laprak rektan mawar.docx

Download LAPRAK REKTAN MAWAR.docx

Post on 06-Aug-2015

70 views

Category:

Documents

8 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Tanaman mawar berasal dari asia tengah dan menyebar ke belahan bumi utara(crokett, 1974). Spesies mawar yang berasal dari belahan bumi utara mencapai 200 spesies(Hasek,1980). Menurut Sukarno dan Nampiah(1997), mawar termasuk kedalam sub famili rosidae yang terdiri atas 125-200 spesies, 95 spesies berasal dari Asia, 18 spesies berasal dari Amerika, dan sisanya berasal dari Eropa Timur, sedangkan di Indonesia didatangkan oleh pemerintah Belanda dari Eropa. Poliploidi dengan kolkisin merupakan salah satu teknik peningkatan varian genetic dan sekaligus digunakan sebagai salah satu metode pemuliaan tanaman (Nasir, 2001 cit. Dinarti et al., 2006). Menurut Chahal and Gosal (2002), poliploidi merupakan suatu proses penggandaan jumlah set kromosom sehingga menghasilkan organisme yang mempunyai jumlah set kromosom berlipat (lebih dari 2x). Menurut Hetharie (2003), pemuliaan poliploidi dapat memperbaiki sifat tanaman dan menambah kejaguran; tanaman poliploidi mempunyai penampilan morfologi meliputi daun, bunga, batang, umbi lebih jagur atau vigor dibanding tanaman diploid. Berdasarkan uraian di atas, perlu dilakukan studi untuk mengkaji pengaruh pemberian kolkisin terhadap penotipe dan jumlah kromosom tanaman mawar

1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian kolkisin dengan berbagai konsentrasi terhadap mawar dengan teknik induksi poliploid. tanaman

1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pemuliaan Tanaman Pemuliaan tanaman merupakan kegiatan mengubah susuna genetic individu maupun populasi tanaman untuk suatu tujuan tertentu. Kegiatan ini didasarkan kepada gen sebagai unit pewarisan. Gen dapat diidentifikasi melalui penampilan fenotip tanaman seperti tinggi atau pendek, warna bunga merah atau putih, dan lain sebagainya (Hermiati, 2004). Tujuan utama dari program pemuliaan tanaman adalah untuk

menghasilkan kultivar tanaman baru yang unggul untuk semua karakter biologi atau karakter tertentu yang diinginkan dikaitkan dengan segi ekonomi dan estetika. Perluasan variabilitas genetik dalam pemuliaan tanaman merupakan prinsip yang penting untuk memperoleh karakter-karakter yang diinginkan, baik karakter morfologi, warna (tanaman, bunga, buah), hasil, kandungan protein dan karakter-karakter lainnya yang memiliki nilai ekonomi, estetika, dan gizi yang tinggi. Dengan variabilitas , genetic yang luas, maka seleksi melalui penampilan fenotipiknya akan berjalan efektif. Memperluas variabilitas genetic bisa dibuat pada beberapa spesies tanaman dengan memanipulasi jumlah maupun struktur kromosomnya melalui beberapa teknik khusus, antara lain dengan teknik poliploidi, mutasi, dan persilangan interspesifik (pada spesies yang berbeda) (Hermiati, 2004).

2.2 Poliploidi Perubahan jumlah kromosom menyediakan sumber keragaman genetic. Perubahan ini terjadi dengan penambahan atau pengurangan kromosomkromosom utuh atau set kromosom lengkap (genom). Perubahan jumlah ini dapat merubah sifat morfologis dan fisiologisnya. Perbedaan-perbedaan ini dapat terlihat dalam variasi fenotipe dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi pengaruh dari masing-masing kromosom. Penambahan jumlah kromosom dari

2

beberapa tanaman mengubah sifat morfologis atu fisiologis yang penting bagi manusia, misalnya kenaikan hasil gandum roti (6x). Individu-individu dalam satu spesies umumnya jumlah kromosom sama, tetapi spesies yang berbeda dalam satu genus sering mempunyai jumlah kromosom berbeda. Variasi dalam jumlah kromosom ada dua tipe, yaitu: 1. Euploid (variasi dalam seluruh kromosom), yang terdiri dari : monoploid, diploid, dan poliploid. 2. Aneuploid ( variasi dalam salah satu set kromosom ), yang terdiri dari : monosomik, disomik, nulisomik, dan polisomik.

Tanaman poliploid umumnya menunjukan kemampuan berkompetisi yang lebih baik dibandingkan diploid. Hal ini ditunjukan dengan lebih luasnya daerah penyebarannya, sehingga toleransinya lebih besar terhadap lingkungan yang ekstrim. Tanaman poliploid lebih kekar daripada tanaman diploidnya, ukuran tanaman lebih besar ( daun, batang, bunga, buah dan sel inti), kandungan protein dan vitamin meningkat, tekanan osmotik berkurang dan masa vegetatif lebih panjang. Selain kelebihan-kelebihan terebut di atas, tanaman poliploid juga memiliki beberapa kelemahan, diantaranya : (1) semi-sterilitas pada tanaman poliploid dengan gamet yang tidak dapat hidup serta dijumpai adanya penurunan hasil biji, (2) kemasakan lebih lambat dibandingkan dengan tipe yang poliploidnya dengan tipe yang poliploidnya lebih rendah. Di alam ini terdapat beberapa tanaman budidaya yang poliploid seperti terigu, kapas, tembakau, tebu, pisang, ubi jalar, dll. Polipoid berperan dalam penyediaan lemak, protein, dan karbohidrat dunia. Poliploid secara umum diartikan sebagai individu yang mempunyai lebih dari dua set kromosom (3x, 4x, 6x, dst), sedangkan pengertian lain adalah individu atau populasi yang mempunyai materi genetik yang lebih banyak yang tercermin pada peningkatan jumlah kromosom jika dibandingkan dengan tetuanya. Pada Angiospermae 30% atau 35% spesies merupakan poliploid dan hampir 75% Graminae merupakan poliploid.

3

Poliploid dapat berupa : 1. Autopoliploid, yaitu suatu organisme yang mempunyai lebih dari satu pasang kromosom, pasangan benang kromosomnya homolog. Autopoliploid dapat timbul dengan cara sbb: a. Kegagalan mitosis selama megasporogenesis b. Non-disjungction yaitu kegagalan kromosom untuk memisah pada anaphase, sehingga gamet fungsional menerima dua set kromosom (sama seperti somatik) c. Mutasi somatic yaitu penggandaan jumah kromosom diikuti dengan pembelahan mitosis dan pembentukan jaringan poliploid yang dapat berkembang menjadi batang atau cabang poliploid. d. Penggunaan colchicine (alkaloid dari Aulumn crocus, Cochicum autumnale) pada titik tumbuh dari tanaman akan mencegah pembentukan benang-benang gelondong dan mencegah pemisahan kromosom pada anaphase mitosis menyebabkan penggandaan kromosom tanpa

pembentukan dinding sel (Gambar 1).

Gambar 1. Pengaruh Kolkisin pada Pembelahan Mitosis (Sumber : Schulz-Schaeffer, Jurgen, 1980)

2. Allopoliploid, yaitu satu organisme yang mempunyai lebih dari satu pasanag kromosom pada sel-sel somatisnya, dan pasangan kromosom ini terdiri dari benang-benang kromosom yang tidak homolog.

4

Allopoliploid timbul di alam dari hibridisasi antara dua spesies atau genus, menghasilkan keturunan yang steril karena ada beberapa kromosom yang tidak mempunyai homolognya. Hal ini menyebabkan proses meiosis tidak normal dan gamet tidak mampu hidup. Kadangkadang terjadi penggandaan somatik dan menghasilkan rangkaian kromosom yang dapat bermeiosis normal. 2.3 Teknik Induksi Poliploid Induksi poliploid mempersingkat daur alami dari proses pembelahan inti. Perlakuan kejutan suhu (rendah atau tinggi) dapat melipatgandakan jumlah kromosom, pucuk yang keluar dari penyatuan batang bawah dan okulasi pada sambungan, kadang-kadang poliploid, demikian pula dengan pucuk baru yang keluar dari tanaman yang dipotong dari pucuknya. Induksi poliploid dengan menggunakan kolkisin merupakan teknik yang paling efektif. Bahan ini mudah digunakan karena larut dalam air dan memproduksi sel-sel poliploid yang sangat tinggi pada beberapa spesies tanaman. Kolkisin dapat diaplikasikan dengan berbagai cara, antara lain dengan menempelkan kapas yang sudah diberi kolkisin pada mata tunas, perendaman bagian tumbuh-tumbuhan dan dialirkan perlahanlahan melalui tabung kecil yang ditancapkan terbalik pada bagian tanaman. Teknik perendaman biji pada larutan kolkisin menyebabkan terbentuknya tanaman baru dengan jumlah kromosom yang telah mengganda. Apabila kolkisin ini diberikan pada mata tunas seperti pada bunga mawar, akan memperlihatkan efek perubahan hanya pada cabang yang diberikan perlakuan, sedangkan bagian tanaman yang lain akan tetap normal. Jumlah kromosom biasanya akan mengganda dengan perlakuan kolkisin pada mata tunas. Setiap spesies mempunyai tanggap yang berbeda terhadap konsentrasi kolkisin yang digunakan dan lamanya perlakuan untuk mengubah komposisi kromosom. Perlakuan kolkisin biasanya mengakibatkan perbedaan tingkat ploidi dalam jaringan. Konsentrasi kolkisin, lama perendaman, vigor tanaman, genotype dan kondisi pertumbuhan berperan penting di dalam keberhasilan perlakuan. Beberapa karakter penting dipengaruhi oleh penggandaan kromosom, misalnya ketahanan terhadap penyakit menjadi meningkat.

5

Konsentrasi kolkisin yang digunakan biasanya antara 0,001-0,1 persen. Bagian tanaman yang diberi perlakuan dapat berupa biji, jaringan meristem atau stek batang (ditempat pemotongan). Tidak semua bagian biji/tanaman yang diberi perlakuan menghasilkan poliploid, sehingga harus dilakukan seleksi. Pengamatan pada tanaman poliploid dapat dilakukan melalui dua teknik pengamatan, yaitu melalui pengamatan fenotipik secara makroskopik dan secara mikroskopik, yaitu pengamatan jumlah kromosom, bentuk dan besar stomata, serta bentuk dan besar polen. Selain itu, kriteria seleksi yang juga umum digunakan adalah: 1. Ukuran daun yang lebih besar Luas daun Ukuran stomatanya lebih besar 10%-30% secara linier (gambar 2). Pada dikotil berdaun lebar, dalam hal ini diwakili oleh tanaman kedelai, stomata tersebar secara acak. Pada monokotil, diwakili oleh jagung, dengan cirri daun sempit memanjang, stomata tersusun dalam baris-baris teratur sejajar dengan panjang daun (pada umumnya stomata lebih banyak terdapat pada epidermis sebelah bawah daun daripada sebelah atas dan pada banyak jenis tumbuhan, epidermis sebelah atas tidak terdapat stomata sama sekali). 2. Ukuran polen yang lebih besar dibandingkan dengan diploidnya.

A

B

C

Gambar 2. Perbandingan stomata pada monokotil diploid (A), tetraploid (B) dan oktaploid (C). (Sumber : Schulz-Schaeffer, Jurgen, 1980)

6

2.4 Morfologi Bung