makalah pemuliaan tanaman penyerbukan silang pada tanman jagung
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tujuan utama suatu program pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan kombinasi genotip baru untuk diseleksi lebih lanjut sampai menghasilkan varietas baru yang lebih unggul. Untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan kegiatan persilangan antara tetua jantan dan betina yang memiliki gamet yang diinginkan yang disebut dengan hibridisasi. Hasil persilangan tersebut merupakan fase penting dalam program pemuliaan tanaman. Dengan demikian hibridisasi dapat diartikan sebagai upaya untuk mendapatkan kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda komposisi genetiknya. Keturunan hasil hibridisasi ini akan mengalami segregasi pada F1 bila kedua tetuanya heterozigot, atau pada F2 bila kedua tetuanya homozigot. Akibat terjadinya segregasi ini akan menimbulkan keragaman genetik yang selanjutnya dilakukan seleksi dan evaluasi terhadap karakter tanaman yang diinginkan.
Agaknya masih terasa sulit untuk menjelaskan proses hibridisasi antar tanaman secara keseluruhan dan mendalam, karena adanya variasi mekanisme pembungaan baik dalam maupun antar spesies tanaman. Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya dimaksudkan untuk mendapatkan galur inbrida. Selain itu juga dimaksudkan untuk menguji potensi satu atau beberapa tetua. Sedangkan pada tanaman menyerbuk sendiri, hibridisasi merupakan langkah awal dalam setiap program pemuliaan. Hal ini disebabkan karena pada spesies tanaman menyerbuk sendiri selalu dimulai dengan menyilangkan dua tetua homozigot yang berbeda genotipenya.
B. Tujuan
Menghasilkan biji F1 dengan kombinasi sifat tetua dari persilangan jagung, sebagai salah satu tahap dalam upaya perakitan varietas baru untuk tanaman menyerbuk silang.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Menyerbuk Silang
Perkawinan antar spesies merupakan salah satu cara yang digunakan dalam meningkatkan keragaman genetik bahan pemuliaan. Keragaman tersebut nantinya akan diseleksi untuk mendapatkan varietas yang memiliki sifat unggul. Varietas bersifat unggul tersebut yang nantinya dapat dilepas sebagai varietas unggul. Perkawinan silang antar spesies dan dalam spesies memiliki beberapa perbedaan dalam tingkat keragaman genetik nantinya. Jenis perkawinan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor. Sehingga dalam proses perkawinan dalam tanaman atau sering disebut dengan penyerbukan.
Hibridisasi (persilangan) adalah penyerbukan silang antara tetua yang berbeda susunan genetiknya. Berdasarkan pengelompokan tanaman yang digunakan dalam persilangan, hibridisasi dibedakan menjadi :
- Hibridisasi intravarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman yang varietasnya sama.
- Hibridisasi intervarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman yang varietasnya berbeda dalam spesies yang sama. Hibridisasi ini disebut juga hibridisasi intraspesifik.
- Hibridisasi interspesifik, yaitu persilangan antara tanaman dari dua spesies yang berbeda,dalam genus. Hibridisasi ini disebut juga hibridisasi intragenerik. Jenis persilangan initelah dilakukan untuk memindahkan gen ketahanan terhadap hama dan penyakit, atautoleransi terhadap kekeringan pada varietas tanaman gandum, tomat, tebu, dan lain-lain.
- Hibridisasi intergenerik, yaitu persilangan yang dilakukan antar tanaman dari genus yangberbeda. Beberapa contoh tanaman hasil persilangan ini adalah Raphanobrassica, Rabbage, Maize-teosinte, sugarcane-sorghum, dan lain-lain. Hibridisasi ini juga biasa digunakan untuk memindahkan sifat ketahanan penyakit, hama dan kekeringan dari genustanaman liar ke tanaman budi daya (Alfikri, 2011).
Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya digunakan untuk mengujipotensi tetua atau pengujian ketegaran hibrida dalam rangka pembentukan varietas hibrida. Selain itu, hibridisasi juga dimaksudkan untuk memperluas keragaman. (Yunianti, Sriani, dan Muhamad. 2011)
Penyerbukan silang adalah berpindahnya serbuk sari dari suatu bunga tanaman lain kekepala putik tanaman yang berbeda. Penyerbukan ini terjadi karena terhalangnya serbuk sari dari bunga yang sama untuk melangsungkan penyerbukan sendiri. Umumnya penyerbukan terjadi karena bantuan angin dan serangga ( Nasir, 2001).
Metode pemuliaan tanaman menyerbuk silang sedikit berbeda dengan tanaman menyerbuk sendiri karena pada tanaman menyerbuk silang, dalam populasi alami terdapat individu-individu yang secara genetik heterozigot untuk kebanyakan lokus. Secara genotipe juga berbeda dari satu individu ke individu lainnya, sehingga keragaman genetik dalam populasi sangat besar. Fenomena lain yang dimanfaatkan dalam tanaman menyerbuk silang adalah ketegaran hibrida atau heterosis. Heterosis didefinisikan sebagai meningkatnya ketegaran (vigor) dan besaran F1 melebihi kedua tetuanya. Sebaliknya bila diserbuk sendiri akan terjadi tekanan inbreeding. Beberapa metode yang populer pada tanaman menyerbuk silang misalnya pembentukan varietas hibrida, seleksi massa, seleksi daur ulang, dan dilanjutkan dengan pembentukan varietas bersari bebas atau varietas sintetik. Untuk tanaman yang membiak secara vegetaif dapat dilakukan seleksi klon, hibridisasi yang dilanjutkan dengan seleksi klon. Cara ini dapat digunakan juga untuk pemuliaan tanaman tahunan yang biasa dibiakan secara vegetatif.
B. Metode Seleksi Pada Tanaman Menyerbuk Silang
Dasar–dasar yang dapat membedakan diantara metode :a. Cara pemotongan populasi dasar
b. Ada tidaknya kontrol terhadap persilangan
c. Model perangen pada populasi bersangkutan
d. Tipe uji keturunan
e. Macam dari varietas komersiil yang akan dibentuk.
Metode penting yang sesuai dengan penyerbukan silang antara lain:
1. Seleksi massa. Seleksi ini merupakan cara yang penting dalam pengembanan macam-macamvarietas yang disilangkan.Dalam seleksi ini jumlah yang dipilih banyak untuk memperbanyak generasi berikutnya.
2. Pemuliaan persilangan kembali. Metode ini digunakan dengan species persilangan luar yang nilainya sama baiknya dengan species yang berpolinasi sendiri.
3. Hibridisasi dari galur yang dikawinkan. Varietas hibrida tergantung dari keunggulan keragamanyang mencirikan hibrid F1 diantara genotipe tertentu.Tipe genotipe yantg disilangkan melahirkan galur-galur, klon, strain, dan varietas.
4. Seleksi berulang. Seleksi yang diulang, genotip[e yang diinginkan dipilih dari genotipe ini atau turunan sejenisnya disilangkan dengan luar semua kombinasi yang menghasilkan populasi untuk disilangkan.
5. Pengembangan varietas buatan. (R. W. Allard, 1992).
Dalam melakukan persilangan harus diperhatikan:
1. Penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan.
2. Waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu reseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan singkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman berbunga. (Syukur, 2009)
BAB III
PEMBAHASAN
A. Pembahasan
Hibridisasi atau persilangan bertujuan menggabungkan sifat-sifat baik dari kedua tetua atau induknya sedemikian rupa sehingga sifat-sifat baik tersebut dimiliki keturunannya. Hibridisasi merupakan metode pemuliaan tanaman yang dilakukan pada tanaman yang dikembangbiakan secara vegetatif. Sumber variasi sifat atau klon-klon baru yang sangat luas variabilitasnya dan menjadi sumber penyeleksian klon baru dapat diperoleh dengan metode hibridisasi ini. Sebagai hasil dari hibridisasi adalah timbulnya keragaman genetik yang tinggi pada keturunannya, yang kemudian digunakan pemulia tanaman untuk memilih tanaman yang mempunyai sifat-sifat sesuai dengan yang diinginkan. (Sunarto, 1997).
Penyerbukan silang adalah berpindahnya serbuk sari dari suatu bunga tanaman lain ke kepala putik tanaman yang berbeda. Penyerbukan ini terjadi karena terhalangnya serbuk sari dari bunga yang sama untuk melangsungkan pembuahan. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penyerbukan silang pada jagung antara lain:1. Pemilihan tetua jantan dan betina
Untuk melakukan silangan, kita membutuhkan induk betina dan induk jantan. Kedua induk sebaiknya amemiliki keunggulan yang nantinya diharapkan bias terpadu pada keturunannya sebagai induk betina dipilih tanaman yang memiliki bungan dengan putik sudah matang kelamin, yakni mengeluarkan cairan seperti embun, dan belum menghailkan serbuk sari. Bunga yang sudah menghasilkan serbuk sari dikhawatirkan sudah mengalami penyerbukan sendiri. Sementara itu sebagai induk jantan dipilih tanaman yang bunganya sudah menghasilkan serbuk sari, sebagai tanda kelamin janyan sudah matang.
2. Kastrasi
Kastrasi adalah pengambilan kotak sari (bunga jantan) dengan sengajaagar tidak terjadi persilangan sendiri. Kastrasi dilakukan pada saat bunga jantan mulai muncul tetapi belum pecah. Kotak sari yang belum pecah biasanya telah menyembul di dua sisi bunga betina dan berwarna putih, sedangkan kotak sari yang sudah pecah berwarna krem coklat kehitaman.Munculnya bunga jantan padatan dan bunga berkisar antara 6-12 hari. Kastrasi dilakukan setiap hari sesuai dengan kemunculan bunga jantan tersebut. Ada beberapa cara untuk melakukankastrasi, yaitu: (1) menggunakan pompa pengisap, (2) dengan perlakuan alkohol,dan (3) secara manual dengan pinset. Kastrasi sebaiknya dilakukan pada pagi hari setelah persilangan pada saat bunga jantan mulai muncul tetapi belum pecah, biasanya 1-2 kali setelah persilangan.Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kerusakan mekanis tandan bunga. (Soemedi, 1982).
3. EmaskulasiLangkah kedua setelah pemilihan tetua. Emaskulasi adalah pembuangan alat kelamin jantan pada tetua yang ditujukan sebagai tetua betina. Emaskulasi dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu; secara mekanis, fisika, dan kimia. Praktikum kali ini, emaskulasi dilakukan dengan cara mekanis, yaitu dengan mengambil serbuk sari menggunakan alat penjepit, pinset ataupun jarum. Pengambilan kotak sari dilakukan sebelum kotak sari terbuka dan serbuksari luruh. Gunting digunakan untuk memotong ujung palea dan lemma agar mudah diambil kepala sarinya. Penyungkupan dan pelabelan dilakukan setelah emaskulasi selesai dilakukan dengan tujuan agar terhindar dari penyerbukan yang tidak diinginkan dan untuk menghindari kesalahan ( Nasir, 2001 ).
4. Hibridisasi
Pada praktikum kali ini hibridisasi dilakukan dengan menaburkan benang sari di atas kepala putik bunga yang sudah dikasstrasi tersebut serata mungkin. Teknik persilangan pada tanaman menyerbuk silang. Tanaman menyerbuk silang, misalnya jagung, termasuk tanaman monoccious dimana bunga jantan dan betina letaknya terpisah. Bunga jantan berbentuk malai terletak di bagian pucuk tanaman, sedangkan bunga betina terletak kira-kira pada pertengahan batang tanaman. Serbuk sari dihasilkan pada malai 1 – 3 hari sebelum rambut tongkol keluar. Rambut tongkol ini berfungsi sebagai kepala putik dan tangkai putik. Serbuk sari mudah diterbangkan angin. Satu malai dapat menghasilkan ± 25 juta serbuksari atau setara dengan 50.000 serbuk sari untuk tiap rambut tongkol, bila diasumsi tiap tongkol terdapat 500 biji. Oleh karena letak bunga yang terpisah dan serbuk sarinya mudah diterbangkan angin maka rambut tongkol besar sekali kemungkinannya untuk mendapatkan serbuk sari dari tanaman di sebelahnya. Penyerbukan silang hampir terjadi 95%. Dalam kondisi optimal, serbuk sari tetap berfungsi selama 12 – 18 jam. (Nasir, 2001).
Hibridisasi memerlukan serangkaian prosedur yang harus dilakukan dengan cermat untuk memperoleh kualitas benih yang baik tanpa tercemar oleh serbuk lain. Tiap klai akan dilakukan persilangan tongkol tanaman yang hendak disilangkan ditutup dengan kantong kertas. Kantung ini harus tahan air dan kuat untuk mendukung pertambahan berat dan volume tongkol. Penutupan tongkol dengan kantung kertas ini dilakukan sebelum rambut tongkol keluar. Kantung kertas ini harus diikat dengan kuat antara tongkol dan batang jagung, agar tidak mudah diterbangkan angin. Setelah rambut tongkol keluar penuh dilakukan penutupan malai yang akan menghasilkan serbuk sari dari tanaman tetua yang akan digunakan sebagai tetua jantan. Penutupan malai tersebut dilipat sedemikian rupa sehingga serbuk sari tidak bisa keluar ke bagian bawah. Penutupan malai ini diperkuat lagi dengan jepitan atau staples agar tidak bisa diterbangkan angin. Hari berikutnya penyerbukan buatan dapat dilakukan. Malai digoyang-goyangkan agar serbuk sari keluar dan terkumpul dalam kantung kertas tersebut. Selanjutnya, ramut tongkol dipotong dengan gunting hingga tinggal ± 2 cm. Dengan demikian rambut tongkol menjadi rata. Setelah itu serbuk sari ditaburkan pada rambut tongkol. Pekerjaan ini harus dilakukan dengan cepat untuk menghindari terjadinya kontaminasi. Setelah persilangan dilakukan, tongkol ditutup kembali dengan kantung kertas dan dijepit kuat pada batang dengan staples. Pada kantung ini ditulis tanggal persilangan dan jenis persilangan yang dilakukan. (Nasir, 2001)
B. Faktor Yang Mempengaruhi Persilangan
Pada saat persilangan, ada beberapa faktor yang mempengaruhinya apakah persilangan tersebut akan berhasil atau gagal, diantaranya :
1. Faktor internal
a. Pemilihan tetua
Ada lima kelompok sumber plasma nutfah yang dapat dijadikan tetua persilangan yaitu: (a) varietas komersial, (b) galur-galur elit pemuliaan, (c) galur-galur pemuliaan dengan satu atau beberapa sifat superior, (d) spesies introduksi tanaman dan (e) spesies liar. Peluang menghasilkan varietas unggul yang dituju akan menjadi besar bila tetua yang digunakan merupakan varietas-varietas komersial yang unggul yang sedang beredar, galur-galur murni tetua hibrida, dan tetua-tetua varietas sintetik.
b. Waktu tanaman berbunga
Dalam melakukan persilangan harus diperhatikan: (1) penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan, (2) waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, seperti pada bunga kacang tanah, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu reseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan singkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman berbunga. (Syukur, 2009)
2. Faktor eksternal
a. Pengetahuan tentang organ reproduksi dan tipe penyerbukan
Untuk dapat melakukan penyerbukan silang secara buatan, hal yang paling mendasar dan yang paling penting diketahui adalah organ reproduksi dan tipe penyerbukan. Dengan mengetahui organ reproduksi, kita dapat menduga tipe penyerbukannya, apakah tanaman tersebut menyerbuk silang atau menyerbuk sendiri.
b. Cuaca saat penyerbukan
Cuaca sangat besar peranannya dalam menentukan keberhasilan persilangan buatan. Kondisi panas dengan suhu tinggi dan kelembaban udara terlalu rendah menyebabkan bunga rontok. Demikian pula jika ada angin kencang dan hujan yang terlalu lebat.
c. Pelaksana
Pemulia yang melaksanakan hibridisasi harus dengan serius dan bersungguh-sungguh dalam melakukan hibridisasi, karena jika pemulia ceroboh maka hibridisasi akan gagal. (Syukur, 2009)
Selain faktor – faktor yang mempengaruhinya, dalam melakukan persilangan harus memperhatikan pula beberapa hal, diantaranya :
1. Penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan.
2. Waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, seperti pada bunga kacang tanah, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu reseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan sinkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman berbunga. (Tanto, 2002)
Tanaman yang menyerbuk silang terjadi dengan jatuhnya tepung sari pada rambut lebih kurang 95% dari bakal biji terjadi karena penyerbukan. Sedangkan hanya 5% terjadi karena penyerbukan sendiri, karena jagung merupakan tanaman berumah satu. Kegunaan Inbreeding, yaitu :
1. Mengurangi frekuensi alel-alel resesif yang merugikan
2. Meningkatkan variabilitas genetik di antara individu dalam suatu populasi
3. Mengembangkan genotip potensial
Teknik hibridisasi atau penyerbukan silang buatan adalah teknik yang dimaksudkan untuk menggabungkan sifat-sifat baik yang dimiliki oleh induk jantan dan induk betina, dengan harapan akan diperoleh keturunan yang memilikigabungan dari sifat-sifat baik tersebut. Sebelum melakukan hibridisasi dilakukan langkah kastrasi yaitu pengebirian organ kelamin jantan yang mendekati matang.
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan1. Penyerbukan silang adalah berpindahnya serbuk sari dari suatu bunga tanaman lain ke kepala putik tanaman yang berbeda.
2. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penyerbukan silang pada jagung antara lain:
- Pemilihan tetua jantan dan betina
- Kastrasi
- Emaskulasi
- Hibridisasi
3. Pada saat persilangan, ada beberapa faktor yang mempengaruhinya apakah persilangan tersebut akan berhasil atau gagal, diantaranya :
a. Faktor internal : Pemilihan tetua dan waktu tanaman berbunga
b. Faktor eksternal : Pengetahuan tentang organ reproduksi dan tipe penyerbukan, cuaca saat penyerbukan dan pelaksana.
B. Saran
Demikian makalah ini kami susun dengan masih banyak kekurangan di berbagai aspek dan isi. Penulis ucapkan beribu maaf dan mohon masukannya dari para teman-teman pembaca. Dan tak lupa penulis ucapkan banyak terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Alfikri, A.L. 2011. Metode Hibridisasi Buatan. <http://blog.ub.ac.id/labib/sample-page/>. Diakses tanggal 5 November 2012.
Allard, R.W., 1960. Principle of Plant Breeding. John Willey&Sons. Inc.
Nasir, M. 2001. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Jakarta : Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Departemen Pendidikan Nasional
Sunarto. 1997. Pemuliaan Tanaman. IKIP Semarang Press, Semarang.
Soemedi. 1982. Pedoman Bercocok Tanam Padi. Universitas Jenderal Sodirman, Purwokerto.
Syukur, M., S. Sujiprihati, dan R. Yunianti. 2009. Teknik pemuliaan tanaman. Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Departemen Agronomi dan Hotikultura IPB. Bogor. 284 hal.
Tanto. 2002. Pemuliaan Tanaman dengan Hibridisasi. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada
Yunianti, Rahmi., Sriani Sujiprihati., dan Muhamad Syukur. 2011. “Teknik Persilangan Buatan”
No comments: