industrial.

I

HIBRIDISASI TANAMAN

1.1  Landasan   Teori

Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Pad peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetikyang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar  tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan.

Dalam dunia pertanian dan dalam sub ilmu pemuliaan tanaman khususnya  ada yang di namakan dengan kastrasi dan hibridisasi tanaman, Kastrasi dan hibridisasi adalah teknik yang digunakan oleh para pemulia yaitu orang yang berusaha untuk memperbanyak tanaman dalam lingkup pemuliaan tanaman untuk meningkatkan produktifitas dari tanaman yang dimuliakan, kastrasi disinimerupakan proses untuk menghilangkan kelamin jantan dari suatu bunga pada tanaman untuk menghindari atau mencegah terjadinya penyerbukkan sendiri. Kastrasi digunakan agar tanaman itu tidak menyerbuk sendiri, jika suatu tanaman menyerbuk sendiri secara terus menerus mungkin dari filal juga tidak bisa optimal dalam hal produksinya.Pemuliaan adalah suatu cara yang sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi manusia. Dalam proses ini diperlukan bahan baku berupa keanekaragaman genetik (plasma nutfah) yang tesedia di alam. Untuk pemuliaan tanaman dan hewan, peranan penelitian untuk mendapatkan bibit unggul adalah sangat penting.

Kastrasi bertujuan untuk mencegah terjadinya penyerbukan sendiri (self fertilization). Kastrasi berfungsi agar tanaman dapat lebih menghasilkan ke pertumbuhan vegetatif (penguatan batang yang lebih besar) dan juga untuk merangsang pembentukan bunga betina yang sempurna. Munculnya bunga jantan pada tandan bunga berkisar antara 6-12 hari. Kastrasi dilakukan setiap hari sesuai dengan kemunculan jantan. Ada beberapa cara untuk melakukan kastrasi yaitu dengan menggunakan pompa pengisap, perlakuan dengan alkohol, dan secara manual dengan menggunakan pinset.

Keberhasilan suatu program pemuliaan tanaman tergantung kepada luas sempitnya variabilitas karakter yang dikehendaki. Variabilitas menggambarkan bagaimana keragaman baik genetik maupun fenotipe pada suatu karakter. Karakter yang memiliki variabilitas luas memungkinkan seorang pemulia ‘memilih’ individu tanaman yang sesuai dengan tujuan program pemuliaan tanaman yang sedang dihadapi.

Upaya untuk memperluas variabilitas, terutama variabilitas genetic, dapat ditempuh baik dengan cara konvensional maupun inkonvensional. Cara antara lain melalui penggunaan mutagen, rekayasa genetika. Sedangkan cara konvensional yang biasa dilakukan adalah melalui persilangan antar tanaman (hibridisasi). Melalui hibridisasi akan terjadi rekombinasi gen karakter dari kedua tetua.

Keberhasilan suatu persilangan banyak dipengaruhi oleh diberbagai factor. Akan tetapi, titik tolak yang harus diperhatikan adalah apa yang menjadi tujuan persilangan yang akan dilakukan, bagaimanakah kendali genetic dari karakter yang akan kita ‘rakit’ pada tanaman target, apakah karakter yang kita kehendaki tersedia secara mudah/sulit dan variabilitas genetiknya luas/ sempit? Dengan berlandasan pada pengetahuan tentang pertanyaan- pertanyaan tersebut, maka langkah pemuliaan tanaman melalui persilangan akan memperoleh hasil sesuai dengan harapan.

Faktor teknis dilapangan yang harus dikuasai oleh seseorang yang akan melakukan hibridisasi adalah diantaranya :

1.  Kita harus mengetahui waktu berbunga dari tanaman yang akan kita silangkan. Apakah waktu pemasakan bunga jantan dan bunga betina bersamaan ataukah berbeda waktunya? Bila waktunya berbeda maka kita harus mengupayakan ketika akan melakukan persilangan tanaman telah tersedia bunga janta dan betina dalam jumlah yang memadai. Hal ini dapat ditempuh dengan mengatur waktu tanam, dimana salah satu tetua ditanam terlebih dulu, sehingga saat berbunga kedua tetua yang terjadi pada masa relatif bersamaan.

2.  Berkenaan dengan poin 1, maka kita pun harus mengetahui bagaimana cirri- cirri bunga yang telah siap untuk disilangkan, kapan saat reseptif (bunga betina siap kawin) dan anthesis (bunga jantan siap kawin). Apabila hal ini diabaikan maka dapat dipastikan bahwa persilangan yang kita lakukan peluangnya sangat kecil untuk berhasil.

3.  Kita harus berhati- hati dalam melakukan persilangan, misalnya dalam melakukan pembungaan bagian- bagian dari bunga betina (kelopak bunga, mahkota bunga, bunga yang tidak diperlukan), pengebirian ( pembuangan anther/ benang sari pada bunga betina), dan penyerbukan buatan (menempelkan serbuk sari/ pollen pada kepala putik bunga betina), serta mengisolasi hasil persilangan buatan kita dari kemungkinan terkontaminasi oleh serbuk sari/pollen tanaman lain yang tidak kita kehendaki.

4.  Pencatatan

1.2  Tujuan

1. Memberi pemahaman mengenai persilangan tanaman cabe yang baik dan benar.

2. Penulis dapat mengetahui sistgem kastrasi dan hibridisasi dalam melakukan persilangan bunga jantan dan betina pada tanaman cabe.

1.3  Bahan dan alat

·  Bahan

Tanaman cabe

·  Alat

Gunting

Pinset

Lable

1.4  Prosedur percobaan

Tanaman Penyerbuk Silang (Tanaman Tomat)

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Mengambil bunga jantan pada pagi hari sebelum matahari terbit, lalu dikering anginkan menggunakan lampu 5 wat.  

3. Membuka bunga betina yang masih kuncup pada pagi hari sebelum matahari terbit.

4 Cara pengebirian bunga:

a. Memilih bunga yang masih kuncup, memegang antara telunjuk dan ibu jari tangan.

b. Membuang kelopak bunga dengan pinset sehingga terlihat mahkota bunga yang membungkus bakal buah.

c. Mencabut mahkota bunga dengan pinset.

d. Membuang kepala sari sampai bersih dengan menggunakan pinset, sehingga hanya tinggal kepala putik.

5. Menyilangkan dengan cara:

a. Mengambil yang telah mekar dan masih segar dari tanaman induk jantan.

b. Membuka mahkota bunga yang menyelubungi alat jantan dengan pinset, kemudian mengambil bunga jantan.

  -Pada waktu bunga masih kuncup, kepala sari lebih rendah dari kepala putik.

  -Bunga hamper mekar, kepala sari sama tinggi dan menempel pada kepala putik.

c.  Mengoleskan tepung sari tersebut pada kepala putik yang telah dikebiri.

5. Memberi etiket bunga yang telah disilangkan, agar kelak polong dapat dikenali dengan  mudah.

6. Melakukan penyilangan ini pada pagi hari sebelum matahari terbit (± pukul 05.00).

1.5  Hasil pengamatan

Dari hasil percobaan yang dilakukan dalam kegiatan hibridisasi tanaman cabe hasil persilangan tanaman cabe tersebut tidak berhasil.

1.6  Pembahasan

Seperti yang telah diutarakan  bahwa kegiatan hibridisasi yang dilakukan mengalami kegagalan, hal ini mungkin di akibatkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu Penyerbukan sering mengalami kegagalan bila dilakukan pada saat kondisi lingkungan yang tidak mendukung atau dilakukan pada saat serbuk sari atau kepala putik dalam keadaan belum matang oleh karena itu saat penyerbukan yang tepat merupakan faktor penting yang harus diperhatikan agar penyerbukan berhasil dengan baik. Untuk melakukan penyerbukan harus dipilih waktu yang tepat dan tidak boleh terlambat dimana pada saat itu putik maupun serbuk sari dalam keadaan segar, sehat, telah matang, dan cuaca mendukung proses persarian dengan baik. Waktu yang baik untuk penyerbukan adalah jam 05.00 pagi (sebelum bunga mekar, karena jika bunga telah mekar ditakutkan sudah mengalami penyerbukan sendiri pada bunga yang dijadikan induk jantan).

Selain itu hal penting yang harus diperhatikan adalah cara meletakkan serbuk sari dari induk jantan ke atas kepala putik induk betina, dan menjaganya jangan sampai kepala putik tersebut kejatuhan serbuk sari dari tanaman lain yang tidak dikehendaki maupun dari tanaman yang sama. Oleh karena itu, setelah polinasi bunga ditutup/ dibungkus menggunakan plastik agar tidak terserbuku bunga lain dan tidak rusak).

1.7  Kesimpulan

Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya.

Kastrasi bertujuan untuk mencegah terjadinya penyerbukan sendiri (self fertilization). Kastrasi berfungsi agar tanaman dapat lebih menghasilkan ke pertumbuhan vegetatif (penguatan batang yang lebih besar) dan juga untuk merangsang pembentukan bunga betina yang sempurna.Seperti yang telah diutarakan  bahwa kegiatan hibridisasi yang dilakukan mengalami kegagalan, hal ini mungkin di akibatkan oleh beberapa factor.

1.8  daftar pustaka

Dadi Nurdiana, 2012, panduan Praktikum Pemuliaan Tanaman

anonim(online) http://kangeancom-benie.blogspot.com/2011/01/perkawinan-silang-buah-tomat.html (24 januari2013)

  Alfin. 2008. Penyerbukan Buatan pada Acung (Amorphophallus decus-silvae Back. & v.A.v.R.). Biodiversitas Vol.9 No. 4, 2008: 292-295.

Ferdy. 2008. Kastrasi dan Hibridisasi.  http://missrant.host22.com/   hkm_hrdy_wnbrg.html , diakses pada 19 Oktober 2010.

Feros. 2009. Pengujian Kesetimbangan Hardy Weinberg.

http://sony92erz.wordpress.com/2009/11/06/hukum-hardy weinberg/,diakses pada 19 Oktober 2010.

Suryo. 1984. Mengenai Keseimbangan Hibridisasi dan Kastrasi. Jakarta:  PT.Gramedia.

Tanto. 2002. Pemuliaan Tanaman dengan Hibridisasi (Allogam). Jakarta: PT.  Raja Grafindo Persada.

II

GENETIKA POPULASI

2.1 Landasan teori

Genetika Populasi adalah cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi. Dari objek bahasannya, genetika populasi dapat dikelompokkan sebagai cabang genetika yang berfokus pada pewarisan genetik.

Ilmu ini membicarakan implikasi hukum pewarisan Mendel apabila diterapkan pada sekumpulan individu sejenis disuatu tempat. Berbeda dengan genetika Mendel, yang mengkaji pewarisan sifat untuk perkawinan antara dua individu (atau dua kelompok individu yang memiliki genotipe yang sama ),genetika populasi berusaha menjelaskan implikasi yang terjadi terhadap bahan genetik akibat saling kawin yang terjadi di dalam satu atau lebih populasi.

Genetik populasi dapat diartikan sebagai aspek genotipe dari suatu sekumpulan yang meliputi banyaknya kromosom, alel (bagian dari kromosom yang berperan dalam hal pembentukkan warna, bulu, bentuk, dll), dan faktor-faktor keturunan yang diwariskan kepada generasi-generasi berikutnya.

Hardy-Weinberg menyatakan bahwa bila suatu populasi dalam keadaan seimbang, maka baik frekuensi alel atau genotipe akan konstan dari generasi ke generasi. Selanjutnya temuan ilmuan itu disebut sebagai prinsip keseimbangan Hardy-Wenberg.

2.2  Tujuan

Mengetahui dan menghitung frekuensi alel dalam satu populasi melalui simulasi.

2.3  Bahan dan alat

o  kancing cetet 2 warna (hitam dan putih)

o  gelas plastic

o  alat tulis

o  kalkulator

2.4 prosedur percobaan

Cara kerja praktikum frekuensi gen

1.  Gunakan frekuensi gen p(A) = q(a) = 0.5 dengan bantuan 32 mata kancing biru dan 32 lubang kancing biru, serta 32 mata kancing putih dan 32 lubang kancing putih. Mata kancing dianggap gamet jantan dan lubang kancing sebagai gamet betina.

2.  Semua mata kancing dan lubang kancing dimasukkan kedalam kotak yang berbeda. Kotak pertama berisi 32 mata kancing putih + 32 mata kancing biru, sedangkan kotak kedua berisi 32 lubang kancing putih + 32 lubang kancing biru. Kotak- kotak tersebut dianggap sebagai pool gamet produktif.

3.  Buatlah 64 zigot secara acak sebagai hasil persilangan bebas, dengan cara : seorang mahasiswa bertindak sebagai pengambil gamet jantan dan seorang lagi pengambil gamet betina. Tulislah zigot hasil pengambilan tersebut dalam table yang tersedia.

4.  Gamet yang telah diambil dan dicatat dimasukkan kembali kedalam kotak asalnya, sehingga jumlah gamet selalu tetap.

I.  Cara kerja praktikum perubahan frekuensi gen

A.  Tanpa Seleksi

1.  Gunakan frekuensi gen p(A) = q(a) = 0.5, dengan cara memasukkan 16 kancing biru- biru (mata:biru dan lubang : biru, dianggap bergenotipe AA); 32 kancing biru –putih (Aa); serta 16 kancing putih- putih (aa). Campurkan sebaik-baiknya dalam satu kotak.

2.  Dua orang mahasiswa masing- masing mengambil sebuah kancing secara acak. Hasil persilangan antara kedua kancing dicatat pada table yang tersedia. Kancing-kancing yang terambil, dimasukkan kembali kedalam kotak.

3.  Ulangi langkah 2 sebanyak 16 kali

4.  Hitung penyebaran zigot diantara keturunannya dan hitung pula frekuensi gen pada generasi ini. Frekuensi gen ini merupakan frekuensi gen generasi pertama dari persilangan acak pada populasi tanpa seleksi.

5.  Populasi yag dihasilkan oleh zigot- zigot diatas digunakan sebagai populasi generasi selanjutnya. Jadi genotype AA, Aa, dan aa hasil generasi pertama dipakai sebagai populasi induk generasi berikutnya. Misalnya langkah 1-4 menghasilkan : 17 AA, 32 Aa, 15 aa; maka komposisi kancing inilah yang dipakai untuk generasi kedua .

6.  Lakukan percobaan sampai lima generasi.

B.  Seleksi lengkap

1.  Frekuensi populasi awal p(A)= q(a)= 0.5 : 16 AA, 32 Aa, dan 16 aa. Hasilkan populasi seperti pada percobaan tanpa seleksi. 16 persilangan masing- masing menghasilkan 4 progeni.

2.  Seleksi lengkap terhadap homozigot resesif dilakukan dengan cara mengabaikan semua persilangan yang berasal dari induk aa yaitu AA x aa ; Aa x aa ; dan aa x aa. Jadi, yang dicatat adalah persilangan selain yang disebutkan tadi. Jika kita memperoleh induk aa, maka kancing tersebut kita masukkan kembali kedalam kotak dan anggaplah belum mengambil kancing

3.  Catat persilangan dalam table yang tersedia

4.  Generasi kedua dimulai dengan pencampuran kancing dengan komposisi hasil langkah 1-3 (generasi pertama/awal). Lanjutkan hingga lima generasi.

C.  Seleksi 50% atau seleksi tidak lengkap

1.  Populasi awal AA, 32 Aa, dan 16 aa. Dua orang mengambil kancing secara acak masing- masing satu buah. Hasil persilangan dari induk aa hanya menghasilkan 2 progeni (normalnya 4 progeni).

2.  Lakukang hingga memperoleh 64 progeni. Sebarkan zigot dengan frekuensi yang diperoleh digunakan sebagai induk populasi generasi kedua.

3.  Ulangi hingga lima generasi dan catatlah pada table yang tersedia.

2.4  Hasil dan pembahasan

Lampiran 1. Table pengamatan

Percobaan I

Pembahasan :

Dari percobaan yang dilakukan dihasilkan 18 AA, 34 Aa, dan 12 aa dengan frekuensi gen p(A)=0.55 dan q(a)=0.45

Percobaan II

A. Tanpa seleksi

Siklus pertama, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 2  17  28  19  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  17 x 2 = 34  28 x 1 = 28 19 x 2 = 38

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 62/128= 0.5  q(a) = [m+n]/128=  66/128= 0.5

Siklus kedua, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 3  27  22  15  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  27 x 2 = 54  22 x 1 = 22    15 x 2 = 30

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 74/128= 0.6  q(a) = [m+n]/128=  52/128= 0.4

Siklus ketiga, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 4   25  26  13  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  25 x 2 = 50  26 x 1 = 32    13 x 2 = 26

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 82/128= 0.6  q(a) = [m+n]/128=  58/128= 0.4

Siklus keempat, 4 zigot persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 5   22  30 12  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  22 x 2 = 44  30 x 1 = 30  12 x 2 = 24

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 74/128= 0.58  q(a) = [m+n]/128=  54/128= 0.42

Siklus kelima, 4 zigot persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 6   32  28  4  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  32 x 2 = 64  28 x 1 = 28  4 x 2 = 8

:    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 92/128= 0.72  q(a) = [m+n]/128=  36/128= 0.28

pembahasan:

dari percobaan yang dilakukan diperoleh frekuensi gen sebagai berikut :

·  siklus 1

·  siklus 2

·  siklus 3

·  siklus 4

·  siklus 5

jadi dari siklus pertama dihasilkan perbandingan frekuensi gen seimbang,pada siklus kedua sampai siklus keempat tidak terjadi perubahan/tetap,tetapi pada siklus kelima terjadi kenaikan frekuensi gen tidak jauh berbeda.

B. Seleksi Lengkap

Siklus pertama, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 2   24  32  8  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  24x 2 = 48  32 x 1 = 32  8 x 2 = 16

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 80/128= 0.62  q(a) = [m+n]/128=48/128= 0.38

Siklus kedua, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 3   30  28  6  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  30 x 2 = 60  28 x 1 = 28  6 x 2 = 12

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 88/128= 0.7  q(a) = [m+n]/128=40/128= 0.3

Siklus ketiga, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 4   40  24  0  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  40 x 2 = 80  24 x 1 = 24  0 x 2 = 0

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 104/128= 0.81  q(a) = [m+n]/128=24/128= 0.19

Siklus keempat, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 5   37  22  5  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  37 x 2 = 74  22 x 1 = 22  5 x 2 = 10

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 96/128= 0.75  q(a) = [m+n]/128=32/128= 0.25

Siklus kelima, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 6   43  18  3  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  43 x 2 = 86  18 x 1 = 18 3 x 2 = 6

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 104/128= 0.81  q(a) = [m+n]/128=24/128= 0.19

pembahasan :

dari percobaan yang dilakukan diperoleh frekuensi gen sebagai berikut :

·  siklus 1

·  siklus 2

·  siklus 3

·  siklus 4

·  siklus 5

jadi dari siklus pertama sampai ketiga frekuensi gen mengalami kenaikan yang tidak signifikan tetapi pada siklus keempat mengalami penurunan frekuensi yang tidak terlalu jauh, namun pada siklus kelima terjadi kenaikan kembali.

C. Seleksi Tidak Lengkap atau 50%

Siklus pertama, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 2   24  29  11  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  24 x 2 = 48  29 x 1 = 29  11 x 2 = 22

    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 77/128= 0.6  q(a) = [m+n]/128=51/128= 0.4

Siklus kedua, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 3   30  27  7=  64

Jumlah alel (…..x faktor)  30  x 2 = 60  27x 1 =277 x 2 =14      (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128= 87/128= 0.67  q(a) = [m+n]/128=41/128= 0.33

Siklus ketiga, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 4   35  25  4  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  35 x 2 =70  25x 1 =25   4 x 2 =8      (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128=95 /128=0.74  q(a) = [m+n]/128=33/128=0.26

Siklus keempat, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 5   40    20  4  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)    40 x 2 =80  20 x 1 =20   4  x 2 =8      (l)  (m)      (n)

p(A) = [l+m]/128=100 /128=0.78  q(a) = [m+n]/128=28/128=0.22

Siklus kelima, 4 zigot tiap persilangan

Jumlah zigot untuk siklus ke 6    33    28    3  =  64

Jumlah alel (…..x faktor)  33  x 2 =66  28 x 1 =283x 2 =6    (l)  (m)    (n)

p(A) = [l+m]/128=94 /128=0.73 q(a) = [m+n]/128=34/128=0.27

pembahasan:

dari percobaan yang dilakukan diperoleh frekuensi gen sebagai berikut :

·  siklus 1

·  siklus 2

·  siklus 3

·  siklus 4

·  siklus 5

jadi dari siklus pertama sampai keempat frekuensi gen mengalami kenaikkan yang konstan,namun pada siklus kelima terjadi penurunan frekuensi gen dari 0.78 menjadi 0.73.

q(a)

50%

40%

30%

20%

·  (17.19)

·  (10.94)

10%   

· 

    (6.25)  (6.25)

·  (4.69)

  1    2    3    4    5

  Generasi ke-

Gambar 1. Grafik frekuensi gen resesif  selama lima generasi

Dari grafik diatas dapat dilihat frekuensi gen resesif selama lima generasi mengalami penurunan dimana dari siklus pertama sampai siklus ketiga penurunan yaitu dari 17.19 % menjadi 6.25% dan pada siklus keempat tetap konstan,dan terjadi penurunan pada siklus kelima menjadi 4.69%.

2.5  Kesimpulan

2.6  Daftar pustaka

Megawati hakim, galuh pramusti, dkk.(online) http.//lucianaindah.blogspot.com/2011/05/genetika populasi.html (diakses tanggal 25 januari 2013)

III.  POLIPLOIDI

3.1 Landasan teori

  Poliploid adalah keadaan individu memiliki lebih dari dua genom. Umumnya individu poliploi ditemukan pada tumbuhan dan jarang terjadi pada hewan. Hal ini disebabkan karena hewan memilki kromosom seks atau kelamin sedangkan tumbuhan tidak. Tanaman yang polploid memiliki jumlah kromosom lebih banyak dari tanaman diplodnya maka biasanya tanaman kelihatan lebih kekar, bagian-bagian tanaman menjadi lebih besar (akar, batang, daun, bunga, buah), sel-selnya (tampak jelas pada sel-sel epidermis) lebih besar, inti sel juga lebih besar, buluh-buluh pengangkut mmepunyai diameter lebih besar, dan stomata lebih besar (Suryo, 1995).

Menurut Kimball (1992), poliploid pada tumbuhan yang terjadi secara umumnya disebbakan karena kegagalan bunga betina untuk mengurangi jumlah kromosom sel telur dalam proses meiosis. Jika telur tersebut dibuahi oleh gamet normal (n) maka keturunannya adalah triploid (3n). jika gamet yang tidak direduksi dari induk triploid dibuahi lagi dengan gamet normal hasilnya adalah tetraploid (4n). poliploid dapat juga ditimbulkan dengan membubuhkan pada sel yang sedang membelah zat colchicine. Colchicine merusak mikrotubulus dan mencegah pembentukan gelondong. Akibatnya kromosom yang telah menjadi dua gagal untuk berpisdah dan bergerak ke kutub yang berlawanan.

Poliploid berdasarkan penyebabnya dapat dibagi dua macam, yaitu autopolyploid dan allopolyploid. Autopolyploid merupakan penggandaan jumlah kromosom yang berasal dari kromosom yang sama sedangkan allopolyploid merupakan penggandaan jumlah kromosom yang berasal dari kromosom yang berbeda. Umumnya allopolyploid dihasilkan dari persilangan atau hibridisasi daru dua jenis spesies organisme yang berbeda (Suryo, 1995).

Colchicine (C₂₂H₂₅O₆N) merupakan suatu alkaloid yang berasal dari umbi dan biji tanaman Autumn crocus atau cholcicum autumnale Linn yang termasuk dalam familia Liliaceae. Colchicine bersifat sebagai racun yang terutama pada tumbuhan memperlihatkan pengaruhnya pada nucleus yang sedang membelah. Larutan colchicine dengan konsentrasi yang kritis mencegah terbentuknya benang-benang spindle dari gelondong inti sehingga pemisahan kromosom pada anaphase dari mitosis tidak berlangsung dan menyebabkan penggandaan kromosom tanpa pembentukan dinding sel (Suryo, 1995).

  Salah satu teknik pemuliaan untuk perbaikan sifat adalah perakitan poliploidi. poliplodi adalah keadaan sel dengan penambahan satu atau lebih genom dari genom nomal 2n=2x.

  Fenomena poliploidi di alam dapat di bagi atas: (1) autopoliploid (penambahan genom dimana kromosomnya homolog). Dan (2) allopoliploid ( penambahan genom dimana kromosomnya tidak homolog). Secara umum autopolyploid sama dengan diploid, perbedaannya hanya tergantung pada genotip asal, serta terjadi peningkatan ukuran sel merismatik dan sel penjaga ( sparrow, 1979 ;Poehlman dan sleeper,1995). Sedangkan tanaman allopolyploid di hasilkan menurut Sparrow (1979) adalah untuk mengkombinasi karakter-karakter yang diinginkan dari dua tetua diploid ke dalam satu tanaman.

  Secara alami penampakan morfologi tanaman poliploid lebih besar dari spesies diploid, seperti permukaan daun lebih luas, organ bunga lebih besar, batang lebih tebal dan tanaman lebih tinggi (KucKuck, Kobabe dan Wenzel, 1991). Selain itu, menurut Thomas (1993) poliploid menunjukan resisten terhadap penyakit,rasanya lebih enak, mudah di cerna sebagian besar struktur karbohidrat dan seratnya kurang kasar. Karmana (1989) menyatakan bahwa tanaman budidaya poliploidi berperan besar dalam penyediakan protein, lemak dan karbohidrat dunia dibandingkan dengan tanaman diploid. Dengan demikian metode pemuliaan tanaman melalui perakitan piliploidi diharapkan dapat menanggulangi krisis pangan dunia.

3.2 Tujuan

  Untuk mempelajari berbagai variasi pertumbuhan akibat perubahan jumlah set genom atau kromosom.

3.3 bahan dan alat percobaan

  Bahan-bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah bahan tanaman yang berupa tanaman mawar yang ditanam pada polibeg dan memiliki beberapa mata tunas pada ketiak daunnya, benih tanaman ( jagung, cabai, tomat, kedelai), berbagai konsentrasi larutan kolkisin, kapas, media tanam ( tanah steril+ pupuk organic= 1:1). Alat-alat yang digunakan adalah beberapah tabung reaksi, petridish, pipet, gelas ukur, polibeg berukuran sekira 20 cm x 10 cm, kertas tebal, benang katun dan alat tulis.

3.4 prosedur percobaan

1.  Siapkan berbagai konsentrasi larutan kolkisin 5%, 10%, Siapkan pula beberapa gelas ukur 50 ml, dan masing-masing diisi dengan 40 ml larutan kolkisin yang berbeda konsentrasinya.

2.  Siapkan bola-bola kapas kira-kira berdiameter 2 cm, taruh dalam petridish dan masing-masing ditetesi dengan larutan kolkisin yang berbeda konsentrasinya.

3.  Siapkan 2 calon tunas tanaman mawar yang akan diberi larutan kolkisin dengan konsentrasi yang berbeda.

4.  Tempelkan bola- bola kapas yang sudah diberi larutan kolkisin tersebut pada tunas yang telah disiapkan.

5.  Beri label sesuai dengan perlakuan yang diberikan.

6.  Diamkan selama satu hari

7.  Setelah bola- bola kapas tersebut ditempelkan selama satu hari kemudian lepaskan agar tidak terbakar.

3.5 hasil dan pembahasan

Dari percobaan yang dilakukan kita dapat melihat perbedaan penampilan tunas tanaman mawar yang diberi kolkisin dengan konsentrasi 5% dan 10% dimana tunas mawar yang diberi larutan kolkisin dengan konsentrasi 10% ukurannya lebih besar dan pertumbuhannya lebih cepat dibandingkan dengan tunas tanaman mawar yang diberi larutan kolkisin dengan konsentrasi 5%. Fenomena ini dapat dilihat setelah beberapa hari kegiatan percobaan.

3.6 Kesimpulan

Menurut Kimball (1992), poliploid pada tumbuhan yang terjadi secara umumnya disebbakan karena kegagalan bunga betina untuk mengurangi jumlah kromosom sel telur dalam proses meiosis. Jika telur tersebut dibuahi oleh gamet normal (n) maka keturunannya adalah triploid (3n). jika gamet yang tidak direduksi dari induk triploid dibuahi lagi dengan gamet normal hasilnya adalah tetraploid (4n). poliploid dapat juga ditimbulkan dengan membubuhkan pada sel yang sedang membelah zat colchicines.

Tunas mawar yang diberi larutan kolkisin dengan konsentrasi 10% ukurannya lebih besar dan pertumbuhannya lebih cepat dibandingkan dengan tunas tanaman mawar yang diberi larutan kolkisin dengan konsentrasi 5%. Fenomena ini dapat dilihat setelah beberapa hari kegiatan percobaan.

3.7 Daftar pustaka

Fuad nur azis (online) 2009, Perakitan tanaman dengan poliploidi cholchicine

http//blog.djarumbeasiswaplus.org/fuadnurazis/2009/12/02/perakitan-tanaman-dengan-poliploidi-cholchicine (diakses tanggal 25 januari 2013)

IV. UJI KOMPATIBILITAS GENOTIPE DENGAN MIKROBA

4.1 Landasan teori

·  Penampilan tanaman dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan

·  Setiap genotipr tanaman memiliki kemampuan bersimbiosis (kompatibilitas) dengan mikroba yang berbeda,

·  Kompatabilitas menunjukkan tanaman dalam bentuk perbedaan respans, baik pertumbuhan aupun hasil tanam.

4.2 Tujuan

  Untuk mempelajari variasi respons kompatibilitas berbagai genotype tanaman dengan mikroba.

4.3 bahan dan alat percobaan

Bahan :

·  Benih kedelai kultivar raja basah 12 biji.

·  CMA (Cendawan Mikoriza Arbuskular)

·  Pupuk bokashi

·  polibeg

Alat-alat :

Alat ukur, alat tulis, perlengkapan bercocok tanam  (cangkul,sekop,dsb)

4.4 prosedur percobaan

1.  Siapkan 6 polibeg  kemudian masukkan media tanam yang telah dicampur dengan pupuk bokashi dalam masing- masing polibeg.

2.  Siapkan masing- masing 3 polibeg yang akan diberi CMA dan 3 polibeg yang tidak diberi CMA.

3.  Masukkan sekitar 10 hingga 20 gr inokulum CMA pada 3 polibeg yang sudah disiapkan.

4.  Tanamlah 2 biji benih yang telah disiapkan pada lubang tanam dalam setiap polibeg.

5.  Peliharalah tanaman sesuai ketentuan.

6.  Amati dan catatlah variable pertumbuhan tanaman.

7.  Pada periode tertentu ( misalnya fase akhir vegetative) lakukan distruksi tanaman sampel untuk mengukur derajat infeksi akar di laboratorium.

4.5 Hasil pengamatan

I. pengamatan 1

Data hasil pengamatan dengan perlakuan CMA

Data hasil pengamatan tanpa perlakuan CMA

II. pengamatan 2

Data hasil pengamatan dengan perlakuan CMA

Data hasil pengamatan tanpa perlakuan CMA

III. Pengamatan 3

Data hasil pengamatan dengan perlakuan CMA

Data hasil pengamatan tanpa perlakuan CMA

IV. pengamatan 4

Data hasil pengamatan dengan perlakuan CMA

Data hasil pengamatan tanpa perlakuan CMA

·  Menghitung bintil akar 

  Untuk menentukan jumlah bintil akar pada kedelai pertama bagian akar dibersihkan dengan air  dari media tanam hingga bersih. bintil akar yang dihitung hanya bintil akar yang masih aktif yang dicirikan dengan bintil yang berukuran besar dan apabila dibelah berwarna merah muda. Kemudian bandingkan jumlah bintil akar yang terdapat pada tanaman kedelai yang diberi CMA dengan yang tidak diberi.

4.6 pembahasan

4.7 Kesimpulan

4.8 Daftar pustaka

Adisarwanto, T, Dr., 2005. Budidaya Dengan Pemupukan Yang Efektif Dan Pengoptimalan Peran Bintil Akar Kedelai. Seri Agribisnis. Penebar Swadaya, Malang.

http://allimpoeya.wordpress.com, 2009. Botani Kedelai. Diakses Tanggal 13 Maret 2009. Pages 5 – 15.

V. MENGHITUNG LUAS DAUN TANAMAN JAGUNG

5.1 Landasan teori 

Daun merupakan organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis. Oleh karena itu jumlah daun yang optimum memungkinkan distribusi (pembagian) cahaya antar daun lebih merata. Distribusi cahaya yang lebih merata antar daun mengurangi kejadian saling menaungi antar daun sehingga masing-masing daun dapat bekerja sebagaimana mestinya.

Faktor internal yang turut mempengaruhi laju fotosintesis daun adalah kandungan klorofil daun. Daun yang memiliki kandungan klorofil tinggi diharapkan lebih efisien dalam menangkap energi cahaya matahari untuk fotosintesis (Lawlor, 1987, cit. Gardner et al., 1991).

Salah satu pendekatan untuk mengetahui jumlah klorofil daun adalah dengan mengukur tingkat kehijauan daun. Daun yang lebih hijau diduga memiliki kandungan klorofil yang tinggi.

Faktor yang penting untuk diperhatikan dalam mengukur luas daun adalah ketepatan hasil pengukuran dan kecepatan pengukuran. Masing-masing faktor tersebut memiliki kepentingan sendiri dalam penggunaannya, seperti pada pengukuran laju fotosintesis  dan proses metabolisme lain tentunya ketepatan pengukuran yang diperlukan. Untuk pengukuran indek luas daun tentunya kecepatan pengukuran yang diperlukan. Namun demikian ketepatan dan kecepatan pengukuran sangat tergantung pada alat dan cara atau teknik pengukuran (Bambang dan Haryadi 2008). Terdapat beberapa cara untuk menentukan luas daun (Guswanto 2009), yaitu :

o  Metode Kertas Milimeter

Metode ini menggunakan kertas milimeter dan peralatan menggambar untuk mengukur luas daun.

o  Gravimetri

Metode ini menggunakan timbangan dan alat pengering daun (oven). Pada prinsipnya luas daun ditaksir melalui perbandingan berat (gravimetri).

o  Planimeter

Planimeter merupakan suatu alat yang sering digunakan untuk mengukur suatu luasan dengan bentuk yang tidak teratur dan berukuran besar seperti peta. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur luas daun apabila bentuk daun tidak terlalu rumit. Jika daun banyak dan berukuran kecil, metode ini kurang praktis karena membutuhkan banyak waktu.

o  Metode Panjang Kali Lebar

Metode yang dipakai untuk daun yang bentuknya teratur, luas daun dapat ditaksir dengan mengukur panjang dan lebar daun.

o  Metode Fotografi

Metode ini sangat jarang digunakan. Dengan metode ini, daun-daun tanaman ditempatkan pada suatu bidang datar yang berwarna terang (putih) dipotret bersama-sama dengan suatu penampang atau lempengan (segi empat) yang telah diketahui luasnya. Luas hasil foto daun dan lempengan acuan dapat kemudian diukur dengan salah satu metode yang sesuai sebagaimana diuraikan diatas seperti planimeter. Luas daun kemudian dapat ditaksir kemudian berdasarkan perbandingan luas hasil foto seluruh daun dengan luas lempengan acuan tersebut.

5.2 Tujuan

Menentukan luas daun untuk mengetahui laju fotosintesis  dan proses metabolisme tanaman jagung.

5.3 Bahan dan Alat Percobaan

Bahan: Tanaman jagung

Alat: Penggaris, alat tulis, kalkulator

5.4 Prosedur percobaan

  Lakukan pengukuran panjang dan lebar daun tanaman jagung kemudian hitung luasnya dengan menggunakan persamaan = P x L x 0.17

Dari hasil pengamatan dengan menggunakan metode panjang kali lebar diperoleh data sebagai berikut:

Tanaman 1

Tanaman 2