DAUN (FOLIUM)

Organogenesis: SAM menghasilkan organ baru:daun, 2) batang (node dan ruas), dan 3) tunas aksilar (yang mengandung SAM baru).

Remember: Meristem apikal bersifat indeterminate. Mereka menjaga diri mereka sendiri dan tidak mungkin habis atau digunakan.

Leaf Formation: Leaf Primordium

Perkembangan primordia daun.A-D penampang membujur; E-H penampang melintangE. Primordia daun sebelum inisiasi; F-H perkembangan helaian daun hasil aktivitas meristem

Perkembangan daun dikotil. A-E gambar 3 dimensi; F-G penampang membujurPrimordia daun muncul sbg tonjolan tumbuh meninggi dan melebar sesuai polaDaerah apeks pucuk sifat meristematik lebih tinggi

SAM terdiri dari tiga lapisan sel (L1, L2, L3)Sel L1 (protoderm): hampir selalu membelah anticlinalSel L2 (lapisan sel 1 atau 2 di bawah L1): periclinal di SAM,dan kemudian anticlinal atau periclinalSel L3 (sel internal): Anticlinal atau periclinal di SAM dan seterusnya (yaitu, tidak pernah satu atau yang lain)

Structural symmetry in the leafdaun sederhana memiliki tiga sumbu simetri.Proximodistal : sumbu dari pangkal daun ke ujung.adaxial-abaxial : sumbu dari atas ke bawah epidermis.centrolateral : sumbu dari tulang daun utama ke samping

Structural symmetry in the leaf

Adaxial leaf tissue and SAMJaringan adaxial menstimulasi pembentukan meristem aksiler dan menjaga perkembangan shoot apical meristem primer .

Stomatal developmentEpidermis - antarmuka antara tanaman dan dunia.Untuk memaksimalkan efisiensi fotosintesis dan meminimalkan kehilangan air, ukuran pori-pori stomata dimodulasi oleh konsentrasi ion dari sel quard. Pertukaran gas yang optimal memerlukan regulasi:jumlah dan posisi stomatakemampuan untuk membuka dan menutup stomata

Leaf Anatomy

From: PM Ray, The Living PlantDominasi apikal adalah fenomena di mana tunas apikal cenderung "mendominasi" pertumbuhan batang dalam arti bahwa semua tunas aksilar di bawahnya tidak tumbuh keluar dari cabang. Dengan demikian batang tumbuh akan bertambah tinggi, tidak melebar. Auksin diproduksi di tunas apikal, diangkut ke batang dan menekan perkembangan dari (ketiak) tunas lateral. Jika ujung yang memotong sumber auksin akan dihilangkan, tunas akan berkembang menjadi cabang

DAUN (FOLIUM)Organ yang sangat beragam, secara morfologi dan anatomi Struktur b.p. tangkai dan tulang daun mirip dengan batang Pertumbuhan apeksnya segera terhenti Bentuk dan ukuran daun ditentukan oleh pertumbuhan meristem interkalar dan meristem marginal

STRUKTUR ANATOMI DAUN

Pada melintang daun, t.d. 3 sistem jaringan : 1. Jar. dermal = epidermis dan derivatnya 2. Jar. dasar = parenkim, mesofil 3. Jar. Vaskular = xilem dan floem * Jaringan penguat * Jaringan sekretori

Jaringan dermal = pelindung,epidermis dan derivatnyaEpidermis daun di permukaan atas dan bawahT.d. 1 lapisan sel, dapat juga beberapa lapisan sel (multiple epidermis) * Hasil pembelahan periklinal protoderm * terdapat ruang sub stomata Contoh : Ficus, Nerium, Piper

Dinding sel epidermis penebalan tidak merataDinding menghadap ke arah luar = tebal, penebalan dg lignin atau kutin membtk lapisan kutikulaTebal tipisnya lapisan kutikula, tergantung pada jenis dan tempat tumbuhTumbuhan xerofit kutikula lebih tebal

L. daun dengan epidermis ganda, * stoma kriptofor * trikoma banyak * kutikula tebal

L. daun menggulung, * epidermis 1 lapis * membtk tonjolan * terdapat hipodermis yg terdiri atas sklerenkim dan melebar sampai perm epidermis atas

Derivat epidermis stomata, trikomata, sel kipas Stoma di kedua perm. = daun amfistomatikStoma di bagian bawah = daun hipostomatikStoma di bagian atas = daun epistomatikLetak stoma // permukaan epidermis = stoma paneroporLetak stoma tenggelam = stoma kriptoporLetak stoma menonjol di atas permukaan = daun terapung

Trikomata sebagai rambut pelindung maupun rambut kelenjar, banyak terdapat pada permukaan daunSel kipas = sel motor = bulliform cell sederet sel yang berukuran lebih besar dari epidermis, dinding sel tipis dan vakuola besar. Umumnya terdapat di permukaan atas daun, berfungsi untuk mengurangi penguapan dengan cara menggulung daun

Litokis berisi sistolit yang terdiri atas kristal CaCO3

Epidermis tidak mengandung kloroplas, kecuali pada sel penutup. Pada daun yang hidupnya tenggelam di dalam air, epidermisnya mengandung kloroplas

2. Jaringan dasar = MesofilTerdiri atas sel-sel parenkim yang berdinding tipis, terdiferensiasi menjadi 2 bentuk :* parenkim palisade (jar. tiang) * parenkim spons (jar. bunga karang)Daun dorsiventral = jar. tiang hanya di permukaan atas daun sajaDaun ekuifasial = isobilateral = jar. tiang terdapat di kedua permukaan

Daun silindris = jar. tiang di seluruh permukaan L daun dikotil, jar.tiang 2 lapis dan jar. bunga karang berkembang baik. Selubung b.p. tanpa kloroplas. Stomata hanya di permukaan bawah

Daun ekuifasialJaringan tiang terdapat pada kedua sisi Penampang daun yang tidak terdiferensiasi sbg. Jar. tiang dan jar. bunga karang

Jaringan palisade * Bentuk sel silindris, tersusun rapat, mengandung kloroplas * Pada daun yang menerima cahaya langsung, jaringan palisade lebih padat * Permukaan bebas antar sel lebih besar, shg lebih efisien dalam fotosintesa

Jaringan spons * Sel-sel tersusun tidak teratur, dinding sel tipis, kloroplas lebih sedikit dengan ruang antar sel besar * Ruang antar sel terjadi secara sizogen atau lisigenMesofil yang tidak terdiferensiasi, tersusun oleh sel-sel parenkim yang struktur dan ukurannya seragam

Selubung berkas pengangkut * sel-sel berukuran besar * kloroplas lebih sedikit * dinding sel lebih tebal

Ada pendapat tentang selubung b.p. Selubung b.p. berfungsi dalam transpor dan penyimpanan bahan organik, shg identik dengan endodermis penebalan pita caspary dan mengandung amilum

Penampang lintang b.p. kecil pada daun Graminae (deretan atas)B.p. pada daun dikotil sederhana, sarung b.p. tanpa kloroplas. B.p kecil hanya terdiri dari trakeid tanpa floem (deretan bawah)

3. Jaringan berkas pengangkutBerkas pengangkut daun tulang daunSecara evolusi : * berasal dari percabangan dikotom * diferensiasi diatur secara genetis

Tulang daun terutama yang besar, selain b.p. terdapat jar. parenkim dengan sedikit kloroplas, dan ada kolenkim

B.p daun xilem di atas floemXilem : terdiri dari trakea, trakeid, serabut dan sel parenkim makin kecil, berkas pengangkut susunannya makin sederhanaFloem : terdiri dari buluh tapis, sel pengiring dan parenkim floemDaun tumbuhan air xilem lebih sedikit dibanding floem terdapat ruang udara, mesofil tidak terdiferensiasi

Sistem jaringan penguat daunSel epidermis, struktur padat dan ada kutikulaPenebalan dinding sel ----- sel silikaJaringan kolenkimDaun dikotil ---- sklereid Tulang daun serabut sklerenkim Xilem ---- sebagai jaringan pengangkut dan penguat

HIDROFIT

Daun tenggelam: tipis, tidak ada mesofil, epidermis berkloroplasEpidermis berkloroplas, mesofil tidak terdiferensiasi, rongga udara besar

L daun mesofit dari jenis sama tetapi berasa di tempat banyak cahaya (A) dan di tempat teduh (B). Perkembangan mesofil di tempat teduh terhambat

Daun xerofit dengan bentuk berbedaDaun xerofit seperti kulit, kutikula tebal, hipodermis berisi tanin dan lendir, stomata kriptopor dan banyak trikomaDaun xerofit bentuk silindris, jar.tiang melingkar, sel parenkim air besar, stoma paneropor. Mesofil susunannya silindris

Daerah pengguguran daun (absisi); sel-selnya kecil dan pipih, berkas pengangkut menyempit, tidak ada kolenkim dan sklerenkim

Sistem jaringan pembuluh (tulang daun) pada daun monokotil (A,B); susunan berkas pembuluh pada ibu tulang daun (C ) dan tangkai daun (D)

Anatomi daun1. Daun Dorsiventral Daun pada banyak dikotil (dan sebagian monokotil) bersifat dorsiventral, yaitu memiliki permukaan atas (adaxial) dan bawah (abaxial) yang berbeda secara morphologis.Epidermis atas terdiri dari satu lapis sel, berbentuk persegi, dinding terluarnya ditutupi oleh kutikula, dan tidak mengandung kloroplas. Beberapa stomata, jika ada, dapat ditemui pada epidermis atas.Mesofil Palisade. Terletak persis di bawah epidermis atas dan terdiri dari satu atau lebih lapisan yang agak sempit, sel sel berdinding tipis yang sangat berdekatan, sel sel persegi memanjang ke arah epidermis. Masing masing sel terdiri dari banyak kloroplas. Ada system yang telah terbentuk dari ruang antar sel melalui jaringan ini.Mesofil bunga karang (spongy mesophyll). Terdiri dari sel berdinding tipis, longgar, bentuk tidak teratur, dimana banyak ruang antar sel. Kloroplas ada di sel sel ini, tapi dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan dengan sel palisade.

Epidermis bawah, serupa dalam struktur permukaan atas, tapi memiliki banyak stomata. Tiap pori stomata terbuka ke arah ruang antar sel besar yang disebut ruang substomata atau cavity.Sistem vaskular. Potongan ke arah daerah midrib menunjukkan bentuk xylem seperti bulan sabit ke arah permukaan atas daun dan floem ke arah permukaan bawah. Di atas dan di bawah benang vaskuler,m di sebelah epidermis atas dan bawah, jaringan mesofil digantikan oleh sel sel kolenkim yang meningkatkan kekuatan mekanis daun.

2. Daun isobilateral Daun isobilateral secara morfologi sama di kedua sisinya, meskipun masih ada permukaan abaxial dan adaxial, yang dapat dibedakan dengan melihat posisi xylem dan floem pada berkas pengangkutnya. Daun tipe ini biasanya berorientasi sehingga cahaya masuk merata pada kedua permukaan. Daun pada monokotil umumnya isobilateral.

Phyllotaxy:

Daun diatur dalam suatu pola teratur, yang mencegah mereka dari saling menaungi "Keputusan" tentang penempatan daun dibuat selama primordia daun dibentuk oleh SAMPrimordia yang lebih tua menghambat pembentukan primordia baru

Patterns1 daun per nodus- Alterate: 180 , kacang polong dan jagung- Spiral: 137.5 , pohon cemara, bunga matahari, buah nanas,2 daun per nodus: Daun berlawanan, daun pada nodus yang berdekatan membentuk sudut 90 .3 atau lebih daun per node: Daun melingkar-

BAGAN DIFERENSIASI JARINGAN DAUN

Flower

Flower Structure

Flower developmentApical meristem

Inflorescence meristem

Flower meristem on which flowers develop

Genetic Control of Floweringmelibatkan perubahan fase perkembangan (kecambah-vegetatif-generatif)transisi dari pertumbuhan vegetatif ke berbunga berkaitan dengan pada pergantian gen penanda meristem bunga yang menghasilkan faktor transkripsi yang mengganti meristem vegetatif menjadi meristem perbungaanpola bunga dikendalikan oleh gen penanda organ: Model ABC

Vegetative SAMReproductive SAMFormation of Floral Meristems

Genetic Control of Flower DevelopmentTaiz and Zeiger, Plant Physiology

Three Types of Genes Control Floral Identify1. Gene A activity controls the first and second whorls

2. Gene B activity controls the second and third whorls

3. Gene C activity controls the third and fourth whorls.

ABC Model for Flower DevelopmentTaiz and Zeiger, Plant Physiology

Perkembangan buahTerjadi setelah pembuahan, dg bakal buah meluas ke arah plasenta dan ovariumUkuran buah bertambah karena adanya pembelahan sel dan pembesaran selAwal terjadinya pembesaran sel tergantung pada pembelahan sel dan terjadi sebelum antesisSetelah itu terjadi pembentangan sel yang diikuti dengan pertumbuhan memanjang

Perkembangan buah diinisiasi oleh proses fertilisasi yang memacu perkembangan dinding bakal buah. Dalam butir pollen terkandung suatu stimulan khusus yaitu zat pengatur tumbuh yang merangsang tahap awal perkembangan buah. Dinding buah yang merupakan perkembangan dari dinding bakal buah disebut perikarp. Secara umum perikarp dapat dibedakan menjadi 3 lapisan dari yang terluar ke bagian dalam yaitu eksokarp, mesokarp dan endokarp.

Eksokarp merupakan lapisan kulit buahEndokarp merupakan lapisan terdalam yang mengelilingi biji, kadang-kadang keras seperti batu misal pada kelapa. Pada buah apel mesokarp terletak di antara eksokarp dan endokarp, tebal berdaging. Pada beberapa buah, mesokarp sulit dibedakan . Perikarp yang sangat tipis dijumpai pada buah kering.

Almond masak dan bagian-bagiannya

Hubungan antara bagian bunga dan buah

Struktur BijiSecara umum biji mengandung unsur-unsur yang sama, yaitu embrio dan cadangan makanan serta kulit biji yang menyelubunginya. Variasi terdapat antara tumbuhan dikotil dan monokotil, yaitu jumlah kotiledon yang dimilikinya. Ada perbedaan mengenai tempat penyimpanan cadangan makanan

Setelah pembuahan, bakal biji akan berkembang menjadi biji. Integumen berkembang menjadi kulit biji atau testa.Sel telur yang dibuahi (zigot) brkembang menjadi embrio, dan sel endosperm primer bermitosis menghasilkan endosperm.Berdasar ada tidaknya endosperm pada biji, ada 2 tipe :1. Endospermus (albuminus), ex: Zea mays, Ricinus dll2. Non endospermus (eks-albuminus)ex. Glycine max, Piper nigrum, Cucurbita dll

Umumnya nuselus dan endosperm merupakan tempat cadangan makanan yg hanya diperlukan pada tahap awal perkembangan embrio. Selanjutnya cadangan makanan ini diserap oleh kotiledon dan disimpan untuk mendukung perkembangan embrio pada saat perkecambahan biji. Pada biji-biji tersebut cadangan makanan terdapat dalam kotiledon. Namun pada beberapa tumbuhan dikotil endosperm tetap bertahan sebagai tempat cadangan makanan pada biji, misal pada bit gula dan biji jarak (Ricinus communis). Keadaan ini lebih umum dijumpai pada tumbuhan monokotil. Pada bawang merah dan kelompok rumput-rumputan seperti padi dan jagung cadangan makanan pada biji terdapat pada endosperm

Biji rumput-rumputan merupakan buah kariopsis; yaitu buah kering yang mengandung 1 biji, dengan kulit buah yang menempel kuat pada kulit biji serta biji. Endosperm berpati merupakan penyusun utama biji dengan selubung aleuron yang mengandung lemak dan protein namun sangat sedikit atau bahkan tidak mengandung pati. Embrio rumput-rumputan memiliki sebuah sumbu dengan pucuk tunas dan pucuk akar pada ujung-ujungnya. Pucuk tunas dilindungi oleh suatu selubung yang disebut koleoptil, sedangkan radikula diselubungi oleh koleoriza.

Biji buncis, biji tumbuhan dikotil tanpa endosperm (a) dan biji jagung, biji tumbuhan monokotil dengan endosperm (b)

Biji jarak, biji tumbuhan dikotil dengan endosperm

Sel skutelum pada biji kariopsis Setaria lutescens

Perkecambahan BijiBiji yang telah menyerap air membesar sehingga mengakibatkan kulit biji robek. Peningkatan kandungan air dalam biji juga memacu pengaktifan enzim-enzim dalam endosperm atau kotiledon yang kemudian merombak cadangan makanan menjadi molekul-molekul sederhana selanjutnya diangkut ke lokasi pertumbuhan pada embrio. Gejala awal dari perkecambahan biasanya terlihat dari pembengkakan radikula. Radikula ini menyerap air dengan cepat menyebabkan pembesaran sehingga kulit biji terkelupas dan kecambah mulai tumbuh.

Struktur biji jagung (a) dan proses perkecambahan pada jagung (b).

The Three Fundamental Partsof a SeedSeed CoatEmbryoStorage TissueLeafStemRootof an Embryo

Growth of the shootPhotosynthesis and StorageLifting the shoot above the soilProducing lateral rootsPenetrating the soilThese functions.occur in this part of the embryoShoot apexCotyledon (leaf)Hypocotyl (stem)Radicle (root)Root apex

Figure 4.4Embryogenesis

Simplified Structure of A Mature SeedSeed coatEmbryoEndospermSeed coat is dead tissue. It protects everything inside it. Embryo is a minuteplant . Endosperm provides energy for seed germination and early seedling growth.

Dry seeds Imbibed seeds Water Uptake: the First Event in Germination

Tomato Seed AnatomyEndospermSeed coat Embryo0.5 mm

EmbryoEndospermEmbryoEndospermSeed CoatSeed Coat

SeedSeedlingMature plantsFloweringFruiting Plant Life Cycle

***************