Follow by Email

Rabu, 04 April 2012

pemuliaan tanaman 1



PENGERTIAN PEMULIAAN TANAMAN
Ilmu pemuliaan tanaman atau ilmu seleksi atau ilmu penjenisan merupakan suatu ilmu dan seni dalam memanipulir gen. Ilmu disini berdasarkan pengetahuan genetika. Seni dalam melakukan seleksi dalam usahanya memanipulir keragaman genetik  untuk mengembangkan jenis baru yang bersifat unggul.
Tujuan pemuliaan tanaman adalah untuk menciptakan jenis unggul  atau jenis superior yang yang sudah ada dan mempunyai sifat-sifat seperti :
·         Jenisnya murni
·         Resisten terhadap hama dan penyakit
·         Respon terhadap pemupukan
·         Mempunyai sifat-sifat agronomis yang disukai
·         Daya adaptasi yang besar
·         Mempunyai daya atau kemampuan menghasilkan yang tinggi

Sebagai tujuan akhir dalam  pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan sifat dan hasil yang lebih baik yaitu mempunyai kuantitas baik dan kualitas yang baik.
·         Kuantitas yang baik artinya yaitu untuk mendapatkan potensi / gen apakah penampilannya / hasilnya bisa tinggi. Gen tersebut akan bekerjasama dengan faktor lingkungan. Gen-gen yang dimanipulir atau dikombinasikan dengan gen lain supaya memberikan potensi atau hasil yang tinggi.
Gen tersebut tanggap terhadap faktor lingkungan, kemudian baru mengarah pada produksi yang tinggi.

   P  =  G  +  E                        P  :  Phenotip / Perfomance
                                              G  :  Gen
                                              E   :  Environment (lingkungan)
·         Kualitas
Gen-gen diarahkan pada kehendak atau maunya konsumen seperti rasa, warna dsb.
Dari rangkaian gen-gen yang dimanipulir dengan gen lain dan bekerjasama dengan faktor lingkungan  mengasilkan individu tanaman yang baru, sehingga menghasilkan varietas yang unggul.
Dengan adanya gen-gen yang dimanipulir akan menciptakan keragaman baru maka berkembanglah  Ilmu pemuliaan tanaman.

Peran  pemuliaan tanaman
Ilmu pemuliaan tanaman memiliki peranan yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari yaitu dengan penggunaan berbagai macam jenis unggul dari tanaman, dengan peningkatan produksi yang dirasa semakin meningkat.

Dengan melihat berkembangnya pemuliaan tanaman maka dihasilkan :
·         Menghasilkan jenis baru yang berproduksi lebih tinggi dari jenis yang sudah ada.
·         Mendapatkan jenis unggul yang tahan hama, penyakit dan cekaman lingkungan.
·         Mendapatkan jenis baru yang kualitasnya tinggi sehingga mampu bersaing di pasaran dunia.
·         Jenis unggul yang masaknya awal atau berumur genjah

Keragaman baru dapat diperoleh melalui :
·         Hibridisasi
·         Penyisipan dan translokasi kromosom
·         Poliploidisasi ( Autopoliploid dan Allopoliploid)
·         Transfer gen
·         Persilangan somatis antar species (non organ seksual)
·         Pengubahan susunan polypeptida pembentuk gen (Mutasi)
·         Pemanfaatan terjadinya keragaman genetik klon somatis
·         Seleksi pada populasi alami

Strategi pendekatan untuk mencapai tujuan pemuliaan tanaman :
1.      Pendekatan fisiologis
a.      Pendekatan produksi biomass dan indeks panen
b.      Peningkatan respon terhadap masukkan tinggi
c.       Peningkatan fungsi fisiologis
d.      Pendekatan bentuk morfologi
e.      Efesiensi stadia pertumbuhan
f.        Adaptif lingkungan sub optimal
g.      Adaptif lingkungan spesifik
2.      Pedekatan genetik kuanitatif
a.      Pemanfaatan heterosis dan varietas hibrida
b.      Metode seleksi
3.      Pendekatan aspek ketahanan penyakit
4.      Pendekatan aspek kualitas gizi
5.      Pendekatan empiris
   
Kegiatan  pemuliaan tanaman
Kegiatan dalam pemuliaan tanaman .harus ada keragaman genetik, kalau tidak terdapat keragaman genetik maka program  atau kegiatan pemuliaan tanaman tidak  akan berjalan


Menimbulkan ragam genetik
    Menimbulkan  Keragaman genetik                                    1. Eksplorasi
                                                                                                 2. Mutasi, poliploidisasi


 

Isolasi
                                                                                              Hibridisasi
                                                                                              (Perkawinan)
     




Pengujian / diseleksi dan penelitian
 
   


 


                                               


 



Menyebarluaskan
    
Perkembangan   pemuliaan tanaman
Dengan adanya gen-gen yang dimanipulir akan menciptakan keragaman baru maka berkembanglah  Ilmu pemuliaan tanaman.

Apabila dibandingkan dengan ilmu yang lain Ilmu pemuliaan tanaman tergolong ilmu yang masih muda.Lahirnya Ilmu pemuliaan tanaman pada abad 19, sebelum itu Ilmu pemuliaan tanaman belum dipelajari.
·         Yang pertama dipelajari seleksi lini murni pada tahun 1903 oleh Yohansen
·         Tahun 1907 – 1908  ahli bernama Hardy and Weinberg meneliti sifat-sifat tan cross pollination (Allogam) dan ini dikenal hukum Hardy Weinberg.
·         Tahun 1940 mulai dilakukan seleksi-seleksi.
·         Tahun 1960  berkembang seleksi-seleksi baru seperti :
·         Single seed discent
·         Metode bulk
·         Seleksi majemuk
·         Dsb
·      Pada tahun 1970  berkembang pesat adanya bioteknologi plasma nutfah / rekayasa
Genetik.

Ilmu yang terkait dalam pemuliaan tanaman

Ilmu pemuliaan tanaman sebagai ilmu terapan yang dilandasi oleh ilmu-ilmu yang lain seperti ilmu genetika, ilmu sistimatika tumbuhan / taksonomi, biokimia tumbuhan, kimia, fisiologi tumbuhan, ilmu hama dan penyakit dan lain-lain.

Prospek pemuliaan tanaman

Pemuliaan Konvensional :
·         Menghasilkan jenis baru dengan persilangan
·         Dengan memanfaatkan keragaman yang tersedia di alam
·         Perkawinan antar genera tidak dapat
·         Perakitan sifat ketahanan sulit
·         Acak
·         Waktu lama
Bioteknologi / rekayasa genetik :
·         Menghasilkan jenis baru dengan menggunakan dasar genetik
·         Perkawinan antar genera bisa dilakukan
·         Gen dari bacteri dapat ditransfer ke tanaman sehingga menghasilkan tanaman transgenik
·         Terarah
·         Cepat
  
     Rekayasa genetik tanaman :
1.       Gene cloning
·         Identifkasi dan isolasi gen target
·         Konstruksi DNA- rekombinan
2.      Transformasi
Memasukkan DNA-rekombinan ke dalam sel / jaringan inang
3.      Regenerasi
Sel / jaringan yang telah mengalami transformasi tumbuh menjadi tanaman transgenik
4.    Teknik transfer gen
·         Secara biologis :
-          Agrobacterium tumefaciens
-          Agrobacterium rhizogens
·         Secara mekanis :
-          Microinjection
-          Electroporation
-          Particle bombartdment
·         Secara kimia :
-          PEG (Poly Etilen Glycol)
-          Ca Cl2
5.      Sasarannya adalah :
·         Perbaikan kearah peningkatan ketahanan
-          Herbisida resistance
-          Insect resistance
-          Fungi resistance
-          Virus resistance
·         Perbaikan kearah peningkatan kualitas
-          Peningkatan kadar asam amino esensial dalam biji
-          Penghambatan reaksi pencoklatan pada kentang
-          Penghambatan pelunakan pada tomat
-          Ekspresi gen phylase dalam biji untuk meningkatkan utilisasi phosphat
-          Peningkatan kadar total soluble solids pada tomat melalui ekspresi gen isopetenyl transferase
-          Peningkatan kadar crucic acid (> 90 % ) dan lauric acid (> 30 %) Rapaseed
-          Menunda pelayuan bunga

Keterkaitan dan sifat komplementer antara pemuliaan tanaman konvensional dan bioterknologi

Plasma nutfah varietas yang ada Gen donor
 
                                   


                                                                                                                                                                
Text Box: Seleksi keragaman alamiah
Hibridisasi seksual
Rekonstruksi genome
Mutasi buatan
Teknik-teknik sitogenetik
Pemanfaatan kelainan genetik
(Sitoplasma steril, apomiksis)
Bioteknologi dan rekayasa genetik
Kultur anther
 Penyelamatan embrio
Invitro screening
Hibridisasi somatik
Fusi protoplas
Keragaman soma klonal
Transfer gen
Mutasi tingkat sel








 


Text Box: Uji Adaptasi
Uji Daya Hasil
Uji Mutu
Uji Ketahanan Hama dan Penyakit
Uji Stabilitas
                                                             




 
Text Box: Pembentukan galur
Pemantapan genotipe
Regenerasi
Seleksi




 
Text Box: Perbanyakan benih
Pemurnian
Breeder seed




Text Box: Varietas Unggul



                                                                                                 
 
Dasar-dasar Pemuliaan tanaman
1.    Evolusi tanaman kaitannya dalam pemuliaan tanaman.
·         Dasar evolusi
Menurut Clausen ada 4 hal pokok yang merupakan dasar genetis  perkembangan evolusi tanaman adalah :
1.      Variasi Mendel
Hukum Mendel menyebutkan bahwa gen akan mengalami segregasi pada waktu diturunkan kepada keturunannya dan dalam proses pembuahan allele-allele yang mula-mula dipisahkan pada saat pembelahan reduksi akan bergabung kembali pada waktu pembentukan zigote secara random.Sehingga terbentuk bermacam-macam genotip maupun fenotip dalam perbandingan tertentu. Hal ini merupakan salah satu dasar terjadinya keanekaragaman species. Mutasi gen yang terjadi secara alamiah juga mengikuti prinsip-prinsip variasi Mendel.
2.      Hibridisasi Interspesifik  dan Introgressi
Hibridisasi Interspesifik (H.I.) adalah persilangan antara tanaman yang berbeda species tetapi masih dalam genus yang sama. Persilangan-persilangan yang demikian disebut Hibridisasi Introgenerik.
Untuk species-species yang jauh hubungan kekeluargaan persilangan dengan interspesifik diperkirakan kecil dan langka keberhasilannya karena hibrid yang terbentuk bersifat steril serta hasil segregasinya bersifat inferior dibanding kedua induknya kecuali bila disertai peristiwa alloploidi.
Untuk species-species yang hubungan kekeluargaannya masih dekat H.I. mungkin masih menghasilkan  species yang berguna di bidang pertanian, contohnya persilangan Fragaria chiloensis x Fragaria virginiana pada tahun 1714 menghasilkan species yang sampai sekarang masih komersial seperti Fragaria ananassa.
Pada peristiwa Introgresi adalah  persilangan yang terjadi antara 2 species menunjukkan hasil seolah-olah satu species sifatnya mendominir sifat species yang lain. Sebagai contoh jagung yang sekarang sifat-sifat karakteristik mewarisi sifat Teosinte dan Tripsakum yaitu jenis jagung yang masih liar di da daerah Meksiko dimana tanaman jagung berasal.
3.      Autoploidi
Tanaman normal dalam selnya mempunyai jumlah kromosom tertentu. Angka dasar dari kromosom disebut genome dengan simbol x atau n. Jaringan somatis ( jaringan vegetatip) suatu tanaman mempunyai jumlah kromosom 2n (diploid).
Autoploidi / Autopoliploid adalah peristiwa dimana suatu individu yang jumlah kromosomnya berlipat ganda dengan sendirinya  misalnya
-          3n = triploid
-          4n = tetraploid
-          5n = pentaploid dsb.
Tanaman autopoliploid mempunyai bunga, buah dan bagian lain yang lebih besar dari tanaman aslinya. Tanaman ini amat menarik dan kadang-kadang lebih banyak gunanya.
Tanaman tersebut mempunyai sifat kurang fertil  sehingga perkembangannya lambat dan steril. Contohnya tanaman triploid tidak menghasilkan biji sehingga untuk perkembangbiakannya harus dengan cara vegetatip. Meskipun tanaman triploid tidak banyak berguna di bidang pertanian tetapi dalam perkembangan evolusi memegang peranan penting. Contohnya : apel, semangka, pisang (triploid) dan kentang, anggur (tetraploid).
Kentang yang diusahakan orang baik di Amerika maupun di Eropa umumnya tetraploid  4 x 2n = 48. Tetapi perlu diketahui bahwa tidak semua tanaman autopolyploidi menunjukkan sifat yang superior walaupun sebagian besar tanaman demikian lebih tahan keadaan yang ekstrim tidak menguntungkan. Pada tanaman anggur terdapat 15 varietas yang secara spontan berupa tetraploid tetapi tidak satupun dari varietas ini menunjukkan superioritas baik dalam porduksi maupun sifat-sifat yang lain.
4.      Alloploidi
Bila 2 species tanaman dengan jumlah genome yang berbeda mengadakan persilangan dan menghasilkan hibrid dengan jumlah kromosom yang berganda. Hibrid tersebut bersifat steril karena genomenya tidak bisa berpasangan. Maka penggandaan jumlah kromosom hibrid akan dapat mengatasi sterilitas ini.
Lebih kurang 50 % tanaman pertanian dewasa ini bersifat alloploidi seperti gandum, kapas, tembakau dan sebagian besar tanaman pakan ternak.

 Dengan adanya hibridisasi interspesifik dan introgresi, auto dan alloploidi maka kita mengenal adanya keanekaragaman tanaman atau variabilitas tanaman.

·      Peranan evolusi
Evolusi merupakan perubahan yang terjadi perlahan-lahan  dalam waktu yang lama. Dengan adanya perkembangan evolusi tersebut menimbulkan keanekaragaman tanaman karena adanya variabilitas tanaman. Hal inilah yang diperlukan oleh pemulia tanaman sebagai sumber plasma nutfah yang akan digunakan dalam program-program seleksi.
Variabilitas tanaman terbentuk karena adanya variasi sifat yang dimiliki oleh tanaman yang besar kecilnya tergantung pada jenis tanaman.
Variasi sifat tanaman ada :
·         Variasi kontinyu
Variasi yang timbul karena adanya perbedaan keadaan luar dimana tanaman tumbuh. Variasi ini bukan sifat yang diwariskan, tetapi variasi disebabkan  faktor lingkungan sehingga menyebabkan faktor ekologi yang berbeda-beda untuk masing-masing lingkungan (inheritable variation).
·         Variasi diskontinyu
Variasi ini timbul karena adanya faktor keturunan yang tidak sama dan faktor ini diwariskan kepada generasi berikutnya (heritable variation)
·      Jenis-jenis evolusi
Ada 3 macam yaitu :
-          Evolusi divergen
Dari satu species yang dianggap sebagai nenek moyang atau tetua, yang pada perkembangannya menghasilkan keturunan yang memiliki kekhususan.
Misalnya Wild cabbage mempunyai keturunan seperti Heading cabbage, Cauliflower, Broccolli, Brussel sprouts dan Kohlrabi.
-          Evolusi konvergen
Yaitu 2 species yang tidak ada hubungan kekeluargaan sama sekali menunjukkan kenampakan struktur yang serupa, menunjukkan perilaku yang serupa dan sifat-sifat morfologis yang serupa.
Contohnya tanaman Euphorbia di Afrika dan kaktus di Amerika mempunyai kesamaan dalam kemampuan hidup di tempat yang kurang air.
-          Evolusi paralel
Yaitu 2 species atau lebih menunjukkan kenampakkan yang serupa karena masing-masing species tersebut masih mempunyai hubungan kekeluargaan.Biasanya species tersebut berasal dari nenek moyang yang sejenis. Oleh karena itu mereka memiliki kemampuan dan sifat yang sama pada keadaan ekologi yang serupa.
Contohnya : keluarga Cucumber (ketimun, krai dsb), keluarga Melon (semangka, waluh, blewah dsb).

2.    Sumber daya genetik
·         Arti dan manfaat
Keragaman  genetik sebagai modal dalam pelaksanaan program pemuliaan tanaman.
Keragaman  genetik yang terjadi adanya variabilitas tanaman sebagai sumber plasma nutfah.
Untuk menambah variabilitas tanaman dapat dilakukan dengan :
1.      Mengadakan koleksi tanaman
Koleksi dilakukan dengan tukar menukar tanaman, membeli, mencari ke dae
rah-daerah. Bahan tersebut dibawa untuk dipelihara dan dikembangkan.
Jenis-jenis langka  biasanya mendapatkan perhatian yang lebih besar untuk dijaga kelestariannya.

2.      Introduksi tanaman
Merupakan usaha untuk mendatangkan tanaman dari negara lain atau dari
tempat asal tumbuhnya ke suatu daerah yang baru. Oleh karena itu tanaman tersebut harus mengalami aklimatisasi / adaptasi. Proses ini merupakan proses seleksi alam. Bahan yang merupakan introduksi seperti biji, bagian vegetatip tanaman dsb. Biasaya tanaman yang diintroduksi tidak hanya tanaman yang dibudidayakan, tetapi jenis tanaman liar karena sulit didapat. Material yang diintroduksi berupa biji mudah pengirimannya, utuk yang berupa vegetatip seperti bulbus, kormus dalam kead sudah dikeringkan dan memerlukan kemasan yang khusus dan pengirimannya harus cepat. Tanaman yang diintroduksi disertai keterangan singkat tentang cara pemeliharaan dan persyaratan tumbuh.

Introduksi selain menambah variabilitas tanaman  ada manfaat lain seperti :
a.      Memajukan bidang industri adanya tanaman industri seperti kehutanan, obat-obatan.
b.      Memenuhi kebutuhan aestetika dengan mendatangkan tanaman ornamental untuk koleksi kebun, taman, gedung, hotel untuk keindahan.
c.      Untuk mempelajari asal, distribusi, klasifikasi dan evolusi
d.      Untuk meningkatkan mutu tanaman.

3.      Melakukan macam-macam persilangan
Usaha untuk menambah variabilitas tanaman dengan persilangan, dengan cara ini akan diperoleh hibrid-hibrid yang dapat menambah keanekaragaman tanaman. Dalam pelaksanaan persilangan tanaman berasal dari species –species yang sama atau berbeda species atau berbeda genera atau genus dan sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang disilangkan.
Ada beberapa macam persilangan yaitu :
a.      Persilangan intravarietal
Adalah persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya sama. Persilangan ini digunakan untuk tanaman yang melakukan penyerbukan sendiri. Bilamana varietas merupakan campuran individu yang berbeda genotipnya, persilangan akan menghasilkan tanaman baru yang menunjukkan kombinasi sifat yang ekonomis lebih baik.
b.      Persilangan intervarietal (Intraspecific)
Adalah persilangan antara tanaman-tanaman yang berasal dari varietas-varietas yang berbeda, tetapi masih dalam species yang sama. Persilangan ini digunakan sebagai dasar peningkatan mutu tanaman penyerbuk silang dan penyerbuk sendiri seperti jagung hibrida dan sebagian hibrid dari tanaman cerealia.
c.       Persilangan interspecifik (Intrageneric)
Adalah persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda species tetapi masih dalam genus yang sama. Persilangan ini digunakan untuk memindahkan daya resistensi terhadap penyakit, hama, kekeringan atau cekaman lingkungan dari satu species ke lain species. Contohnya resistensi dari wheat, tomat, tebu dll.
d.      Persilangan intergeneric
Adalah persilangan antara tanaman-tanaman dari genera yang berbeda. Misal persilangan antara jagung teosinte, tebu dengan glagah, lobak dengan kobis.Persilangan ini dilakukan dengan mentransfer daya resistensi hama, penyakit, kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke genera-genera yang sudah dibudidayakan.
e.      Persilangan introgressive
Pada tipe persilangan ini salah satu species seolah-olah sifatnya mendominir sifat species yang lain sehingga populasi hibrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri dari satu jenis species yang mendominir ini.

4.      Mutasi
Mutasi adalah perubahan yang terjadi secara sekonyong-konyong atau spotan dan bersifat genetis dari suatu tanaman yang tidak didasarkan atas kombinasi baru dari persilangan. Individu yang mengalami  mutasi dinamakan mutant.
Ada beberapa macam mutasi yaitu :
a.      Mutasi gen
Mutasi gen dapat terjadi baik pada jaringan vegetatip ataupun generatip dari tanaman. Adanya gen-gen yang letaknya teratur dalam kromosom, dengan pengaruh fisis atau chemis maka letak gen dalam kromosom secara spontan dapat berubah. Mutasi yang terjadi bisa dominan atau resesip. Mutasi gen menyebabkan perubahan fenotip, mempengaruhi proses pertumbuhan, pertukaran zat dan proses fisiologis lainnya. Adanya mutasi gen menyebabkan faktor-faktor genetis yang berbeda dinamakam chimerperiklinal. Gen-gen mudah berubah dari dominan menjadi resesip dan sebaliknya dinamakan gen yang labiel.
Mutasi dominan :  AA           Aa ;  Aa          aa
Mutasi resesip    :  aa            Aa ;  Aa          AA

b.      Mutasi genome
Tanaman diploid normal mempunyai dua genome (2x). Pda mutasi genome jumlah genome individu mengalami perubahan dan mutasi ini selalu mengakibatkan timbulnya gejala-gejala heteroploid  atau amphidiploid / aneuploid yaitu terbentuknya individu polyploid dimana jumlah kromosomnya bukan merupakan kelipatan yang sempurnadari genomenya atau haploid.
Seperti :  Nullisomi
                 Monosomi
                 Dobel monosomi
                 Trisomi
                 Doble trisomi
                 Monosomi trisomi
Kebanyakan ras polyploid dapat dibedakan dari yang diploid karena pertumbuhan gigasnya, pertumbuhan tanamam kearah samping bukan memanjang.

c.       Mutasi chromosome
Perubahan chromosom mempengaruhi perubahan gen menjurus ke perubahan sifat individu.
Beberapa jenis mutasi chromosom :
-       Fragmentasi yaitu peristiwa terpecahnya chromosom
-       Translokasi yaitu peristiwa pertukaran segmen atau potongan
      kromosom yang tidak homolog
-       Inversi yaitu peristiwa kromosom dengan urutan terbalik
-       Defisiensi yaitu peristiwa hilangnya bagian dari kromosom bagian    ujungnya
-       Delesi yaitu peristiwa hilangnya bagian dari kromosom bagian   tengahnya.
-       Duplikasi yaitu penggandaan bagian kromosom
Tanaman yang mengalami framentasi, defisiensi dan delesi dalam keadaan homozigot tidak dapat hidup. Sedang untuk inversi dan translokasi tidak mengakibatkan perubahan fenotip dari tanaman.

d.     Mutasi plasmon dan plastidom
Kenyataan menunjukkan pada persilangan resiprok hibrid yang terjadi berbeda-beda. Plasma dan plastida mengambil peranan dalam proses keturunan. Pada suatu varietas tanaman bilamana terjadi mutasi plasmon, plasmanya akan berlainan. Warna benang-bentang pada daun disebabkan adanya mutasi plastidom. Mutasi ini mempunyai prospek yang baik di bidang hortikultura terutama tanaman hias yang dapat dikomersialkan.

·         Plasma nutfah
Yang merupakan substansi yang terdapat pada setiap mahluk hidup yang dapat dikembangkan menjadi jenis baru / varietas unggul.
Keberadaan plasma nutfah yang semakin sempit akibat terjadinya erosi genetik karena faktor lingkungan. Dengan penyempitan keragaman genetik semakin kecil sehingga menimbukan kepunahan tanaman karena banyak gen-gen yang hilang. Adanya hal tersebut maka perlu dipertahankan supaya tidak terjadi erosi genetik.
Yang menyebabkan erosi genetik :
-          Faktor alam
-          Ulah manusia

·         Usaha meningkatkan sumber daya genetik
Usaha meningkatkan sumber daya genetik  dapat dilakukan dengan melestarikan plasma nutfah yaitu mempertahankan keragaman genetik yang semakin kecil karena erosi genetik , seperti jenis liar, jenis primitif, jenis bersifat khusus dan jenis unggul.
Pelestarian plasma nutfah yaitu dengan cara :
-          In situ
Pelestarian yang dilakukan pada tempat-tempat habitatnya tanpa dilakukann pemindahan dari tempat asalnya, sehingga ditemukan ditempat asal.
Cotoh :Suaka margasatwa
              Cagar alam  
-          Ex situ
Pelestarian  yang sifatnya hanya aktif dengan jalan memindahkan organ tanaman tersebut pada tempat baru dan perlu diperhatikan daur hidaupnya.
Cara ini bisa dilakukan dengan cara :
             -    Tanaman hidup
             -    Biji
                         -    Kultur jaringan : kultur cair dan kultur beku (-1930 C)
                         -    Kultur anther : dilestarikan namun sifatnya hanya untuk kepenting-
                                                          an penyerbukan dari tempat yang besar dan jauh.
                                                          Perlakuan tersebut seperti suhu rendah, kelembab
                                                          an rendah.
            Untuk biji pelestariannya dalam penyimpanan harus dengan perlakuan terten-
            tu. Untuk penyimpanan biji tersebut dibedakan :
a.      Biji ortodok
Yaitu kelompok biji yang bereaksi positip terhadap perlakuan, tanamannya memerlukan  perlakuan khusus tertentu, seperti :
                       -   Kadar air ± 8%
                       -   Suhu penyimpanam 00 C, -40 C, -200 C  
                       -   CO2 > O2
                       -   Kelembaban udara lebih rendah dari udara luar
 b.   Biji rekalsitran   
        Yaitu biji yang tidak bisa disimpan lama meskipun dengan perlakuan apa- 
        pun, sehingga kelompok biji ini tidak bisa dilestarikan dalam bentuk biji
        tetapi dalam bentuk tanaman atau bibit. Biji mempunyai reaksi negatif
        terhadap perlakuan tanaman.
        Contoh : durian , nangka, coklat, kopi, karet dsb
Untuk pelestarian perlu dikenal jenis-jenis tumbuhan :
             -    Jenis liar
       Jenis yang belum dibudidayakan, belum tahu manfaatnya yaitu belum
       mempunyai nilai ekonomi, belum dibididayakan belum mempunyai nilai
       ekonomi  tetapi mempunyai sifat khusus.
 -     Jenis primitif
       Termasuk jenis tumbuhan yang berasal dari jenis liar dan sudah dibudida-
       yakan secara sederhana (jenis lokal).
 -     Jenis bersifat khusus
       Jenis tanaman yang mempunyai sifat-sifat tertentu yang unggul.
       Jenis tanaman yang mempunyai ketahanan terhadap penyakit tertentu.
 -     Jenis unggul
       Jenis yang mempunyai sifat-sifat yang baik, baik kuantitas/kualitas pada sa
       at itu.
Untuk melihat mengenai sifat kelangkaan jenis suatu daerah dilakukan survey dan dikelompokkan dengan kriteria tertentu.
Dari kriteria kelangkaan ada 5 macam :
1.      Extinel (punah). Hasil penelitian sudah tidak ada.
2.      Endangered (tanaman perlu diperhatikan dengan benar dan serius)
3.      Vulverable (rawan), tanaman yang keberdaannya pada suatu tempat tetapi jarang.
4.      Rare (tanaman jarang tetapi di tempat-tempat tertentu masih ada)
5.      Determinansi (baru dugaan tanaman langka tetapi menurut kriterianya belum ada penelitian).
Pusat-pusat Gen
Seorang ahli botani dari Rusia bernama Nikolai Ivanovich Vavilov yang mengutarakan bahwa letak geografi, iklim dengan forma-forma tanaman yang mempunyai genotip tertentu. Vavilov mengemukakan tentan pusat gen atau pusat asal tanaman atau center of origin. Menurut Vailov ada 8 pusat gen yaitu :
1.      Pusat gen Tiongkok Tengah dan Barat
Tempat asal tanaman :
-          Panicum itclicum                      -  Tebu                    -  Ginseng             - Timun       
-          Panicum frumentaceum          -  Ketela rambat   -  Kayu manis       -  Labu
-          Sorghum                                     -  Sawi                    -  Wijen                 -  Waluh      
-          Jagung                                         -  Rami                   -  Brambang         -  Slada
-          Kedelai                                        -  Kamphor            -  Kobis                  -  Asparagus
-          Kara                                             -  Opium                 -  Terong              
              Buah-buahan seperti : pear, aprikot, apel, jeruk, peach.
2.      Pusat gen Asia Tenggara
Meliputi Kep Malaysia, Jawa, Sumatra, Pilipina, Birma, Muangthai. Daerah ini merupakan pusat asal tanaman :
-          Kacang hijau                  -  Merica                           -  Padi
-          Kacang panjang            -  Gom arab                      -  Kelapa
-          Terong                            -  Indigo                            -   Wijen
-          Tebu                                -  Pace                              -   Anggrek
-          Kapas                              -  Mangga                         -  Lobak
-          Serat nanas                    -  Macam-macam jeruk -  Pisang

3.      Pusat gen Asia Tengah
Meliputi India barat laut, Punjab, Kashmir, Afganistan, Soviet, Tajikistan, usbekistan, Tian Shian. Daerah ini merupakan asal tanaman :
-          Gandum                            -  Kapri                          -  Buncis
-          Kacang hijau                     -  Wotel                        -  Mentimun
-          Sawi                                   -  Lobak                         -  Brambang
-          Bawang                             -  Bayam
              Buah-buahan seperti pear, anggur
4.      Pusat gen Timur Dekat
Meliputi daerah Trancaucasia, Iran, Turkinennistan.Daerah ini merupakan asal tanaman :
-          9 species Triticum (gandum)            -  Alfafa                       -  Wijen
-          Delima                                                  -  Anggur                     -  Pear
-          Daun sla                                               -  Rape                         -  Mustard
-          Calc                                                       -  Tursitip                     -  Brambang
-          Bawang

5.       Pusat gen Mediterania
 Seperti : barley, buncis, kacang-kacangan, lavender, mentol, peppermint, rosemery,asparagus, brambang, anggur.

6.      Pusat gen Abyssinia
Daerah ini meliputi Ethiopia dan Eritrea. Pusat asal tanaman : gandum/ wheat, barley, kapri, wijen, sunflower, jarak, kopi arabica, brabang dan bawang.

7.      Pusat gen Meksiko Selatan dan Amerika Tengah
Pusat asal tanaman : jagung, kacang-kacangan, lombok, kapas, buncis, semangka, waluh, jipang, merica, sisal, agave, coklat, pepaya, avokado, ketela rambat.

8.      Pusat gen Amerika Selatan
Daerah ini meliputi Peru, Bolivia, Equador dan columbia. Merupakan asal tanaman { kentang, ubi kayu, kacang tanah, kakao, karet, nanas, tembakau, kina, tomat, jagung, Phaseolus lunatus.

Gene Bank
Untuk melestarikan plama nutfah tanaman tertentu yatu dalam Bank Plasma Nutfah atau Germ Plasm Bank , seperti :
1.      IRRI (International Rice Research Institute)                                                                           Lokasi : Los Banos Philipina                                                                                                      Koleksi  : tanaman padi
2.      AVRDC (Asian Vegetable Research Development Center),                                                                              Lokasi : Taiwan
Koleks : kacang hijau, kedelai, kacang tanah, kara.
3.      ICRISAT (International Crop Research Institution for Semi Arid Tropic)
Lokasi ; Haiderabad, India.
Koleksi : tanaman polong-polongan.
4.      IITA (International Intituteof Tropical Agriculture)
Lokasi : Ibadan, Nigeria.
Koleksi : kacang-kacangan.
5.      CYMMIT (International Maize and Wheat Improvement Center)
Lokasi : Meksiko
Koleksi : jagung, sorghum, wheat.
6.      USDA (Departemen Pertanian USA)
Koleksi : barley dan wheat.
7.      CIP (international Potato Center)
Lokasi : Lima, Peru.
Koleksi : tanaman kentang.
8.      CIAT (Centro International de Agriculture Trpical)
Lokasi : Columbia
Koleksi : tanaman hortikultura.               

3.    Sistem produksi benih
      Jenis unggul harus mempunyai keunggulan secara genetis dan fisik.
      Keunggulan genetis antara lain :
-          Produksinya tinggi
-          Daya adaptasinya luas
-          Masaknya secara normal pada waktu yang tepat
-          Resisten terhadap hama dan penyakit
-          Respon yang tinggi terhadap pemupukan
-          Nilai nutrisi yang tinggi dengan rasa yang enak
      Keunggulan yang bersifat fisik adalah :
-          Jenisnya murni
-          Daya kecambahnya tinggi
-          Kadar airnya optimum
-          Bentuknya uniform
-          Bebas dari hama dan penyakit    
 Jenis baru yang  bersifat unggul  jumlahnya masih sedikit dan sebelum disebarluaskan              kepada petani perlu diperbanyak dan diuji dengan cara :
-          Breeder Seed dari lembaga pusat penelitian
-          Foundation Seed dari BS
-          Regestered Seed dari FS
-          Certified Seed dari FS dan RS kemudian disebarluaskan pada petani
     Klasifikasi benih sbb :
1.     

Benih Penjenis = Breeder Seed = BS,Dihasilkan di Lembaga Penelitian


 





 



2.     

Benih Dasar = Foundation Seed = FS =Perbanyakan benih BS
                                                                                           Dihasilkan oleh Kebun
                                                                                           Percobaan Pertanian
                                                                                         









Benih Terdaftar = Regetered Seed = RS = Benih Pokok = Keturunan benih dasar

 


3.                                                                                                Dihasilkan oleh BPSB                                                                                               
                                                                                   


 
                               

Benih Bersertifikat = Certified Seed = Benih Sebar = Keturunan dari benih dasar , benih pokok
                                                                                          Dihasilkan oleh
4.                                                                                        Penangkar Benih

Sertifikasi benih
Adalah untuk mempertahankan dan menyediakan benih bagi masyarakat yang bermutu tinggi hasil dari perbanyakan varietas unggul dan dijamin identitas genetik dan kemurniannya.
Benih bermutu adalah benih yang sehat, berdaya tumbuh tinggi, bersih dan murni
Murni = kemurnian dari genetik yaitu tidak tercampur oleh varietas asing.
Organisasi Pemuliaan Tanaman dan Kegiatannya
                Pelaksana kegiatan pemuliaan adalah pemerintah, perorangan dan perusahaan       penangkar benih.
                Kegiatan Pemuliaan tanaman :
1.      Penciptaan keragaman genetik : persilangan, koleksi, introduksi.
2.      Evaluasi / seleksi : untuk memperoleh klon-klon / galur-galur harapan.
3.      Uji interaksi galur / klon harapan / uji adaptasi.
4.      Sertifikasi benih unggul baru
        Cara-cara menghasilkan benih bersertifikat atau benih sebar :
a.      Dihasilkan dari benih dasar atau benih pokok.
b.      Ditanam pada lahan yang bersih, bebas gulma atau tanaman lain.
c.       Ditanam pada lahan yang sebelumnya tidak ditanaman i varietas lain.
d.      Isolasi penenaman yang cukup baik guna mencegah terjadinya penyerbukan dengan varietas lain.
e.      Dicegah kemungkinan tercampur pada saat pembersihan maupun pengantongan benih.
f.        Pemeriksaan di lapangan maupun waktu pengolahan oleh instanasi yang berwenang.
        Maka perlu kerjasama antara organisasi produsen benih dengan Pemerintah yang  mengawasi terlaksananya ketentuan tersebut.
        Masalah-masalah praktis pada perbanyakan benih :
a.      Tanaman penyerbuk sendiri seperti padi, gandum, kacang-kacangan dapat diperbanyak benihnya dari generasi kegenerasi berikutnya tanpa perubahan sifat genetik. Yang penting diperhatikan adalah kemurnian varietas.
b.      Tanaman penyerbuk bebas seperti jagung, kapas, sorghum mudah menyerbuk silang
secara alami. Dengan demikian lapangan untuk produksi benih perl diberi jarak yang cukup aman antara satu varietas dengan lainnya, agar persilangan yang tidak dikehendaki tidak terjadi. Terutama untuk varietas hibrida.
c.       Pada tanaman pembiak vegetatip seperti tebu, ketela pohon / rambat, kentang kemurnian klon yang dilepas sebagai varietas harus dipertahankan oleh intitusi pemuliaannya.
       Kemurnian benih meliputi :
a.      Jaminan kebenaran nama variets
b.      Kejelasan sumber varietas
c.       Legalitas sumber varietas
d.      Pengamatan kemurnian varietas asal
Aplikasi benih varietas unggul baru
Pelepasan varietas unggul baru, distribusinya diatur dalam SK Mentan No : 902/Kpts/TP.240/12/96, mengenai pengujian, penilaian dan pelepasan varietas.     Bahwa pelepasan varietas adalah pengakuan pemerintah terhadap suatu varietas baru hasil pemuliaan atau introduksi varietas yang dilepas merupakan suatu variets unggul yang dapat disebarluaskan.                                                                                                       Agar supaya varietas unggul baru dapat dilepas didahului dengan uji adaptasi di banyak lingkungan. Uji adaptasi merupakan uji lapang di beberapa agroekologi bagi tanaman semusim, untuk mengetahui keunggulan dan interaksi varietas terhadap lingkungannya. Setiap pengujian disertakan pembanding berupa varietas unggul yang sudah ada baik lokal maupun nasional.                                                                                                                  Distribusi benih varietas baru menyangkut perbanyakan benih dan penyebarannya. Tatacara produksi benih berdasarkan sertifikasinya diatur oleh SK Mentan No. 460/Kpts/Org/XI/1971.                                                                                                       Pedoman sertifikasi benih diaur oleh SK. Dirjen Pertanian Tanaman Pangan No. 1 HK. 050.84.84 tahun 1984.  
 
Perkembangbiakan tanaman dalam pemuliaan tanaman
Text Box: Reproduksi tanaman                                                       

                                                       
Alami (Spontan)                                                    Dengan campur tangan manusia

Seksual / biji           Aseksual
(Amphimiksis)        (Apomiksis) 







 
Agamospermy                                                                                  Vegetatif
                                                                                                       
Non recurent           Recurent                                                                    organ tanaman       biji
                                                                                                                       (rhizom,bulb)      (vivipary)
Apospory                                                                             
        Agamogony, asal dari                                                             Adventious embryony
         Kantong lembaga                                                                  (asal dari jaringan sporophyt)

Somatic apospory                                       Gonial apospory
                                                     Diploid apospory






 


               
  Diploid parthenogenesis                                                 Diploid apogamety
     (asal dari sel telur)                                                       (asal dari kantong embrio) 
Semua mahluk hidup di dunia terbatas umurnya, suatu saat akan mengalami kematian. Sebelum saat kematian tumbuhan menghasilkan keturunan untuk kelangsungan hidup jenisnya yaitu untuk melestarikan keturunannya. Proses menghasilkan keturunan dinamakan perkembangbiakan tanaman.
Cara perkembangbiakan tanaman  :
1.      Pembiakan seksual
Pembiakan cara ini dikenal dengan Amphimiksis,  yang merupakan pembiakan seksual yang normal. Dalam pembiakan ini ditandai adanya fusy atau peleburan antara 2 gamet yaitu gamet jantan dan gamet betina.
Pembiakan seksual bila gamet-gamet bentuknya sama dinamakan isogamy. Secara morfologis tidak dapat dibedakan dalam gamet jantan dan gamet betina maka dinamakan isogametes.
Peristiwa fusy disebut konyugasi, sedang zigot yang dibentuk dinamakan zygospora, contoh pada Spirogyra.
Pembiakan seksual dikatakan bersifat heterogamy bila gamet-gamet tidak sama bentuknya, jadi bisa dibedakan gamet jantan dan gamet betina. Gamet yang demikian dinamakan Heterogamet. Tanaman yang demikian bersifat heterogamous. Fusy antara 2 gamet disebut fertilisasi. Zigotnya dinamakan oospora.

Dalam perbanyakan seksual terdiri dari 2 fase yaitu :
1.      Fase / generasi sporophyt (2n)
Dimulai saat pembuahan sel telur yang terus kebawa dalam biji, berkembang dan tumbuh menjadi tanaman dan menghasilkan bunga.
2.      Fase / generasi gametophyt (n)
 Pada bunga menghasilkan :
-    Mikrospora / spora jantan (n)
     Pembentukan sel kelamin / gamet  jantan dinamakan mikrospora genesis.
     Pemasakan kepala sari diikuti dengan perpanjangan tangkai sari (filament) dina-
   makan Antesis
-     Megaspora / spora betina (n)
       Pembentukan sel kelamin / gamet betina dinamakan megaspora genesis
Mikrospora berkembang menjadi tepungsari pada kepala sari menjadi buluh sari pada kepala putik dan didalam tangkai putik.
Penyerbukan adalah jatuhnya dan melekatnya serbuk sari pada kepala putik (stigma).
Pembuahan (Fertilisasi) adalah bersatunya inti sel jantan / sperma dengan 1 sel telur membentuk zigot (2n), inti sperma / sel jantan  yang lain bergabung dengan 2 inti sel polar membentuk endosperm (3n).   

Perkembangbiakan secara seksual terjadi dengan adanya sel reproduktif yang disebut gamet. Peleburan  atau perpaduan gamet jantan dan gamet betina akan membentuk zigot yang berkembang menjadi biji. Perkembangbiakan seksual dapat menimbulkan keragam-
an genetik yang besar dan hal ini diperlukan dalam pemuliaan tanaman.
Pada perkembangbiakan cara ini organ tanaman yang sangat berperan penting adalah bunga karena bunga merupakan struktur perkembangbiakan tanaman.
 Bunga yang lengkap mempunyai perhiasan bunga dan alat kelamin, yaitu terdiri dari   kelopak, mahkota, benangsari dan putik.
Biologi bunga
Pangetahuan ini perlu dipelajari dalam pemuliaan tanaman karena didalam seleksi  banyak melakukan persilangan-persilangan.Oleh karena itu perlu dipelajari biologi bunga, sehingga bisa diketahui struktur bunga, susunana bunga, morfologi bunga, terutama alat kelamin yang ada pada bunga.Bunga dibedakan menjadi :
1.      Bunga lengkap (Flos completus) yaitu bunga yang mempunyai bagian-bagian  sebagai berikut :
a.      Perhiasan bunga terdiri dari :
-          Kelopak bunga (Kaliks/K), terdiri dari daun-daun kelopak dinamakan sepala.
-          Mahkota bunga (Corolla/C), terdiri dari daun mahkota yang disebut petala. Apabila daun mahkota mempunyai bentuk dan warna yang sama dinamakan tenda bunga atau perigonium /P yang terdiri dari daun tenda bunga yaitu tepala.
b.      Organ kelamin (sporophyl) yang terdiri dari :
-          Organ kelamin jantan (Androesium/A) atau stamen : filament (tangkai benangsari), anthera (kepala sari) dan pollen (serbuk sari).
-          Organ kelamin betina (Ginaesium/G) atau putik / pistil : stylus (tangkai putik), stigma (kepala putik), ovulum (sel telur).
2.      Bunga tidak lengkap (Flos incompletus) yaitu bunga yang hanya mempunyai salah satu perhiasan saja.
3.      Bunga telanjang (Flos nudus) yaitu bunga yang hanya mempunyai alat kelamin saja dan tidak mempunyai perhiasan bunga.
Berdasarkan alat kelamin yang ada dibedakan menjadi :
1.      Bunga banci atau bunga sempurna atau bunga berkelamin dua atau hermahproditus yaitu bunga yang mempunyai benangsari dan putik dan umum dijumpai.
2.      Bunga berkelamin tunggal (Uniseksualis) atau bunga tidak sempurna yaitu hanya mempunyai satu alat kelamin saja.
Contoh : pada bunga Jagung (Jantan ada di atas/malai dan betina ada dibawah/tongkol).
3.      Bunga mandul atau steril atau bunga tidak berkelamin. Bunga ini tidak mempunyai benangsari atau putik.
Contoh : bunga pita dari bunga matahari.
Berdasarkan macamnya bunga maka tanaman dibedakan menjadi :
1.      Tanaman Diklin 
yaitu tanaman yang alat kelamin betinanya tidak terdapat pada satu wadah atau tempat.
Kelompok tanaman diklin dibedakan dalam :
a.      Tanaman berumah satu (Monoecious)
yaitu pada satu tanaman terdapat alat kelamin jantan dan betina bersama-sama.
Contoh : jagung, kelapa, rami, jarak.
b.      Tanaman berumah dua (Dioecious)
 yaitu pada satu tanaman hanya mempunyai satu jenis alat kelamin. Jadi ada tanaman yang hanya mempunyai benangsari saja atau putik saja. Jadi alat kelamin jantan dan betina terpisah di lain tanaman.
Contoh : Salak
c.       Tanaman poligam (Polygamus)
 yaitu pada satu tanaman terdapat alat kelamin jantan,  betina dan hermaprodit bersama-sama.
Contoh : Pepaya, Manggis.
2.      Tanaman Monoklin
adalah  tanaman yang alat kelamin jantan dan betinanya terdapat dalam satu wadah atau satu bunga.
Kelompok tanaman monoklin dapat dibedakan menjadi :
a.      Tanaman Dichogami / Aphogami
Adalah kelompok tanaman yang masaknya alat kelamin jantan dan betina pada bunga yang sama tidak bersamaan waktunya.
Tanaman dichogami dibedakan menjadi :
-          Protandrie bila benangsari masak lebih dahulu dari pada putiknya. Atau tepungsari masak lebih dahulu sebelum kepala putiknya siap menerima tepungsari.
-          Protogenie bila putik masak lebih dahulu dari pada benangsari. Atau putik masak lebih dahulu sebelum tepungsari siap menyerbukinya.
b.      Tanaman homogami
Adalah kelompok tanaman yang organ kelamin jantan dan betina masak secara bersama-sama.
Tanaman homogami dibedakan :
-          Chasmogami
Bilamana pada saat terjadi penyerbukan bunga telah mekar.
-          Cleistogami
Bilamana pada saat terjadi penyerbukan bunga masih dalam keadaan tertutup. Contoh : Padi
c.       Tanaman Herkogami
Adalah kelompok tanaman yang melakukan penyerbukan sendiri tidak mungkin terjadi karena kedudukan yang istimewa dari organ-organ kelamin jantan dan betinanya.
Berdasarkan cara penyerbukannya tanaman dapat digolongkan dalam beberapa golongan yaitu :
1.      Kelompok tanaman Autogam atau self pollinated crops
Yaitu kelompok tanaman yang penyerbukannya terjadi dengan jatuhnya pollen ke kepala putik pada bunga yang sama. Tanaman kelompok ini umumnya mempunyai bunga bisksual atau homogami ataupun cleistogami. Tanaman tidak bisa dikatakan melakukan penyerbukan sendiri atau 100% autogam, karena masih ada penyimpangan-penyimpangan yang terjadi yaitu adanya peyerbukan silang yang besarnya kurang dari 5% (semata-mata autogam )
Contoh : kacang-kacangan (gude, kacang hijau, wijen, koro, kedele,tembakau,    gandum,barley, buah aprikot, lombok, terong, buah peach, kentang, lada, stoberi, kacang tanah, buncis
Bila penyimpangan lebih dari 5% dikatakan tanaman biasanya autogam.
Contohnya : padi, tomat, kacang panjang.
Pada golongan tanaman penyerbuk sendiri terdapat beberapa ciri atau mekanisme yang mencegah terjadinya perkawinan silang antara lain :
a.      Bunga tidak terbuka.
b.      Bunga terbuka tetapi pelepasan tepungsari sebelum bunga membuka, sehingga saat bunga membuka sudah terjadi pembuahan.
c.       Kepala putik dan kepala sari letaknya tersembunyi pada bagian bunga.
d.      Kepala putik memanjang dan menggesek atau berhimpit dengan kepala sari sesaat sebelum bunga masak.
Apabila terjadi peristiwa penyerbukan dan pembuahan sebelum bunga mekar atau membuka maka peristiwa ini disebut kleistogamy.
2.      Kelompok tanaman Allogam atau cross pollinated crops
Serbuk sari suatu bunga menyerbuki kepala putik dari bunga lain pada tanaman yang ada.
Contohnya : jagung, bunga matahari, tebu dsb.
Beberapa karakterstik pada golongan tanaman penyerbuk silang agar tidak terjadi penyerbukan sendiri adalah :
a.      Halangan mekanik.
b.      Berbeda saatnya dalam pemasakan alat-alat kelamin.Apabila kepala sari masak lebih dulu disebut protandri dan bila putik masak dulu disebut protogeni.
c.       Adanya sterilitas dan inkompatibilitas
d.      Adanya tanaman berumah satu dan berumah dua.           
3.      Tanaman golongan pertengahan = autogam fakultatif
Ini tergantung penyerbukan mana yang sering terjadi.
Inkompatibilitas adalah ketidakmampuan menyerbuki sendiri pada tanaman berumah satu dengan bunga uniseksualis pada tanaman berumah dua, disebabkan oleh :
a.      Dichogami yaitu kepala sari dan kepala putik dalam satu bunga tidak bersamaan waktunya masak, karena :
-          Protandri : kepala sari masak lebih dulu
-          Protogeny : putik masak lebih dulu
b.      Herkogami yaitu kepala putik dan kepala sari letaknya amat berjauhan satu sama lain. Contohnya : anggrek, panili.
c.       Heterostyle yaitu perbedaan panjang benang sari dan putik.
 
2.      Pembiakan aseksual
Pembiakan ini dikenal secara Apomiksis (non biji).
Perkembangbiakan aseksual terjadi pada tumbuhan tingkat rendah biasanya dengan pembentukan sel-sel spesial atau sel-sel khusus oleh induk. Sel ini kemudian tumbuh menjadi individu baru secara langsung tanpa adanya peristiwa fusy atau peleburan antara dua sel yang sejenis, misalnya dalam pembentukan spora. Pada tumbuhan tingkat rendah dapat berlangsung dengan pembelahan sel, yang kemudian tumbuh menjadi individu baru, cara ini dikenal dengan division.
Perkembangbiakan tanaman tingkat tinggi dikenal sebagai pembiakan vegetatip. Pembiakan ini dapat terjadi secara alam atau buatan.
Pada pembiakan vegetatip secara alam induk tanaman mempunyai bagian-bagian tertentu yang dapat dipergunakan untuk memperbanyak diri artinya bagian tersebut dapat tumbuh sebagai individu baru, seperti :
-          Rhizoom pada jahe, canna, kunyit
-          Umbi / umbi batang pada kentang, gladiol
-          Umbi lapis pada bawang merah, bawang putih, bunga lili
-          Tunas akar pada cemara
-          Tunas adventip pada mawar
-          Stolon pada stroberi, mawar
-          Bulb dsb.
 Pembiakan vegetatip buatan dapat dilakukan dengan cara :
         -   Stek, macamnya :
-          Stek  akar pada jeruk, Cana sp, kunyit
-          Stek batang pada tebu, ketela pohon
-          Stek daun pada begonia, susuru
-       Penyambungan/ grafting,  macamnya :
-        Penyusuan dan penyambungan pada mangga,  singkong
-          Okulasi/ budding pada jeruk, mangga, rambutan
-       Layerage  
-       Di atas tanah / air layerage cangkok pada tanaman buah-buahan
-       Di dalam tanah / pembubunan untuk tanaman yang memepunyai batang / cabang yang lentur.

Perkembangbiakan secara aseksual  atau secara alami (Apomiksis) adalah suatu peristiwa dimana dibentuknya biji tanpa adanya peleburan atau perpaduan sel jantan dan sel betina. Sedangkan mekanismenya bermacam-macam, namun semuanya menggunakan material genetik dari induknya (betina). Karena tidak terjadi peleburan sel jantan dan betina maka tidak mengalami meiosis seperti pada pembentukan gametophyt. Yang dihasilkan dari proses apomiksis dinamakan Apomiktik (Apomict).
Bila suatu tanaman ada embrio yang dibentuk secara apomiksis dan ada pula yang dibentuk secara seksual maka disebut Fakultatif Apomictic, seperti pada poliembrioni biji jeruk, mangga, coklat,manggis dsb.

Vegetatif apomiksis  ada 2 macam yaitu :
1.      Vegetatif apomiksis  dengan organ tanaman
Organ vegetatif tanaman seperti rhizom, stolon, umbi, bulbus. Bagian tersebut bila ditanaman menjadi tanaman baru.
2.      Vegetatif apomiksis dengan biji
Biji yang terbentuk secara spontan dari sel telur di luar ovul kemudian berkembang menjadi biji, proses pembentukannya dinamakan Vivipary yaitu pembentukan biji tanpa pembentukan sporophyt. Jadi pada vivipary sporophyt tidak ada tetapi dapat tumbuh menjadi tanaman baru dan pada vivipary tidak otonom  diperlukan stimulasi penyerbukan tanpa perkecambahan tepungsari.
Agamospermy
Pada agamospermy terjadi perkembangan sporophyt yang kemudian membentuk biji dan semua jaringan sporophyt ikut serta.
Pada agamospermy dibedakan menjadi 2 yaitu
1.      Non recurrent apomiksis
karena tidak ada daur ulang dalam siklus hidupnya, hal ini disebabkan sel haploid dari gametophyt salah satu berkembang menjadi biji tanpa terjadi pembuahan, perkembangan ini terjadi karena penyerbukan sampai masuknya tepungsari yang dibuahi adalah endosperm. Sehingga kemungkinan akan terjadi biji yang haploid dan apabila tumbuh menjadi tanaman yang haploid sifatnya steril tidak dapat membentuk bunga atau membentuk bunga tanpa tepungsari  atau bunga dengan tepung sari tetapi tidak terjadi pembuahan secara normal. Dan bila tidak ada reproduksi tanaman akan mati (selesai).
Ada beberapa kemungkinan terjadinya biji haploid :
a.      Mungkin tidak ada saluran tepung sari, terjadi perkecambahan tetapi tidak ada saluran tepung sari sehingga sel jantan tidak sampai ke telur.
b.      Tepung sari tidak mampu mengeluarkan isinya.
c.       Kurangnya antraksi antara sel jantan dan sel betina sehingga tidak terjadi peleburan atau pembuahan.
d.      Adanya degenerasi lebih awal dari sel jantan, jadi sebelum sampai terjadi peleburan, sel jantan sudah mengalami degenerasi.
e.      Tidak ada persesuaian antara masaknya sel telur dan sel jantan.

2.      Recurrent apomiksis
Karena dapat berdaur ulang yaitu dapat berulang-ulang membentuk tanaman baru. Pada proses ini dibentuk embrio yang diploid sehingga fertil.
Recurrent Apomiksis dapat dibagi 2 golongan yaitu :
a.      Adventious embrioni
Tidak terjadi perubahan generasi maksudnya embrio terjadi dari sel diploid ovul (dari sel nucellus, sel integument). Sel-sel dari nucellus atau sel integument yang ikut serta dalam perkembangan ini berkembang secara aktif mengadakan pembagian bentuk yaitu membentuk sekelompok sel-sel kecil (poly virasi). Kelompok sel tersebut kemudian berkembang mendesak kantung embrio masuk kedalamnya. Sekelompok sel mengalami deferensiasi menjadi embrio sesungguhnya. Pada saat yang sama sel zigotis (sel telur) akan menjadi embrio karena ada stimulasi, sehingga ada 2 embrio yang satu seksual dan yang lain aseksual.Embrio aseksual posisinya lebih ketepi (lateral), masuknya dari luar dan tidak memiliki suspensor.
Contohnya pada Citrus trifolia dan Mangifera indica
Adventious embrioni dapat terjadi secara otonom yaitu pembentukan embrio tidak diperlukan stimulus penyerbukan atau pembuahan, tetapi dapat juga memerlukan stimulus penyerbukan atau pembuahan. Pada tanaman tertentu tidak memerlukan stimulus tetapi bila terjadi penyerbukan dan pembuahan akan dibentuk embrio lebih banyak yaitu 5 – 6.

b.      Apospory (Agamogony)
Terbentuknya  biji secara aseksual karena kantung embrio berkembang dari sel-sel yang mengalami apomeiosis. Apomeiosis adalah peristiwa pembelahan meiosis yang menyimpang (tidak seperti biasanya). Pada apospory seringkali memungkinkan terjadinya polyembrioni
Pada apospory berdasarkan jaringan yang diikutsertakan dibagi menjadi 2 golongan yaitu :
-     Gonial apospory (Diploid apospory)
Pada megasporogenesis tidak terjadi meiosis biasa tetapi terjadi apomeiosis, sehingga megaspora diploid. Pada hal pembelahan sel adalah secar mitosis, sehingga kantung induk yang dibentuk adalah diploid(kantung lembaga yang intinya diploid). Inti polar menjadi tetraloid. Embrio berkembang dari sel telur yang diploid yang tidak dibuahi. Jaringan yang diikutsertakan adalah gametophyt, kantung lembaga berasal dari archesporial sel. Embrio berasal dari sel telur dan semua inti dari kantung lembaga diploid, kalau  embrio yang berkembang berasal dari sel telur maka disebut  Diploid Parthenogenesis.
Bila terjadi dengan stimulasi penyerbukan dinamakan Diploid Pseudogamy.
Sedangkan embrio yang berkembang tidak berasal dari sel telur (sinergid, antipoda) disebut Diploid Apogamety dan kalau diperlukan  stmulasi penyerbukan disebut Pseudogamous Apogamety.
-     Somatic Apospory
Disebut somatic apospory karenakantung lembaga tidak ikut serta dalam pembentukan embrio sedangkan kantung lembaga berasal dari sel somatic (nucellus atau integument).
Prosesnya sbb :
       Pada peristiwa ini sel induk kantung lembaga mengalami pembelahan
       meiosis  biasa bersamaan ini sel somatic dari nucellus dan integument
       yang berada didaerah kalaza membesar  volumenya bertambah mendesak  kantung lembaga ( yang berasal dari archeporial sel) sampai merusak sel dan mengganti kedudukan kantung lembaga yang kemudian menjadi kantung lembaga apospory dengan jumlah kromosom tidak mengalami dari reduksi (tanpa pembuahan).
          Keuntungan apomiksis :
1.      Menjamin uiformitas genetis/morfologis pada perbanyakan dengan biji. Hasil dari apomiksis merupakan kultivar yang sebenarnya tipenya klonal misalnya yang berasal dari Citrus sp dapat digunakan sebagai batang bawah karena bibit seragam dan pertumbuhannya sehat dan kuat.
2.      Dapat terhindar dari penularan akibat penyakit yang disebabkan oleh virus umumnya tidak ditularkan melalui biji.
3.      Sebagai usaha peningkatan homozigositas menuju ke perkembangan dan pembentukan lini baru.

1 komentar:

  1. karya ilmiah yang sangat bermanfaat. terima kasih telah berbagi ilmu ini.

    BalasHapus