Pendahuluan

Latisifer adalah salah satu struktur sekresi dalam tumbuhan yang terdiri atas sel atau deretan sel yang berisi cairan yang karakteristik yang disebut lateks. Berdasarkan strukturnya, latisifer dikelompokkan menjadi dua kelas utama, yaitu latisifer beruas (articulated laticifer) dan latisifer tak beruas (nonarticulated laticifer). Latisifer beruas terdiri atas deretan memanjang sel yang berhubungan satu sama lain, dan dinding pemisah antara sel-sel dalam deretan tersebut berperforasi (berlubang), atau hilang sama sekali. Latisifer beruas ada yang beranastomosis dan ada yang tidak beranastomosis. Latisifer yang beranastomosis, yaitu latisifer yang berdampingan letaknya, saling berhubungan melalui celah dinding lateral, misalnya pada Hevea brasiliensis. Latisifer yang tak beruas, yaitu latisifer yang berasal dari satu sel, tumbuh memanjang melebihi sel sekitarnya. Latisifer tak beruas ada yang bercabang, misalnya pada Ficus carica, dan ada yang tak bercabang, misalnya pada tanaman ganja (Cannabis sativa) [6].

Terdapat perbedaan pendapat di antara peneliti mengenai perkembangan latisifer tak beruas. Beberapa peneliti menyatakan bahwa protoplas berinti banyak pada latisifer tak beruas dari Nerium oleander dan Euphorbia marginata terjadi sebagai hasil pembelahan mitosis [11,15] dan juga pada tumbuhan Jatropha dioica [2]. Pada latisifer E. phosphorea dan E. pulcherrima, protoplas berinti banyak terjadi sebagai akibat peleburan sel [15], sedangkan protoplas berinti banyak pada latisifer tak beruas dari E. supina dan Vallaris solanacea tidak terjadi secara mitosis [25, 19].

Keterlibatan berbagai macam komponen sel di dalam perkembangan latisifer dan pembentukan lateks tampaknya berbeda di dalam bermacam-macam spesies yang telah diteliti [1, 5, 10, 27, 28].

Tumbuhan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tumbuhan nangka (Artocarpus heterophyllus Lam.) yang banyak tumbuh di Indonesia. Latisifer dari tumbuhan tersebut belum ada yang meneliti sama sekali.

Tujuan penelitian ini adalah membahas aspek-aspek sitologis dalam perkembangan latisifer pada embrio dan kecambah.

Bahan dan tatakerja

Embrio pada berbagai stadium perkembangan diambil dari buah tumbuhan A. heterophyllus yang tumbuh di daerah Bandung. Pada embrio stadium awal, seluruh bakal bijinya difiksasi, sedangkan embrio dewasa dilepaskan dahulu dari bijinya, dan baru kemudian difiksasi. Embrio tersebut difiksasi dalam larutan FAA, didehidrasi dengan seri TBA, dan ditanam (embedded) dalam parafin [24]. Sayatan setebal 6 – 8 µm, diwarnai dengan asam tanin-klorida besi. Pengamatan dan pemotretan preparat dilakukan dengan mikroskop Olympus Model PM-10-A menggunakan film Fuji ASA 100 hitam putih.

Untuk pengamatan dengan mikroskop elektron transmisi, bagian kecil dari nodus kotiledon pada beberapa stadium embrio dan kecambah difiksasi dengan 2% glutaraldehid dalam 0,1 M dapar fosfat dengan pH = 7,2, dikenakan fiksasi lanjut dengan 1% osmium tetroksida dalam dapar fosfat, kemudian didehidrasi dengan etanol seri dan aseton dan ditanam dalam epoksi resin [8]. Penyayatan dilakukan dengan ultramikrotom LKB 8800 menggunakan pisau kaca; tebal sayatan 90 nm. Pewarnaan dengan uranil asetat jenuh, diikuti Pb-sitrat, [24]. Pengamatan dan pemotretan preparat menggunakan mikroskop elektron Hitachi H-500 pada 75 kV.

Hasil pengamatan

Pemula latisifer yang berjumlah 8 sel, pertama sekali dapat dibedakan dari sel-sel sekitarnya pada panjang embrio 0,8 mm, yaitu embrio pada stadium awal perkembangan kotiledon (Gambar 1). Pemula latisifer tersebut berasal dari prokambium. Lokasinya di tepi luar lingkaran prokambium yang terdapat di daerah nodus kotiledon dan dapat dikenali dari pembelahan intinya tanpa diikuti sitokinesis. Panjang pemula latisifer pada saat ini adalah 25 µm dan lebarnya 14 µm, dengan inti relatif lebih besar. Sitoplasma lebih pekat dan dinding sel sedikit lebih tebal dibandingkan dengan sel-sel parenkim di sekitarnya (Gambar 2). Terdapat banyak vesikula dalam berbagai macam bentuk dan ukuran (Gambar 3). Panjang sel di sekelilingnya 15 – 20 µm dan lebarnya 9 – 12 \(\mu\)m. Kemudian, terjadi pembesaran dan pemanjangan sel pemula latisifer dengan cara pertumbuhan simplastik. Selanjutnya terjadi pertumbuhan intrusif sehingga latisifer melebihi panjang sel prokambium pada saat panjang embrio 1 mm. Panjang sel prokambium pada saat ini 20 – 24 \(\mu\)m (Gambar 4).

Pada waktu pemula latisifer di daerah nodus kotiledon mulai bertambah besar dan panjang, terjadi pembelahan inti berulang-ulang tanpa disertai pembelahan sitoplasma, sehingga dihasilkan sel latisifer yang berinti banyak (Gambar 5 dan 8). Di dalam latisifer tidak ditemukan pembelahan inti secara mitosis, namun pada beberapa inti latisifer tampak adanya pembelahan amitosis. Inti latisifer mula-mula memanjang, kemudian terjadi pelekukan di bagian tengah, dan selanjutnya membelah menjadi dua inti (Gambar 6). Kemudian, terjadi percabangan latisifer ke arah empulur (Gambar 7) dan percabangan ke arah korteks. Karena itu, latisifer A. heterophyllus adalah latisifer tak beruas dan bercabang. Pertumbuhan kedua ujung sel latisifer menunjukkan pertumbuhan intrusif, yaitu pertumbuhan menembus lamela tengah yang ada di antara dua sel yang ada di hadapannya. Di antara latisifer yang letaknya berdampingan tak tampak adanya anastomosis, yaitu tak ada hubungan antara kedua latisifer tersebut, meskipun dinding dua latisifer yang berdekatan saling menyentuh (Gambar 8).

Partikel lateks belum dibentuk dalam latisifer pada panjang embrio 1 mm. Partikel itu baru tampak pada panjang embrio 3 mm, yakni di dalam sitoplasma (pls pada Gambar 9). Dalam latisifer yang lebih dewasa, yakni pada panjang embrio 5 mm, sebagian partikel lateks sudah berada di dalam vakuola (plv pada Gambar 10). Pada latisifer yang tua, partikel lateks ditemukan hanya di dalam vakuola.

Bertambahnya ukuran volume vakuola diiringi dengan penyatuan vesikula-vesikula yang masing-masing bergabung dengan vakuola yang sangat besar yang membagi sitoplasma menjadi bagian-bagian yang terpisah (Gambar 11). Karena itu, sitoplasma terdesak menjadi lapisan sitoplasma parietal yang tipis. Beberapa inti dan sitoplasma yang berasosiasi dengan inti tersebut dikelilingi oleh vakuola-vakuola yang melebur. Dengan demikian, inti terisolasi dari sitoplasma parietal dan diikuti oleh degenerasi inti. Sitoplasma parietal mengelilingi vakuola besar yang berisi partikel lateks. Partikel lateks tersebut bercampur dengan cairan vakuola yang berlaku sebagai matriks.

Plasmodesmata sering terdapat di antara sel parenkim dan sel parenkim lain, tetapi jarang tampak pada dinding yang memisahkan latisifer dengan sel parenkim di sampingnya (Gambar 12). Jadi, jarang ada hubungan sitoplasma dengan sel-sel sekitarnya.

Pembahasan

Ditinjau dari lokasi di dalam embrio, pctnbcntukan pemula latisifer pada A. heteroph.vllus urctnpunl'ai persalnaan dengan pemula latisfier pada A/. oleancler [3], E marginata [6]. -r. dioica [21. dan Thevetio peruviana [20], yaitu di tcpi luar prokambiutn, di daeralt nodus kotiledon. Perbedaannya adalah pada saat pembentukan al'al pemula latisifer dan jumlah petnula latisifer yang dibentuk pada n'aktu pertuntbuhan ertibrio. Pada A. heterophyllus terdapat 8 sel penrula, pada l/. oleander 28 sel petnula [3], pada E marginata L2 scl pemula [6], pada J. dioica 5 - 7 sel pemula [2], dan pada T.pern,iana 12 sel pernula [20].

Pernbelahan rnitosis di dalam latisifer embrio telalt dilaporkan pada l/. oleanclar tlll, E. marginota |5, l6l, dan J. dioica l2l Pcmbelahan nitosis tidak ditenrukan pada latisifer entbrio ,4. heteroph.vllus, namun diternukan adanl'a arnilosis. Hal ini scsuai dengan pern)'ataan Rosol'ski [25] yang telah rncncliti latisifer E. supina dan Munrgan & Inantdar [9] 1'ang telalr meneliti latisifcr I/.solanocea, rnereka ntcnvatakan bahu,a pembelahan inti pada latisifer 1'ang mcrcka tcliti terjadi secara amitosis.

Pernula latrsifer pada [/. solanacea berasal dari prokarnbiurn yang letaknl'a berdekatan dengan tepi ernpulur, sehingga percabangan latisifer di kortcks berasal dari latisifer di tcpi ernpulur [9]. Pctnula latisifer pada A. heteroph.v'llus berasal dari prokalttbiunt yang berdekatan dengan tepi korlcks, schingga percabangan latisifer di empulur bcrasal dari latisifcr di tepi korteks.

Di dalarn latisifer muda l. heterophyllus tampak partikel lateks berada di dalam sitoplasma. Di dalant latisifer dewasa, seirir:g dengan pembentukan vakuola sentral, partikel lateks dibentuk di dalam sitoplasrna, kernudian rnasuk ke dalarn vakuola untuk selartjutnl'a disirnpan disitu. Hal demikian terlihat jLrga pada E marginata 1271, Ficus elastica [0], dan Asclepias syriaca [28]. Partikel lateks dalarn latisifcr Ateluntbo nucifera terbcntuk dalarn vesikula siloplasnta dan kemudian dilepaskan ke dalatn vakuola scntral [5], sedangkan partikel lalcks dalarn latiSifcr E. characias terbentuk dalam vesikula diktiosom [7]. Partikel latcks pada turnbuhan Gnetunt gnemon tcrbcntuk di dalatn vesikula yang berasal dari retikulutn endoplastna kasar tll. Baik vesikr"rla sitoplasrna, vesikula diktiosorn, rnaupun vesikula rctikulum endoplasma scntuan)'a terdapat di dalarn sitoplasma. iadi scbclulnl'a pernbentukan partikel latcks itu sattta 1'aitu di dalant sitoplasma yang kenrudian pada pcrkcntbattgan latisifcr selanjutnya disinrpan di dalarn vakuola. Pada bcbcrapa spesies lain seperli pada Taraxocunr bicorne [9] dati Papaver somniferunt 13, 2ll, parlikcl latcks tidak terkumpul di dalam vakttola, llatnun tcrlihal di dalant sitoplasrna.

Pada dinding latisifcr deu,asa A. heterophyl/us hanl'a sedikit tcrdapat plasrnodesmata dibandingkan dengarr scl-sel di sekitarnl'a. Dcnrikian pula halnl'a pada dinding latisifcr Glauciunt flat,unt [24] dan dinding latisifcr F. carica [2-5]. Menumt Fincran [7], pada dinding latisifer dcrvasa E. pulcherrinra tidak terdapat plasrnodesrnata, bcrbeda dengan daerah apeks latisifcr, yang rnasih mcnunjukkan adany'a plasmodesmata. Tidirk terdapatn),a plasmodesmata pada dinding latisifer tidak bcruas 1'ang dovasa rnungkin karena latisifcr ini berasal dari sel tunggal yang tumbuh me manjang secara intrusif. Dengan dcrnikian, terjadi pergeseran antara dinding scl latisifer dcngan dinding sel-sel di sekilarnya, meny'ebabkan putusn),a hubungan sitoplasma rnclalui noktah bcrpasangan y,ang sebelurnnl'a sudah terbcntuk pada dinding sel latisiler dcngan dinding sel sekitarnya. Akibatnya, air dan zat )'rng terlamt di dalarnnl'a bcrgerak keluar-rnasuk latisifer dervasa harus melalui apoplas, yaitu jalan rnelalui dinding scl dan ruang antar scl.

Ucapan terima kasih

Pcnulis mengucapkan terinia kasih kepada Prof. Dr. Estiti B. Hidalat (alrn.), pada u'aktu beliau masih bekcrja di Jurusan Biologi FMIPA-lTB, yang telah nrcnibcrikan saran-sarrrl scrta dorongan atas pcnl clcslian nlskah iui.

Dnftar pustaka

• l. Behnke, H. D., and S. Herrmann, "Fine structure and developntent of laticifer in Gnetum gnemon L," Protoplasnto, 95, 1978, 371-381.
• 2. Cass, D. D., "Origin and developrnent of the nonarticulatcd laticifcrs of Jatropha clioica", Ph.vtonorphologv,35 (1, 2), 1985, 133-140.
• 3. Dickinson, P. B. and J. Fairbairn, "The ultrastnlcture of thc Alkaloidal Vesicles of Papat,er so n r n ife r tt n r laIex", A n n. B o t. 39, 197 5,'7 01 -7 12.
• ,t. Esau, K., "Anatonry of seecl planls", 2nd Ed., Joltn Wiley, Ncrv York. 1977, 199-214.
• 5, Esau, K. and H. Kosakai, "Laticifers in Nelunbo nucifero Gaetn. Distribution and structure", .4nn. Bot, 39, 197 5,'7 13-'7 19.
• 6. Falrrr. A.. "Plant Anaton;t", 4llt. Ed. Pergarnon Prcss, Ncrv York. 1990, 112-119.
• 7. Fincran. B. A.. "Distribution and organization of non-afliculatcd laticifcrs in nlature tissues of Poinsctlia (Euphorbio pulchetinta Willd.)".,4nn. l3ot. 50. 1982. 207 -220.

• 8. Harris, N. and K.J. Oparka, "Plant Cell Biology, A. Practical Approach", IRL Press, Oxford, 1994, 69-89
• 9. Heinrich, G., "Licht und elektronmikroskopische Untersuchungen der Milchrohren von Taraxacum bicorne", Flora, Abt. A. 158, 1967, 413-420.
• 10. Heinrich, G., "Elektromikroskopische Untersuchung der Milchrohren von Ficus elastica", Protoplasma, 70, 1970, 313-323.
• 11. Mahlberg, P. G., "Karyokinesis in the non-articulated laticifer of Nerium oleander"L.", Phytomorph. 9, 1959 a, 110-118.
• 12. Mahlberg, P. G., "Development of non-articulated laticifer in proliferated embryos of Euphorbia marginata Purch.", Phytomorph., 9, 1959 b, 156-162.
• 13. Mahlberg, P. G., "Embryogeny and histogenesis in Nerium oleander. II. Origin and development of non-articulated laticifer", Amer. J. Bot. 48, 1961, 90-99.
• 14. Mahlberg, P. G., "Development of non-articulated laticifer in seedling axis of Nerium oleander", Bot. Gaz. 124, 3 1963, 224-231
• 15. Mahlberg, P. G. and P. S. Sabharwal, "Mitosis in the non-articulated laticifer of Euphorbia marginata", Amer. J. Bot., 54 (4), 1967, 465-472.
• 16. Mahlberg, P. G. and P. S. Sabharwal, "Origin and early development of non-aticulated laticifers in embryos of Euphorbia marginata", Amer. J. Bot., 55 (3), 1968, 375-381.
• 17. Marty, F., "Infrastructure des laticiferes differencies d' Euphorbia characias", C. R.Hedb. Seances Acad. Sci., 267, 1968, 229-302.
• 18. Murugan, V. and J. A. Inamdar, "Organographic distribution, structure and ontogeny of laticifers in Plumeria alba Linn.", Proc. Acad. Sci (Planta Sci.), 97 (1), 1987, 22-31.

• 19. Murugan, V. and J. A. Inamdar, "Studies in the laticifers of Vallaris solanacea (Roth) O. Ktze.", Phytomorph. 37 (2, 3), 1987, 209-214
• Murugan, V. and J. A. Inamdar, "Origin and development of the non-articulated laticifers of Thevetia peruviana Schum.", Phytomorph., 39 (2, 3), 1989, 189-194.
• Nessler, C. L. and P. G. Mahlberg, "Ontogeny and histochemistry of alkaloidal vesicles in laticifers of Papaver somniferum L. (Papaveraceae)", Amer. J. Bot. 64 (5), 1977 b, 541-551.
• 22. Nessler, C.L., "Ultrastructure of laticifers in seedlings of Glaucium flavum (Papaveraceae)", Can. J. Bot, 60, 1992, 561-567.
• 23. Rachmilevitz, T. and A. Fahn, "Ultrastucture and development of laticifers of Ficus carica L.", Ann. Bot. 49, 1982, 13-22.
• 24. Reynold, E. S., "The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electronmicroscopy", J. Cell Biol., 17 (1), 1963, 208.
• 25. Rosowski, J. R., "Laticifer morphology in mature stem and leaf of Euphorbia supina," Bot. Gaz. 129, 1968, 113-120.
• 26. Sass, J. E., "Botanical Microtechnique", The Iowa State College Press, Ames, Iowa, 1958.
• Schulze, V. C., E. Schnepf und K Motches, "Uber die Lokalization der Kautschuk partikel in verschidenen Typen von Milchrohren", Flora. Abt. A Bd. 158, 1967, 458-460.
• 28. Wilson, K. J. and P. G. Mahlberg, "Ultrastructure of developing and mature non-articulated laticifers in the milkweed Asclepias syriaca L"., Amer. J. Bot. 67 (8), 1980, 1160-1170.

Gambar 1 Penampang memanjang tengah embrio yang panjangnya 0,8 mm, menunjukkan pemula latisifer (tanda panah). em = empulur, kt = korteks, kl = kotiledon, nk = nodus kotiledon, pr = prokambium. 10 X.

Gambar 2 Detail penampang memanjang daerah nodus kotiledon sebelah kanan pada Gamb. 1, menunjukkan pemula latisifer (tanda panah). Tampak pemula latisifer tersebut dengan 2 inti. pr = prokambium. 20 X.

Gambar 3 Mikrograf elektron dari sebagian pemula latisifer di mana terdapat banyak vesikula dalam berbagai macam ukuran. Vesikula umumnya berbentuk bulat. Sebagian kecil sitoplasma dari sel bukan latisifer tampak di sudut kanan bawah *). ds = dinding sel, ve = vesikula \(24.000 \ X\)

Gambar 4 Penampang memanjang sebagian daerah nodus kotiledon dari embrio yang panjangnya 1 mm, menunjukkan pemula latisifer yang bertambah panjang (tanda panah). 20 X.

Gambar 5 Detail penampang memanjang daerah nodus kotiledon dari embrio yang panjangnya 1 mm, menunjukkan latisifer yang intinya sedang membelah secara amitosis. nu = nukleus (inti) yang sedang membelah secara amitosis. 450 X.

Gambar 6 Penampang memanjang bagian hipokotil dari embrio yang panjangnya 5 mm, menunjukkan latisifer yang berinti banyak. nu = nukleus (inti) setelah membelah secara amitosis. 25 X.

Gambar 7 Sebagian penampang memanjang embrio yang panjangnya 5 mm, melalui nodus kotiledon, menunjukkan cabang latisifer (la) dalam korteks yang masuk ke empulur. em = empulur, kt = korteks, pr = prokambium. 200 X.

Gambar 8 Sebagian penampang memanjang embrio yang panjangnya 5 mm, melalui hipokotil dekat nodus kotiledon. Tampak bagian dari dua sel latisifer yakni A dan B terdapat sejajar, berdampingan dan tidak beranastomosis. nu = nukleus. 450 X.

Gambar 9 Mikrograf elektron dari sebagian sel latisifer dalam embrio menunjukkan pembentukan plastida (pt) dan pembentukan partikel-partikel lateks dalam sitoplasma (pls). ds = dinding sel, m = mitokondria, pt = plastida, pbl = protoplas bukan latisifer (sel parenkim), pls = partikel lateks dalam sitoplasma, va = vakuola., ----> = masuknya partikel lateks ke dalam vakuola. 6.000 X.

Gambar 10 Mikrograf elektron menunjukkan protoplas latisifer pada embrio yang berkecambah. Tampak sisa-sisa lateks (pl), sitoplasma yang terisolasi (s) dan beberapa organel antara lain mitokondria (m). ds = dinding sel, pbl = protoplas bukan latisifer, plv = partikel lateks dalam vakuola, X = tonoplas yang berdegenerasi, -----> mitokondria yang mulai berdegenerasi, 6.000 X.

Gambar 11 Mikrograf elektron menunjukkan sebagian latisifer yang mengandung inti berlekuk dan partikel lateks yang berada dalam vakuola (plv). ds = dinding sel, m = mitokondria, nu = nukleus, pbl = protoplas bukan latisifer, va = vakuola. 8.000 X.

Gambar 12 Mikrograf elektron menunjukkan dinding sel yang membatasi latisifer (bagian bawah) dengan sel bukan latisifer atau sel parenkim (bagian atas). Pada dinding sel tersebut terdapat plasmodesmata (pa). ds = dinding sel, pbl = protoplas bukan latisifer, ve = vesikula, → endapan padat elektron 15.000 x.