laporan praktikum Hibridisasi dan kastrasi pada tanaman padi
BAB
I
PENDAHULUAN
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.
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
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 :
1.
Hibridisasi intravarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman
yang varietasnya sama.
2.
Hibridisasi intervarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman
yang varietasnya berbeda dalam spesies yang sama. Hibridisasi ini disebut juga
hibridisasi intraspesifik.
3.
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.
4.
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.
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
METODELOGI
PELAKSANAAN
3.1. ALAT DAN BAHAN
1. ALAT
·
Kaca pembesar
·
Pinset
·
Gunting kastrasi
·
Pisau pemes
·
Kantong kertas
·
Pena
2. BAHAN
·
Tanaman padi
3.2. PROSEDUR KERJA
Adapun cara kerja untuk pelaksanaan praktikum kali ini adalah pertama-tama
dilakukan pemilihan induk tanaman, yakni tanaman dipilih yang sehat dan bisa
mewakili varietas atau line yang digunakan, kemudian dipilih malai yang akan
diserbuki, kemudian bunga dipilih yang cukup masak untuk disilangkan yaitu pada
saat tinggi kepala sari kira-kira ditengah panjang bunga. Bunga yang tengah dan
akan mekar dibuang. Kemudian yang kedua adalah perlakuan kastrasi dan
hibridisasi yaitu setelah individu induk dipilih, maka daun benders dipotong
untuk memudahkan persilangan, kemudian malai bagian atas dan malai bagian bawah
dibuang untuk memudahkan kastrasi dan hibridisasi.
Untuk selanjutnya digunakan cara pertama: metode paksa (forcing method),
caranya adalah bunga dibuka secara paksa secara hati-hati melalui lemma dan
palea dengan pinset. Kedua ujung sekam dipegang dengan hati-hati. Setelah itu
benang sari dari luar dibawa masuk kedalam bunga yang diemaskulasi, kemudian
bunga ditutup kembali dan diberi pentil sepeda yang sudah dipotong kecil, dan
terakhir diberi label.
Cara kedua yaitu dengan metode clipping: sepertiga atau setengah bagian
dari pallea dan lemma dipotong hingga kepala sari kelihatan, bidang potong
miring kearah lemma. Benang sari kemudian dibuang secara hati-hati dengan
menggunakan pinset. Setalah itu bunga parental jantan dalam malai yang sudah
membuka digoyang-goyangkan diatas bunga yang sudah dikastrasi. Setelah itu
bunga ditutup dengan kantong kertas dan diberi label.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
4.1. HASIL
Dari
halis pengamatan yang dilakukan pada praktikum kastrasi tanaman padi dapat dilihat pada tabel berikut ini :
NO
|
METODE
KASTRASI
|
∑
BUNGA YANG BERHASIL
|
∑BUNGA
YANG GAGAL
|
PRENSENTASI
KEBERHASILAN
(%)
|
1
|
Forcing
method
|
0
|
100
%
|
0
|
2
|
Clipping
method
|
0
|
100
%
|
0
|
Untuk
mendapatkan prensentase keberhasilan (%) dapat dilakukan menggunakan rumus
berikut ini :
·
Presentase (%) =
=
4.2. 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.
Praktikum
kastrasi pada tanamanan padi yang dilakukan, kami menggunakan dua metode yaitu
: Forcing method dan Clipping medhod.
1) Forcing
method
bunga dibuka
secara paksa secara hati-hati melalui lemma dan palea dengan pinset. Kedua
ujung sekam dipegang dengan hati-hati. Setelah itu benang sari dari luar dibawa
masuk kedalam bunga yang diemaskulasi, kemudian bunga ditutup kembali dan
diberi pentil sepeda yang sudah dipotong kecil, dan terakhir diberi label.
Pada metode
ini kami melakukan dengan menggunakan 15 bunga padi untuk proses kastrasi namun
proses yang terjadi pada kastrasi 15 bunga padi tersebut semuanya mengalami
kegagalan.
2) Clipingg
method
sepertiga
atau setengah bagian dari pallea dan lemma dipotong hingga kepala sari
kelihatan, bidang potong miring kearah lemma. Benang sari kemudian dibuang
secara hati-hati dengan menggunakan pinset.
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:
a.
Pemilihan
tetua jantan dan betina
untu
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.
b.
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).
c. Emaskulasi
Langkah 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 ).
d.
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)
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)
BAB V
KESIMPULAN
`Dari hasil praktikikum di atas dapat disimpulkan
bahwa tanaman padi yang di kastrasi mengunakan dua metode yaitu forcing method
dan clipping method, dari kedua metode yang di lakukan untuk kastrasi tanaman
padi semuanya mengalami kegagalan.
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.
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”
Nasir, M. 2001. Pengantar
Pemuliaan Tanaman. Jakarta : Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.
Departemen Pendidikan Nasional
Komentar
Posting Komentar