentuk dan struktur akar,   dan bermodifikasi untuk melakukan fungsi-fungsi lain selain penyerapan dan konduksi air dan mineral. Akar dimodifikasi untuk mendukungrespirasi dan penyimpanan makanan  (Gambar 4 dan 5). Akar tombak pada wortel, lobak dan akaradventif dari ubi jalar, dapat membengkak dan menyimpan cadangan makanan. Dapatkah Anda memberikan beberapa contoh modifikasi bentuk akar lainnya seperti itu? Pernahkah Anda bertanya-tanya mengenai struktur apa yang menggantung, yang mendukung pohon beringin? Ini disebut akarudara atau akar gantung yang membantu tanaman menyerap air dan gas dari udara, tetapi setelah mencapai tanah, bagian yang masuk tanah berfungsi seperti akar biasa, menyerap air dan zat makanan dari tanah. Bagian yang ada di atas tanah sering kali berubah menjadi batang.  Demikian pula, batang jagung dan tebu telah mendukung akar yang keluar dari buku batang bagian bawah. Ini disebut akar tunjang dan memberikan kesan seperti orang naik egrang, atau disebut juga akar egrang. Dalam beberapa tanaman seperti Rhizophora tumbuh di daerah rawa, banyak akar keluar daritanah dan tumbuh vertikal ke atas. Akar tersebut, disebut pneumatophores, membantu tumbuhan mendapatkan oksigen untuk respirasi.



 

Gambar 4. Modifikasi akar untuk respirasi pada Beringin (Anand, 2010)

 

Gambar 5. Modifikasi akar (a) Penyimpan cadangan makanan dan (b) Respirasi: sebagai pneumatophore pada Rhizophora (Anand, 2010)

 

2. Batang
 

Apa sajakah fitur yang membedakan batang dari akar? Batang adalah bagian tumbuhan yang tumbuh di atas tanah, mendukung cabang, daun, bunga dan buah-buahan. Berkembang dari embrio pada saat perkecambahan biji. Batang memiliki buku dan ruas. Wilayah batang dimana daun muncul disebut buku, sementara ruas adalah  bagian di antara dua buku. Pada batang terdapat tunas terminal atau aksilaris. Batang umumnya berwarna hijau ketika muda, kemudian sering menjadi kayu dan berwarna cokelat.

 

Fungsi utama dari batang adalah tempat keluarnya cabang dan tersebarnya daun, bunga dan buah-buahan. Melakukan transportasi air, mineral dan hasil fotosintesis. Beberapa batang melakukan fungsi penyimpanan makanan, pendukung, perlindungan dan propagasi vegetatif.

 

Modifikasi dari batang

Batang tidak selalu berbentuk panjang bulat seperti silinder, seperti biasanya menuju ke arah cahaya matahari (heliotrop). Batang dapat bermodifikasi  untuk melakukan fungsi yang berbeda. Batang yang berada dalam tanah, yang berasal dari tumbuhan kentang, jahe, kunyit, Colocasia dimodifikasi untuk menyimpan makanan. Batang juga bertindak sebagai organ memanjat untuk mengatasi kondisi yang tidak menguntungkan untuk pertumbuhan. Sulur batang  berkembang dari kuncup axillary, bentuknya ramping dan melingkar, serta membantu tanaman untuk memanjat seperti  pada mentimun, labu, semangka dan anggur.  Tunas axillary pada batang juga dapat bermodifikasi ke dalam bentuk yang berkayu, lurus, tajam seperti duri. Bentuk duri ini  ditemukan di banyak tanaman seperti jeruk, bugenvil. Duri melindungi tanaman dari gangguan hewan. Beberapa tanaman dari daerah kering memodifikasi batang tumbuhan menjadi struktur rata (Opuntia), atau  silinder yang berdaging(Euphorbia). Pada tanaman Opuntia dan Euphorbia ini, batang mengandung klorofil dan melaksanakan fotosintesis. Batang yang berada di bawah tanah beberapa tanaman seperti rumput dan stroberi, dll, menyebar dalam bentuk stolon. Pada tanaman seperti mint dan jasmine cabang lateral yang ramping muncul dari bagian dasar sumbu utama dan setelah tumbuh secara aerially untuk beberapa waktu, kemudian  melengkung ke bawah untuk menyentuh tanah. Cabang lateral dengan  ruas yang pendek  pada setiap  bantalan roset daun,  serta seberkas akar ditemukan dalam tanaman air, seperti kayu  apu atau kiambang (Pistia stratiotes) dan Eichhornia. Pisang, nanas dan krisan, cabang lateral berasal dari bagian basal batang utama di bawah tanah, yang tumbuh horizontal di bawah tanah dan kemudian keluar miring ke atas sehingga menimbulkan tunas yang berdaun.

 

 

 

Gambar 6. Modifikasi batang : (a) Penyimpanan cadangan makanan (b) Pendukung (c) Perlindungan(d) Menjalar dan perbanyakan vegetatif (Anand, 2010)

 

3. Daun

Daun adalah struktur lateral, umumnya berbentuk rata dan melekat pada batang. Daun berkembangpada buku dan kuncup ketiak (axillary) muncul pada sudut diantara batang dan daun. Kuncup axillarykemudian berkembang menjadi cabang. Daun berasal dari meristem apical dan disusun dalam urutanacropetal. Daun adalah organ vegetatif paling penting untuk fotosintesis.

Daun umumnya terdiri dari tiga bagian utama: dasar daun, tangkai daun dan lamina atau helai daun.Daun melekat pada batang di dasar daun dan diapit di bagian lateral batang oleh dua daun kecil yangdisebut stipula (Gambar 7a). Pada tumbuhan monocotyledoneae, pangkal daun meluas membentukselubung yang menutupi  sebagian atau seluruh batang yang disebut pelepah. Di beberapa tanamanpolongan dasar daun dapat membengkak, yang disebut pulvinus. Tangkai daun membantu mengarahkan helai daun ke cahaya. Helai daun umumnya berbentuk tipis, panjang, fleksibel dan memungkinkan helai daun untuk bergetar ketika terkena angin, sehingga terjadi pendinginandaun dan membawa udara segar ke permukaan daun. Lamina atau helaidaun berwarna hijau, diperluas dengan pertulangan daun.  Biasanya di bagian tengah terdapat pertulangan daun, yang dikenal sebagai ibu tulang daun, yang bercabang menjadi tulang cabang tingkat 1, tulang cabang tingkat 2, dan  urat daun. Pertulangan daun memberikankekakuan pada helai daun dan bertindak sebagai saluran transportasi untuk air, mineral dan bahan-bahan makanan. Bentuk daun, tepi daun, ujung daun, pangkal daun, permukaan dan luasnya torehan pada helai daun bervariasi.

 

 

 Gambar 7. Struktur daun: (a) Bagian dari daun dengan pertulangan daun menjari  (b) Pertulangan daun menyirip (c) Pertulangan daun sejajar (Anand, 2010)

3.1 Pertulangan pada daun (Venation)

Pengaturan tulang daun (vena) dan anak tulang daun (veinlets) pada helaian (lamina) daun disebutsebagai pertulangan pada daun (venation). Daun yang bertulang menjari (palmate venation), yaitu jika dari ujung tangkai daun keluar beberapa tulang daun yang memencar, memperlihatkan susunan seperti jari-jari pada tangan. Biasanya terdapat pada daun dikotil, misalnya Carica papaya L. danHibiscus rosa-sinensis L.  (gambar 7 a). Ketika anak tulang daun yang halus membentuk jaringan (reticulate) yang keluar dari ibu tulang daun dan tulang cabang yang saling berlawanan arah, sehingga menyerupai sirip pada ikan, khas pada tumbuhan dikotil, maka disebut pertulangan daun menyirip atau pinnate venation (Gambar 7b). Ketika vena sejajar satu sama lain dalam lamina,venation disebut sejajar atau parallel (Gambar 7c). Pertulangan daun sejajar (parallel venation) adalahkarakteristik yang paling menonjol pada tanaman monokotil.

 

3.2 Jenis daun

Suatu daun majemuk dapat dipandang berasal dari suatu daun tunggal, yang torehannya sedemikian dalamnya mencapai ibu tangkai daun, sehingga bagian daun diantara toreh-toreh itu terpisah satu sama lain, dan masing-masing merupakan satu helaian tersendiri (Tjitrosoepomo, 1988).  Daunmajemuk terdapat dua jenis (Gambar 8), yaitu daun majemuk menyirip (pinnately compound leaf) memiliki anak daun   yang terdapat di kanan kiri pada ibu tangkai daun, seperti pada daun mimba atau Azadirachta indica A. Juss, dan daun majemuk menjari  (palmately compound  leaves) memiliki anak daun yang tersusun memencar pada ujung ibu tangkai, letaknya seperti jari-jari tangan,  terdapat  pada daun randu (Ceiba pentandra Gaerthn.).

  

 



Gambar 8. (a) Daun majemuk  menyirip (b) Daun majemuk menjari (Anand, 2010)

 

3.3 Phyllotaxy

 

Phyllotaxy adalah pola pengaturan daun pada batang atau cabang. Hal ini biasanya terdiri dari tigajenis, yaitu  tersebar, berhadapan-bersilang  dan berkarang. Dalam jenis phyllotaxy tersebar, sehelaidaun muncul di setiap buku, seperti pada tumbuhan bunga matahari. Phyllotaxy berhadapan bersilang,  sepasang daun muncul di setiap buku dan terletak berlawanan satu sama lain sepertipada tumbuhan Calotropis dan jambu biji. Jika lebih dari dua daun muncul di sebuah buku danmembentuk karangan, disebut phyllotaxy berkarang, seperti pada tumbuhan pulai (Alstonia scholaris [L.] R. Br). Morfologi daun, yang meliputi bentuk (shape), tepi (margin) dan pertulangan (venation) daun, secara lengkap ditunjukkan pada gambar 9.

  

Gambar 9. Morfologi daun (Elena, 2008)

3.4 Modifikasi daun

Daun sering dimodifikasi untuk melakukan fungsi selain fotosintesis. Mereka dikonversi ke suluruntuk mendaki seperti kacang polong atau ke duri untuk pertahanan seperti kaktus (Gambar 10 a, b).Daun berdaging terdapat pada bawang merah dan bawang putih yang berfungsi untuk menyimpanmakanan (Gambar 10 c).  Pada ujung  daun Genus Nepenthes (Kantong semar), terdapat sulur yang dapat termodifikasi membentuk kantong, yaitu alat perangkap yang digunakan untuk memakan mangsanya (misalnya serangga, pacet, anak kodok) yang masuk ke dalam (Gambar 11a) dan pada tepi daun cocor bebek (Latin: Kalanchoe pinnata syn. Bryophyllum calycinum syn. Bryophyllum pinnatum) muncul tunas bakal tumbuhan baru (Gambar 11 b).

 

 

Gambar 10 modifikasi daun untuk: (a) Pendukung: sulur (b) Perlindungan: duri (c) Penyimpanan cadangan makanan:  daun berdaging (Anand 2010)



Gambar 11. (a) Kantong semar




Gambar 11. (b) Cocor bebek

4. Perbungaan

Bunga adalah pucuk yang dimodifikasi dimana terdapat meristem ujung pucuk (shoot apical) yang mengalami perubahan menjadi meristem bunga. Ruas batang tidak memanjang dan sumbu terlihat rapat. Pucuk menghasilkan berbagai jenis pelengkap bunga bukan daun, secara  lateral berturut-turutpada buku. Kuncup sendiri berubah menjadi bunga. Pengaturan bunga pada sumbu bunga yangdisebut sebagai perbungaan. Tergantung pada apakah pucuk akan dikonversi menjadi bunga atauterus tumbuh, terdapat dua jenis perbungaan utama, yaitu racemose dan cymose. Dalam jenis perbungaan racemose  sumbu utama terus tumbuh, bunga-bunga muncul secara lateral dan mekarnya bunga berturut-turut secara acropetal, yaitu dimulai bunga mekar dari bawah ke  arah atas(gambar 12).

 

Gambar 12. Perbungaan Racemose  (Anand, 2010)

 

Dalam  jenis perbungaan cymose sumbu utama berakhir di bunga, memiliki pertumbuhan terbatas. Bunga-bunga muncul dalam urutan basipetal (gambar 13).

 

Gambar 13. Perbungaan Cymose (Anand, 2010)

5. Bunga

Bunga adalah unit reproduksi seksual pada Angiospermae. Bunga tersusun  dalam 4 karangan berturut-turut dari arah luar ke dalam adalah: kelopak (calyx), mahkota (corolla), benang sari (androecium) dan putik (Gynoecium). Bunga  terletak  pada akhir tangkai bunga (pedicel) yang membesar dan disebut thalamus atau wadah. calyx dan corolla adalah organ aksesori, sedangkanandroecium dan  Gynoecium adalah organ reproduksi. Di beberapa bunga seperti lily,  calyx dancorolla tidak berbeda dan disebut sebagai perianth. Ketika bunga memiliki androecium danGynoecium, maka disebut bunga banci   (bisexual). Bunga yang memiliki hanya benang sari disebut bunga jantan, bunga yang memiliki carpel saja disebut bunga betina, keduanya disebut pula bunga berkelamin tunggal (unisexual).

Simetri pada bunga dapat berbentuk actinomorphic (radial simetri) atau zygomorphic (simetribilateral). Ketika bunga dapat dibagi menjadi  dua bagian radial yang sama dalam setiap bidang radialyang melewati pusat bunga, dikatakan memiliki banyak simetri (actinomorphic), misalnya sawi, kecubung (Datura sp.), dan cabai. Ketika bunga dapat dibagi menjadi dua bagian yang sama hanyadalam satu bidang vertikal tertentu, dinamakan memiliki satu simetri (zygomorphic), misalnya, bungakembang merak (Caesalpinia pulcherrima (L.) Sw.),  bunga  Cassia occidentalis. Bunga asimetris(tidak simetris), jika bunga tidak dapat dibagi menjadi dua bagian yang sama oleh setiap bidangvertikal yang melewati pusat bunga, seperti Canna sp.

Bunga  mungkin trimerous, tetramerous atau pentamerous, ketika aksesoris atau perhiasan  bunga  masing-masing memiliki kelipatan 3, 4 atau 5.  Bunga yang memiliki seludang bunga atau daun kecil yang ditemukan di dasar pedicel, disebut bracteate dan bunga tanpa seludang bunga atau daun kecil pelindung bunga disebut ebracteate.

 

Gambar 14. Posisi bunga bagian pada thalamus: (a) Hypogynous, (b) dan (c) Perigynous (d) Epigynous (Anand, 2010)

 

Berdasarkan posisi calyx, corolla dan androecium dari ovarium pada thalamus, bunga-bunga dapat digambarkan sebagai hypogynous, perigynous dan epigynous (Gambar 14). Dalam bungahypogynous,  putik  menempati posisi di atas thalamus, sementara bagian-bagian bunga yang lain berada di bawahnya. Ovarium pada bunga tersebut dikatakan menumpang misalnya sawi, Hibiscus rosa-sinensis (Cina rose) dan terung (Solanum melongena L.). Jika putik terletak di pusat dan bagian lain dari bunga terletak di tepi dari thalamus dengan posisi hampir pada tingkat yang sama, hal ini disebut perigynous, ovarium dikatakan setengah tenggelam, misalnya, prem, mawar, persik. Dalam bunga epigynous, margin thalamus tumbuh ke atas menutupi seluruh ovarium, bagian lain dari bunga yang muncul di atas ovarium. Oleh karena itu, ovarium dikatakan tenggelam, misalnya pada  bunga jambu, mentimun, dan susunan mahkota bunga dari sunflower.

5.1 Bagian bunga

Setiap bunga biasanya memiliki empat karangan bunga, yakni, kelopak, corolla, androecium dan putik (gambar 15).

5.1.1 Kelopak

Kelopak   karangan bunga terluar dan bagian kelopak disebut sepal. Umumnya, sepal berwarna hijau,  berbentuk seperti daun dan melindungi kuncup bunga. Kelopak mungkin gamosepalous (beberapa sepal) atau polysepalous (banyak sepal).

5.1.2 Corolla

Corolla terdiri dari petal. Petal bunga berwarna cerah biasanya untuk menarik serangga melakukan penyerbukan. Seperti kelopak, corolla mungkin juga gamopetalous (beberapa petal) atau polypetalous (banyak petal). Bentuk dan warna corolla bervariasi pada tanaman. Corolla mungkin berbentuk seperti tabung (tubular),  berbentuk lonceng (bell), berbentuk mangkuk atau berbentuk roda.
 

 

 

Gambar 15. Bagian bunga (Anand, 2010)

Aestivation adalah model pengaturan  corolla  yang terdiri dari petal di kuncup bunga sehubungan dengan petal yang lain dari karangan yang sama dikenal sebagai aestivation. Jenis utama dariaestivation adalah: valvate, memutar, imbricate dan vexillary (Gambar 16). Ketika petal pada karangan bunga hanya menyentuh satu sama lain di margin, tanpa tumpang tindih, sepertiCalotropis, disebut valvate. Jika sebagian margin petal tumpang tindih dengan yang berikutnya danseterusnya seperti Cina rose dan kapas, disebut memutar (twisted). Jika margin petal  tumpang tindihsatu sama lain tetapi tidak dalam segala arah tertentu seperti pada Cassia dan flamboyan (Delonix regia L.), aestivation disebut imbricate. Pada kacang polong (Pisum sativum L.) dan kembang telang (Clitoria ternatea L.), ada lima petal, terbesar (standar) tumpang tindih dengan petal lateral berupadua (sayap), yang pada gilirannya tumpang tindih dengan dua petal terkecil di anterior kelopak(lunas); aestivation jenis ini dikenal sebagai kupu-kupu (vexillary atau papilionaceous).

 

Gambar16. Jenis aestivation di corolla: (a) Valvate (b) Twisted (c) Imbricate (d) Vexillary (Anand, 2010)

5.1.3 Androecium

Androecium terdiri dari benang sari. Setiap benang sari mewakili organ reproduksi jantan, terdiri dari tangkai atau filamen dan antera. Setiap antera biasanya terdiri atas dua lobus, dan setiap lobus memiliki dua ruang kantung serbuk sari. Serbuk sari diproduksi di kantung serbuk sari. Benang sari yang steril  disebut stamen atau staminode.

Benang sari dapat saling berlekatan, dapat pula melekat pada corolla atau perianth. Benang Sari yang melekat pada corolla, disebut epipetalous seperti bunga terong, atau disebut epiphyllous  jika melekat pada  perianth seperti bunga-bunga lily. Bunga dengan satu putik dan banyak benang sari disebut  polyandrous,  jumlah benang sari bisa bermacam-macam tergantung species. Benang sari dapat saling berlekatan pada satu berkas (bundel)  disebut monoadelphous seperti Cina rose,  atau dua berkas  disebut diadelphous seperti  pada kacang,  atau lebih dari dua berkas disebutpolyadelphous seperti pada jeruk. Variasi panjang filamen bunga terdapat pula pada Salvia dan sawi.

5.1.4 Putik

Putik adalah alat reproduksi betina pada bunga dan terdiri dari satu atau banyak carpel. Putik terdiri dari tiga bagian yaitu stigma, stilus, dan ovarium. Ovarium adalah bagian basal dan terlihat besar pada putik, dan terletak tabung memanjang yang disebut stilus. Stilus menghubungkan ovarium dengan stigma. Stigma di ujung stilus dan permukaan stigma  reseptif  terhadap butir serbuk sari. Bagian dalam ovarium seperti ruangan memiliki satu ovul (bakal biji) atau lebih melekat pada plasenta, yang berbentuk seperti bantal. Jika putik memiliki lebih dari satu carpel, namun masing-masing carpel bebas satu sama lain (seperti  teratai dan mawar) disebut apocarpous. Putik disebutsyncarpous jika memiliki carpel yang menyatu, seperti pada sawi dan tomat. Setelah pembuahan, ovul berkembang menjadi biji dan ovarium menjadi buah.

Plasentasi (Placentation): Susunan Ovul dalam ovarium dikenal sebagai plasentasi.Plasentasi bermacam-macam jenisnya, yaitu marjinal, di sudut tengah (axile), di tepi-tepi daun buah (parietal), basal, dan terdapat bebas di tengah (free central) pada gambar 17. Plasentasi marjinal, yaitu  ovul terdapat di pinggir sepanjang bagian perut (ventral) ovarium dan bagian dorsal membentuk punggung, seperti pada kacang. Pada plasentasi axile, Ovul melekat pada ovarium multilocular, seperti pada Cina rose, tomat dan jeruk. Pada plasentasi parietalis, ovul terdapat di dinding  sekeliling (perifer) ovarium, seperti pada sawi.  Ketika ovul berada pada poros tengah dan septa absen, seperti pada  Dianthus dan Primula vulgaris (Primrose) plasentasi disebut bebas di tengah (free central). Pada plasentasi  basal, plasenta berkembang di dasar ovarium dan ovul tunggal  melekat padanya, seperti bunga matahari, bunga tahi kotok (Tagetes erecta).

 

 

Gambar 17. Jenis placentation: (a) Marjinal (b) Axile (c) Parietal (d) Bebas di tengah (e) Basal(Anand, 2010)

6. Buah

Buah adalah suatu karakteristik dari tanaman berbunga. Sebagai hasil dari pematangan ovarium, yang dikembangkan setelah pembuahan. Jika buah yang dibentuk tanpa pembuahan padaovarium, maka disebut buah parthenocarpic.

Umumnya, buah terdiri dari dinding buah atau pericarp dan biji-bijian. Pericarp mungkin kering atauberdaging. Ketika pericarp tebal dan berdaging, buah dapat dibedakan menjadi epicarp di bagian luar,mesocarp di bagian tengah yang dapat dimakan (pada Mangifera indica atau mangga)  dan endocarpbagian buah yang paling dalam.

  



Gambar 18. Bagian-bagian buah: (a) Mangga (b) Kelapa (Anand, 2010)

Buah pada mangga dan kelapa dikenal sebagai buah batu (drupe), yang dapat dilihat pada gambar18. Buah berkembang dari ovarium pada satu carpel (monocarpellary)  yang unggul dan mengandungsatu biji. Pada kelapa pericarp juga dibedakan menjadi epicarp yang tipis luar, mesocarp di bagian tengah yang keras berserat dan endocarp di bagian dalam yang keras seperti batu.

7. Biji

Bakal biji (ovule) setelah pembuahan, berkembang menjadi biji. Biji terdiri dari kulit biji dan embrio.Embrio terdiri dari radikula (radicula), batang sembrio (cauliculus)dan keping biji (cotyledo). Tumbuhan dapat memiliki satu keping biji seperti gandum dan jagung, atau dua keping biji seperti pada  kacang (Hidajat, 1994).

7.1 Berisi struktur biji dikotil

Penutup terluar biji adalah kulit biji. Kulit biji memiliki dua lapisan, testa di bagian luar dan tegmen di bagian dalam. Hilum-biji adalah bekas luka di kulit biji, menunjukkan bakal biji (ovul) selama perkembangan menjadi biji  terpasang ke buah melalui tali pusar (funiculus). Di atas hilum-bijiterdapat pori-pori kecil yang disebut micropyle. Bagian dalam dari kulit biji adalah embrio, terdiri darisumbu embryonal dan cotyledon. Cotyledon sering berdaging dan penuh mengandung bahanmakanan. Di ujung  sumbu embryonal tanaman dikotil (berkeping dua) menunjukkan radicledan plumule (gambar 19). Endosperm biji jarak terbentuk sebagai hasil dari pembuahan ganda, yang merupakan jaringan penyimpan cadangan makanan. Pada tanaman seperti kacang, tidak terdapatendosperm dalam biji dewasa dan biji tanaman tersebut disebut non-endospermous.

 

Gambar 19.  Struktur biji (benih) dikotil (Anand, 2010)

 

7.2 Struktur  biji  monokotil

Pada umumnya, biji monokotil memiliki endosperm,  tetapi monokotil lainnya, seperti anggrek non-endospermic. Umumnya dalam biji sereal seperti jagung memiliki kulit biji yang menyatu dengandinding buah. Endosperm Nampak terlihat besar dan mengandung cadangan makanan. Bagian  luarendosperm memisahkan embrio dengan lapisan yang mengandung protein,  yang disebut lapisanaleurone. Embrio kecil, terletak di alur pada salah satu ujung endosperm, terdiri dari satu kotiledonbesar dan berbentuk perisai yang dikenal sebagai scutellum dan sumbu pendek dengan bakal pucuk (plumule) dan bakal akar (radicle). Bakal pucuk (plumule) dan bakal akar (radicle) diapit olehselubung yang masing-masing disebut coleoptile dan coleorhiza (gambar 20).

 

Gambar 20. Struktur biji (benih) monokotil (Anand, 2010)

 

8. Deskripsi semi teknik tumbuhan berbunga yang khas

 

Berbagai ciri morfologi  tumbuhan digunakan untuk menggambarkan tanaman berbunga. Deskripsi tumbuhan  menjadi singkat, dalam bahasa yang sederhana dan ilmiah yang disajikan dalam urutan yang tepat. Tumbuhan digambarkan dengan karakter vegetatif seperti akar, batang dan daun,  kemudian karakter bagian bunga dan perbungaan. Setelah menggambarkan berbagai bagian tumbuhan, disajikan floral diagram dan floral formula atau rumus bunga.

Pada rumus bunga digunakan beberapa simbol, Br singkatan bracteate K singkatan kelopak, C untuk corolla, P untuk perianth, A untuk androecium dan G untuk putik. G untuk ovarium dari putik yang menumpang di atas dasar bunga, dan  Ḡ untuk ovarium dari putik yang tenggelam di dasar bunga. ♂untuk bunga jantan, ♀ bagi bunga betina, dan simbol tanaman biseksual dapat dilihat pada gambar 21. Simbol ⊕ untuk bunga actinomorphic dan ↑ untuk zygomorphic. Fusi diindikasikan dengan tanda kurung dan pelekatan (adhesi) oleh baris  di atas atau di bawah lambang bagian bunga.Diagram bunga menyediakan informasi tentang jumlah bagian bunga, pengaturan bunga dan hubungannya satu sama lain. Posisi sumbu sehubungan dengan bunga diwakili oleh sebuah titik di atas diagram bunga. Kelopak, corolla, androecium dan putik digambarkan dalam karangan berturut-turut, menjadi terluar kelopak dan putik berada di tengah. Rumus bunga juga menunjukkan kohesi dan adhesi dalam bagian karangan dan antara karangan. Diagram dan rumus bunga terdapat gambar 21, mewakili tanaman mustard (Familia: Brassicaceae).

 

Gambar 21. Diagram bunga dengan rumus bunga (Anand, 2010)

9. Deskripsi beberapa familia tumbuhan

9.1 Fabaceae

Keluarga Fabaceae  sebelumnya disebut Papilionoideae, adalah subfamili dari keluargaLeguminosae. Didistribusikan ke seluruh dunia (gambar 22).

Karakter vegetatif

Habitus : pohon, semak, herba; akar dengan akar nodul

Batang: tegak atau memanjat

Daun: tersebar, berupa daun majemuk menyirip atau tunggal; pada dasar daun terdapat pulvinus (pulvinate); pertulangan daun menyirip.

 

 

Gambar 22. Tumbuhan Pisum sativum (kacang): (a) ranting (b) bunga (c) kelopak (d) organ reproduksi (e) penampang memanjang carpel (f) diagram bagian bunga (Anand, 2010)

Karakter bunga

Perbungaan: racemose

Bunga: biseksual, zygomorphic

Kelopak: sepal lima, gamosepalous; imbricate aestivation

Corolla: petal lima, polypetalous, papilionaceous, terdiri dari bendera di bagian posterior, terdapat dua sayap di bagian lateral, dua yang anterior membentuk lunas(menutupi benang sari dan putik),vexillary aestivation

Androecium: sepuluh, diadelphous, anthera  terdiri dari dua lobus yang dihubungkan oleh jaringanconnective (dithecous).

Putik: ovarium menumpang, terdiri dari satu daun buah (mono carpellary), satu ruang buah (unilocular) dengan banyak ovul, stilus tunggal.

Buah: polong-polongan; biji: satu sampai banyak, non-endospermic
Rumus bunga:

 

Nilai ekonomi: banyak tanaman milik familia ini yang penting, seperti untuk sumber makanan berupa kacang-kacangan (kacang hijau. kacang tanah. kacang merah, kacang kedelai); minyak goreng  (kacang kedelai, kacang tanah); pewarna (Indigofera, ); serat (sunhemp); pakan ternak(Sesbania, kacang kedelai); tanaman hias (lupin,  Laburnum, Robinia, Gleditsia, Acacia,Mimosa, dan Delonix); obat (tamarind.).

9.2 Solanaceae

Solanaceae ini termasuk familia yang besar, sering disebut sebagai 'familia kentang'. Secara luas didistribusikan di daerah tropis, subtropics dan bahkan zona beriklim sedang (gambar 23).

Karakter vegetatif

Habitus: herba, semak-semak dan pohon kecil.

Batang: basah jarang berkayu, aerial; tegak, bentuk bulat, silinder, bercabang, padat atau berongga, berbulu atau gundul, batang bawah tanah terdapat pada kentang (Solanum tuberosum)

Daun: bergantian, tunggal, jarang yang berdaun majemuk menyirip, tidak memiliki stipula (exstipulate); pertulangan daun menyirip.

Karakter bunga

Perbungaan: tunggal (soliter), aksilaris atau berupa perbungaan cymose seperti Solanum

Bunga: biseksual, actinomorphic

Kelopak: sepal lima bergabung, keras, valvate aestivation; Corolla: petal ada lima bergabung, valvate aestivation; Androecium: Benang sari lima, epipetalous

Putik: terdiri dari dua carpel (bicarpellary), dengan karpel menyatu (syncarpous); ovarium unggul, terdiri dari dua ruangan (bilocular), plasenta berdaging dengan banyak Ovul.

Buah-buahan: buni berdaging

Biji: banyak, memiliki endosperm (endospermous)

Rumus bunga: 
 



Nilai ekonomi: Banyak tanaman dari familia Solanaceae merupakan sumber makanan (tomat, terong, kentang), rempah-rempah (cabe); Kesehatan (Atropa belladonna, Withania somnifera (L.) Dunal); rokok/fumigatory (tembakau); tanaman hias (petunia).

 

Gambar 23. Tumbuhan Solanum nigrum (Ranti atau leunca): (a) Ranting perbungaan,  (b) Bunga, (c)L.S. Bunga, (d) Benang sari, (e) Carpel, (f) Diagram bunga (Anand, 2010)

9.3 Liliaceae

Sering disebut 'Familia Lily' adalah wakil karakteristik tanaman monokotil. Tanaman ini didistribusikan ke seluruh dunia  (gambar 24).

Karakter vegetatif
Habitus: tumbuhan dengan bawah tanah lampu/mulai/rimpang

Daun sebagian besar basal, alternatif, linier, exstipulate dengan venation parallel

Karakter bunga

Perbungaan: tunggal (soliter), aksilaris atau berupa perbungaan cymose; perbungaan berbentuk payung (umbellate)

Bunga: biseksual; actinomorphic

Tenda bunga:  perianth enam (3 + 3), sering disatukan ke dalam tabung; valvate aestivation

Androecium: Benang sari enam, (3 + 3)

Putik: tricarpellary, syncarpous, ovarium superior, trilocular dengan banyak Ovul; axile placentation.

Buah: kapsul, jarang buni.

Biji: memiliki endosperm (endospermous)

Rumus bunga:  
 

Nilai ekonomi: Banyak tumbuhan familia Liliaceae ini yang baik untuk tanaman hias (tulip, Gloriosa,Lilium longiflorum), kesehatan (lidah buaya, Colchicum autumnale yang mengandung colchicine),sayuran (Allium, Asparagus).

 

 

Gambar 24. Tumbuhan Allium cepa (bawang): (a) Tanaman (b) Perbungaan (c) Bunga (d) Diagram bunga (Anand, 2010)

 

Ringkasan

Tumbuhan berbunga menunjukkan variasi yang besar dalam bentuk, ukuran, struktur, gizi, rentang hidup, kebiasaan dan habitat. Tumbuhan juga telah mengembangkan sistem akar dan sistem pucuk.Sistem akar terdiri dari siatem akar tunggang dan akar serabut. Umumnya, tanaman dikotil memiliki akar tunggang sementara tanaman monokotil memiliki akar serabut. Akar di beberapa tanaman dapat dimodifikasi untuk penyimpanan makanan, mendukung kekuatan mekanis dan respirasi.Sistem pucuk dibedakan menjadi batang, daun, bunga dan buah. Ciri morfologi batang seperti adanya buku dan ruas, rambut multiseluler dan sifat phototropic positif membantu untuk membedakan batang dari akar. Batang juga dapat dimodifikasi untuk melakukan berbagai fungsi seperti menyimpan cadangan makanan, perbanyakan vegetatif dan perlindungan di bawah kondisi yang tidak menguntungkan. Daun adalah hasil  perkembangan lateral bagian luar dari batang  (exogeneously) pada buku.  Daun berwarna hijau  untuk melakukan fungsi fotosintesis. Penampakan daun ditandai dengan variasi dalam bentuk, ukuran, margin, apex dan ketebalan  helai daun. Seperti bagian lain dari tanaman, daun juga dapat dimodifikasi ke dalam struktur lainnya seperti sulur, duri untuk pendakian dan perlindungan.

Bunga adalah pucuk yang dimodifikasi,  untuk fungsi reproduksi seksual. Bunga-bunga diatur dalam berbagai jenis perbungaan. Bunga menunjukkan variasi besar dalam struktur, simetri, posisi ovarium dalam kaitannya dengan bagian lain, pengaturan kelopak, corolla, anthera, ovul dll. Setelah pembuahan, ovarium diubah menjadi buah-buahan dan ovul berubah menjadi biji. Biji dapat berupa monokotil atau dikotil. Biji bervariasi dalam bentuk, ukuran dan masa kelangsungan hidup.Karakteristik bunga membentuk dasar dari klasifikasi dan identifikasi tumbuhan berbunga. Hal ini dapat diilustrasikan melalui deskripsi familia pada tumbuhan secara semi-teknik. Oleh karena itu, tanaman berbunga yang digambarkan dalam urutan tertentu menggunakan istilah-istilah ilmiah. Ciri-ciri bunga direpresentasikan dalam bentuk yang diringkas sebagai diagram bunga dan rumus bunga.

Daftar Pustaka

Anand, S. 2010. Morphology of flowering plants. http://textbook.s-anand.net/ncert/class-11/biology/5-morphology-of-flowering-plants

Anonim. Diakses 23 Mei 2013. Caesalpinia pulcherrima.http://en.wikipedia.org/wiki/Caesalpinia_pulcherrima
Anonim. Diakses 23 Mei 2013. Cassia occidentalis. http://en.wikipedia.org/wiki/Cassia_occidentalis

Anonim. Diakses 23 Mei 2013. Ercis. http://id.wikipedia.org/wiki/Ercis
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Cocor bebek. http://id.wikipedia.org/wiki/Cocor_bebek
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Insektisida. http://id.wikipedia.org/wiki/Insektisida
Anonim. Diakses 23 Mei 2013. Datura. http://en.wikipedia.org/wiki/Datura
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Kantong semar. http://id.wikipedia.org/wiki/Kantong_semar
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Kayu apu. http://id.wikipedia.org/wiki/Kayu_apu
Anonim. Diakses 25 Mei 2013. Kembang telang. http://id.wikipedia.org/wiki/Kembang_telang
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Land Plants, Evolution and Diversity.http://home.earthlink.net/~dayvdanls/PlantEvol.html

Anonim. Diakses 25 Mei 2013. Lilium longiflorum. http://en.wikipedia.org/wiki/Lilium_longiflorum
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Mimba. http://id.wikipedia.org/wiki/Mimba
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Monstera, Family Araceae. 
http://www.botgard.ucla.edu/html/botanytextbooks/generalbotany/typesofroots/a1373tx.html

Anonim. Diakses 28 Mei 2013. Morphology of flowering plants. http://www.kshitij-pmt.com/Biology/Morphology-of-flowering-plants/flower.aspx
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Pulai. http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?id=154
Anonim. Diakses 18 Mei 2013. Roots. Copyright © The McGraw-Hill Companies, inc.http://www.mhhe.com/biosci/esp/2001_gbio/folder_structure/pl/m2/s4/

Anonim. Diakses 23 Mei 2013. Seeds.http://www.vodppl.upm.edu.my/uploads/docs/agr3101_1328518144.ppt
Elena, 2008. Leaf Morphology. http://blocs.xtec.cat/elenablaysorli/category/biology/
Hidajat. E. B., 1994.  Morfologi tumbuhan. Depdikbud, Jakarta.

Tjitrosoepomo, G. 1988. Morfologi tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Tutor vista. Diakses 26 Mei 2013. Morphology of flowering plants. http://www.youtube.com/watch?v=IzK304kozF8

SOAL LATIHAN MORFOLOGI TUMBUHAN

N a m a          :

No. Registrasi:

I. PILIHAN GANDA



Petunjuk: Pilihlah jawaban yang paling tepat dengan cara memberi tanda silang pada pilihan jawaban anda

 

1. Urutkan zona penampang memanjang akar dari bawah ke atas dengan benar!

A. zona rambut akar

B. zona meristem

C. zona tudung akar

D. zona pematangan

E. zona elongasi

Pilihan:

a. C, B, E, A, D

b. A, B, C, D, E

c. D, E, A, C, B

d. E, D, C, B, A

e. B, A, C, D, E

Jawab: a

 

2. Bagian buah kelapa yang matang dan dapat digunakan untuk membuat tambang dan keset ialah ...

a. pericarp

b. epicarp

c. endosperm

d. mesocarp

e. endocarp

Jawab: d

 

3. Biji yang matang  seperti pada kacang polong, tidak memiliki endosperm, karena

a. tanaman ini mengandung inti polar 

b. tidak terdapat pembuahan ganda

c. endosperm tidak terbentuk di dalamnya

d. endosperm digunakan oleh nuselus

e. endosperm  digunakan oleh embrio yang berkembang selama perkembangan biji

Jawab: e

 

4. Akar yang berkembang dari bagian tanaman selain dari radicle disebut

a. akar tunggang

b. akar serabut

c. akar adventif

d. bintil akar

e. akar pneumatophores

Jawab: c

 

5. Venasi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pola pengaturan dari

a. organ bunga

b. bunga pada perbungaan

c. vena dan veinlets di lamina

d. organ buah

e. semua benar

Jawab: c

 

6. Endosperm, adalah hasil pembuahan ganda yang tidak terdapat dalam biji ...

a. padi

b. anggrek

c. jagung

d. jarak

e. kelapa

Jawab: b

 

7. Kacang-kacangan yang sehari-hari digunakan, termasuk familia ...

a. Solanaceae

b. Fabaceae

c. Liliaceae

d. Poceae

e. Asteraceae

Jawab: b

 

8. Plasentasi parietalis, terdapat pada tumbuhan ... 

a. Primula vulgaris (Primrose)

b. bunga tahi kotok (Tagetes erecta).

c. sawi (Brassica sp.)

d. jeruk (Citrus sp.)

e. kacang hijau (Vigna radiata (L.) Wilckzec.)

Jawab: c

9. Benang sari dapat saling berlekatan pada satu berkas (bundel)  disebut monoadelphous seperti yang terdapat pada bunga ... 

a. terong
b. Lilium longiflorum Thunb.
c. Salvia
d. Hibiscus rosa-sinensis (Cina rose)
e. kacang kedelai

Jawab: d

10. Pilihlah pasangan yang benar pada pernyataan Grup A dan B berikut ini:

Grup A                                       Grup B

A. Lapisan aleurone                   i.  Tanpa penyerbukan

B. Buah parthenocarpic             ii.  Nutrisi

C. Ovul                                      iii. Pembuahan ganda

D. Endosperm                            iv. Biji
 

Pilihan:

a. A-i, B-ii, C-iii, D-iv

b. A-iii, B-I, C-ii, D-iv

c. A-ii, B-i, C-iv, D-iii

d. A-iv, B-ii, C-i, D-iii

e. A-ii, B-iv, C-i, D-iii

Jawab: c

 

II. ESSAY

Petunjuk: Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

1. Jelaskan modifikasi dari akar, batang dan daun serta berikan contohnya!

2. Apa perbedaan daun majemuk menyirip dengan menjari, berikan contohnya!

3. Apa perbedaan perbungaan Racemose dan cymose serta berikan contohnya!
4. Buat diagram bunga dan rumus bunga kembang telang (Clitoria ternatea L.)!

5. Buat diagram bunga dan rumus bunga Lilium longiflorum Thunb.!