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
|
2.
Mutasi, poliploidisasi |
|
(Perkawinan)
|
 |
 |
|
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
|
|
|
|
 |
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 aaMutasi 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.
|
|
2.
|
Percobaan Pertanian
|
||||
|
||||
3. Dihasilkan
oleh BPSB
|
|
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
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.
karya ilmiah yang sangat bermanfaat. terima kasih telah berbagi ilmu ini.
BalasHapus