Embryogenesis (embriogenesis)

Seperti dijelaskan sebelumnya, embriogenesis dimulai setelah sel  telur 1N dan  inti sperma 1N bersama-sama, membentuk embrio 2N. Tanaman embriogenesis berbeda secara signifikan dari  perkembangan embrio hewan kurangnya migrasi sel dan spesifikasi substansi sel.  Misalnya, embrio tanaman dewasa dalam biji tidak mengandung sel-sel tertentu untuk menjadi sel-sel bunga atau memproduksi sel gamet. Peristiwa diferensiasi ini akan terjadi kemudian dalam perkembangan, setelah perkecambahan biji (seed germination). Sebaliknya, embriogenesis tanaman akan menghasilkan akuisisi simetri bilateral, apikal/ basal (calon akar) atau pucuk/ poros akar, dan tiga jenis jaringan. Pembelahan sel pertama dari hasil induk embrio menghasilkan bentuk asimetris bagian atas, sel terminal kecil dan lebih besar, sel basal rendah (Gambar. 4.4). Ini menetapkan membujur atau apikal / basal sumbu pada embrio (Weijers dan Jurgens 2005). Sel atas selalu menimbulkan embrio yang tepat, sedangkan sel yang lebih rendah menimbulkan suspensor dan hipofisis, membentuk bagian meristem dari akar, sel awal akar, dan topi akar. Suspensor adalah jaringan yang sangat khusus dan secra terminal dibedakan jaringan yang menghubungkan embrio pada kantung embrio dan jaringan ovula (bakal biji). Berfungsi sebagai saluran untuk nutrisi dan senesces (pematangan) setelah tahap perkembangan jantung embrio. Organ unik ini pendek terdiri dari hanya 7-10 sel total dalam Arabidopsis thaliana.    

Sel bagian atas dua sel embrio mengalami dua divisi sel lain, melewati tahap empat dan delapan sel, di mana keuntungan embrio massa terjadi. Lebih lanjut Divisi sel mengakibatkan massa sel di atas suspensor disebut sebagai embrio struktur globularstage (tahap globular) (Gambar 4.4). Divisi-divisi sel lain menyebabkan perkembangan tahap jantung embrio, disebut demikian karena karakteristik embrio bentuk jantung. Bentuk jantung ini karena hasil diferensiasi sel telah terjadi, dengan beberapa sel yang mulai mencapai Shoot apical meristem (SAM) identitas di celah jantung, dan dua domain lateral yang menjadikan naik ke sel-sel yang ditakdirkan untuk membentuk kotiledon embrio. Selain itu, root apical meristem (RAM) berkembang pada tahap ini. Dengan perkembangan SAM, RAM, dan cotyledons, embrio sekarang mulai mangalami perubahan ke simetri bilateral.

Setelah tahap embrio bentuk jantung, lebih lanjut divisi sel dan organ ekspansi mengalami perpanjangan cotyledons embrio ke tahap "torpedo" (Fig. 4.4). Pada titik ini, dua pola telah berkembang: pola apikal/basal, yang memungkinkan untuk perkembangan bagian shoot (pucuk) vs root (akar); dan pola radial, yang menghasilkan tiga jenis jaringan: (1) protoderm (yang menghasilkan epidermis), yang memisahkan anticlinally; (2) lapisan tengah, ground meristem (yang menghasilkan korteks dan endodermis); dan lapisan procambium (yang menghasilkan jaringan pengangkut) (Willemsen dan Scheres 2004).

Tahap terakhir sebelum tahap embrio matang adalah tahap "walking stick", karena cotyledons berkembang telah melipat ke atas disebut SAM. Untuk dewasa, embrio harus memasukkan sebuah fase dehidrasi di jeda metabolisme. Dalam keadaan dehidrasi embrio dalam kulit biji yang menunggu untuk kondisi lingkungan yang tepat untuk berkecambah. Asam absisat (ABA) hormon tumbuhan diperlukan untuk memulai dehidrasi dan berkembang menjadi benih dorman. Tanpa sumber ABA atau jalur transduksi sinyal ABA, embrio dapat berkecambah "precociously" (menjadi matang sebelum waktunya) dalam buah. Jadi studi ABA menandakan jalur dan gen diaktifkan oleh jalur ini secara langsung relevan dengan pemahaman dan manipulasi perkecambahan.

 

Sumber bacaan:

PLANT BIOTECHNOLOGY AND GENETICS: Principles, Techniques, and Applications