APOMIXIS: JENIS, MEKANISME, KEPENTINGAN DAN CONTOH - SAINS - 2026

The apomixis adalah satu bentuk pembiakan berjantina spesies tertentu melalui benih. Hasilnya adalah generasi genetik yang serupa dengan tanaman induk. Makna etimologi apomixis berasal dari bahasa Yunani "apo" yang bermaksud - kekurangan atau ketiadaan - dan "mixis" yang menunjukkan - campuran atau penyatuan. Sesungguhnya, dalam apomixis penyatuan gamet lelaki dan wanita tidak berlaku untuk pembentukan embrio.

Tumbuhan apomictic tidak menyatakan kelebihan penyesuaian - dari sudut evolusi - yang dihasilkan oleh pembiakan seksual. Walau bagaimanapun, apomixis adalah mekanisme yang membolehkan pemeliharaan genotip disesuaikan dengan keadaan persekitaran tertentu.

Dandelion (Taraxacum officinalis) adalah salah satu spesies apomictic utama. Sumber: pixabay.com

Dalam apomixis, mekanisme pembiakan melewati proses seksual dan membolehkan tanaman membiak melalui biji. Dalam proses ini, meiosis, pembentukan embrio dari persenyawaan dan penciptaan endosperma yang layak, tidak berlaku.

Benih tanaman apomictic terbentuk dari tisu ibu ovula, melewati meiosis dan persenyawaan. Jenis pembiakan ini sering berlaku pada kebanyakan spesies keluarga Poaceae, dan juga pada genera Asteraceae, Rosaceae dan Rutaceae.

Sekiranya kapasiti ini dapat dipindahkan ke tanaman dengan kepentingan agronomi seperti jagung dan gandum, ia akan menjadi penambahbaikan genetik yang berguna, kerana penggunaannya akan menyukai kuantiti dan kualiti makanan yang diperoleh dari genotip unggul.

Jenis-Jenis

Tiga mekanisme berbeza diketahui melalui mana tumbuhan membiak dengan apomixis. Apomixis gametofitik disebabkan oleh diplosporia dan aposporia, dan apomixis sporofitik atau embrio yang biasa.

Diplosporia

Diplosporia adalah mekanisme pembiakan aseks atau apomixis di mana embrio berasal dari kantung embrio yang tidak dikurangkan. Hasilnya, embrio baru mempunyai nombor kromosom yang sama dengan tanaman asal.

Ini adalah proses yang berlaku apabila sel induk kantung embrio atau gametofit betina berkembang secara langsung dari embrio. Juga dikenali sebagai diploid parthenogenesis, ia dicirikan oleh kehadiran embrio diploid.

Aposporia

Aposporia adalah mekanisme pembiakan apomictic atau aseksual di mana kantung embrio berasal dari sel somatik. Kantung embrio berasal dari beberapa sel somatik yang terletak di integumen atau nucela yang mengelilingi sel induk kantung embrio.

Dalam kes ini, gametofit berkembang, tetapi meiosis tidak berlaku; embrio juga diploid. Dalam proses ini, pengurangan bilangan kromosom tidak berlaku, yang dilengkapi dengan pengembangan parthenogenesis atau apomictic ovum.

Paspalum dilatatum, spesies aposporik. Sumber: Jebulon

Embrio yang bercita-cita tinggi

Disebut embrio nuklear atau apomixis sporofitik, ia adalah sejenis pembiakan aseksual oleh biji atau apomixis yang biasa terdapat pada sitrus. Dalam kes ini, tidak ada pembentukan kantung embrio yang diperhatikan, kerana embrio berkembang dari sporofit diploid.

Sebenarnya, embrio berasal dari sel somatik pada tahap ovum tanaman ibu. Kemudian ia berkembang melalui pembahagian mitosis berturut-turut, baik proses meiosis maupun pembentukan gametofit wanita berlaku.

Mekanisme

Apomixis adalah hasil pengubahsuaian tahap proses embrio tertentu yang penting untuk pembiakan seksual. Dalam kes ini, pengurangan bilangan kromosom dan proses meiotik, termasuk penyatuan rawak dan peleburan gamet.

Sesungguhnya, semasa apomixis, perubahan embrio ini dapat mematikan proses meiotik dan produknya. Begitu juga, mereka mengelakkan atau mengganti proses persenyawaan melalui pengembangan parthenogenetic.

Dalam apomixis terdapat empat proses embrio yang membezakannya dengan pembiakan seksual:

Apomeiosis

Ini adalah proses yang berlaku apabila struktur sporofitik terbentuk tanpa pengurangan meiotik atau degenerasi makrospora -megaspore-. Ini merupakan penyederhanaan proses meiotik, dan ia berlaku di diplosporia dan aposporia.

Perkembangan kantung embrio

Dalam apomixis, sel yang tidak dikurangkan secara sitologi (2 ⁿ ) mempunyai keupayaan untuk mengembangkan kantung embrio. Dalam kes spesies aposforik aposforik, kantung embrio berkembang dari bahagian dalam primordium mani atau nucela.

Parthenogenesis

Proses embrio yang menghasilkan pembentukan embrio secara langsung dari sel telur, tanpa persenyawaan sebelumnya. Iaitu, pengembangan ovum apomik untuk pembentukan tanaman baru dari ovum yang tidak dibaja.

Proses embrio yang biasa berlaku pada sitrus. Sumber: pixabay

Pseudogami

Proses berkaitan dengan tanaman apomik yang memerlukan pendebungaan, walaupun pada hakikatnya ia berkembang tanpa pembuahan sel induk. Endosperma terbentuk dari perpaduan gamet lelaki dengan inti sel polar sel kantung embrio.

Sebenarnya, dalam proses apomixis gametofitik, peleburan gamet betina dan lelaki atau persenyawaan berganda ditindas. Walau bagaimanapun, walaupun persenyawaan inti kutub dibatalkan, endosperma berkembang secara bebas.

Kepentingan

Apomixis adalah teknik yang berkesan untuk menghasilkan biji dan spesies baru dalam masa yang singkat. Akibatnya, ia memungkinkan untuk mewujudkan varieti hibrid baru dengan hasil yang lebih baik dan kualiti fenotipik yang lebih tinggi.

Melalui apomixis kehilangan watak tertentu dalam kacukan dapat dicegah. Menjadi mekanisme berfungsi untuk pengeluaran tanaman bebas penyakit dan memperoleh hasil dan produktiviti tanaman yang lebih tinggi.

Contoh

Taraxacum officinalis (dandelion) adalah salah satu contoh tumbuhan apomik yang paling biasa. Dalam hal ini, apomixis sering terjadi pada tanaman keluarga Poaceae -grasses-, Rosaceae dan Composite -asteraceae-.

Dalam komposit atau asteraceae, apomixis adalah bentuk pembiakan yang tidak dapat dielakkan dari kebanyakan spesies. Sebaliknya, di Poaceae dan Rosaceae, apomixis bergantian dengan pembiakan seksual -apomixis fakultatif-.

Secara khusus, apomixis berlaku pada beberapa genera; Achillea, Arnica, Brachycome, Crepis, Conyza, Erigeron, Eupatorium, Hieracium, Parthenium dan Taraxacum.

Pada poaceae, apomixis pada awalnya dikenal pasti dalam genus Poa, kemudian dijelaskan dalam pelbagai paniceas dan andropogoneas. Di antara genera Poaceae, Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Paspalum, Setaria, Sorghum dan Themeda dapat diperhatikan.

Rumput menangis (Eragrostis curvula). Sumber: USDA NRCS Tucson PMC

Rumput menangis (Eragrostis curvula) adalah sumber makanan yang memungkinkan meningkatkan pengeluaran daging lembu. Salah satu bentuk pembiakannya adalah melalui apomixis diplosporik, yang boleh menjadi wajib atau fakultatif.

Contoh lain tumbuhan apomik terdapat di genera Sorbus -serbales- dan Crataegus -thorn- dari keluarga Rosaceae. Serta spesies Rubus fruticosus (bramble) dan genus tumbuhan berbunga Hieracium yang tergolong dalam keluarga Asteraceae.

Rujukan

1. Aguilera, PM (2013). Genetik dan lokasi lokus apomixis dalam spesies kumpulan Plicatula Paspalum L. yang didedahkan dengan teknik molekul. (Tesis Siswazah) Universiti Nasional Timur Laut. Fakulti Sains Pertanian. Institut Botani Timur Laut. (IBONE-CONICET).
2. Apomixis (2018) Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. Dipulihkan di: es.wikipedia.org
3. Ferrari Felismino, Mariana, Pagliarini, Maria Suely, & Borges do Valle, Cacilda. (2010). Tingkah laku meiotik hibrida interspesifik antara Brachiaria ruziziensis seksual tetraploidized artifisial dan aprictic tetraploid B. brizantha (Poaceae). Scientia Agricola, 67 (2), 191-197.
4. Martínez, EJ (2001). Warisan pembiakan apomik dan pengenalpastian penanda molekul yang berkaitan dengan watak dalam Paspalum notatum (Tesis Siswazah) Fakulti Sains Tepat dan Alam. Universiti Buenos Aires.
5. Meier, MS, Zappacosta, DC, Selva, JP, Cervigni, G., & Echenique, CV (2008). Apomixis, kajiannya dan kemungkinan penggunaannya. AgroUNS, Tahun V, Nº 9. hlm 10-13.
6. Quero Carrillo, AR, Enríquez Quiroz, JF, Morales Nieto, CR, & Miranda Jiménez, L. (2010). Apomixis dan kepentingannya dalam pemilihan dan peningkatan rumput pakan tropika: ulasan. Jurnal Sains Ternakan Mexico, 1 (1), 25-42.