Selasa, 27 Maret 2012


LAPORAN PRATIKUM
OUTBREEDING INKOMPATIBILITAS










                                                                                                       


Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan
Tugas Pemuliaan Tanaman Program Studi Teknik Produksi Benih


Disusun oleh :
Nama  : Trian Mai Gholiyah
NIM    : A4110740
Golongan : A



KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI JEMBER
2012



BAB 1. PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang
Outbreeding Inkompatibilitas adalah suatu keadaan dimana tidak terjadinya pembuahan antara sel telur dan sperma. Inkompatibilitas dapat disebabkan oleh beberapa factor, baik factor marfologi, genetik, maupun fisiologi. Factor marfologis yang dapat menyebabkan inkompatibilitas berkaitan dengan panjang pendeknya stamen dan stylus. Satu tipe yang mempunyai stylus panjang dan stamen pendek disebut pin, sebaliknya apabila stylus pendek dan stamen panjang disebut thrum. Outbreeding genetic disebabkan beberapa indikasi antara lain pertumbuhan pollen menurun, pertumbuhan pollen normal tetapi tabung pollen terhambat dalam stylus, pollen tube tumbuh normal dan gamet mencapai ovule tetapi tidak terbentuk biji. Factor fisiologis dapat juga menyebabkan terjadinya inkompatibilitas. Apabila stamen lebih dahulu matang daripada pistil disebut protandri, sebaliknya apabila pistil lebih dahulu matang daripada stamen disebut protogeni.
Pada pemuliaan tanaman konvensional, variabilitas genetic tanaman didapatkan melalui reproduksi sesual. Bunga sebagai alat reproduksi seksual mempunyai peran yang sangat penting. Dua bagian penting dari bunga secara langsung dilibatkan pada reproduksi seksual adalah benang sari (stamen) dan putik (pistil). Benang sari terdiri dari kepala sari (anther) yang berisi serbuk sari (pollen grains) dan, tangkai (fillamen). Putik terdiri dari kepala putik (stigma), tangkai putik (style), dan bakal buah (ovary). Stigma adalah sebagai penerima pollen, pollen akan berkecambah pada stigma dan masuk ke tangkai putik, akhirnya sampai ke ovary. Ovary mempunyai satu atau lebih bakal biji (ovule).
Organ reproduksi ditutupi satu atau lebih kelopak bunga (callix) dan tajuk atau mahkota (corolla). Callik terdiri dari beberapa kelopak (sepal) dan corolla terdiri dari beberapa helai tajuk (petal). Marfologi bunga dari suatu spesies akan menentukan apakah bunga tersebut self atau cross pollinated. Selft –inkompatibilitas genetic disebabkan oleh beberapa indikasi antara lain: (1) pertumbuhan pollen menurun, (2) pertumbuhan pollen normal tapi tabung pollen terhambat dalam stylus dan (3) pollen tube tumbuh normal dan gamet mencapai ovul tetapi tidak terbentuk biji.

1.2       Tujuan
            Mahasiswa diharapkan mampu :
-          Mengenali penyebab inkompatibilitas persilangan


BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Kompatibilitas adalah kesesuaian antara organ jantan dan betina sehingga penyerbukan yang terjadi dapat diikuti dengan proses pembuahan. Tanaman dikatakan bersifat kompatibel jika terjadi pembuahan setelah penyerbukan. Ketidaksesuaian antara organ jantan dan betina disebut inkompatibilitas. Ketidaksesuaian dikendalikan oleh faktor lingkungan, genetik dan fisiologis (Poespodarsono, 1998).
Inkompatibilitas (incompatibility) adalah bentuk ketidaksuburan yang disebabkan oleh ketidakmampuan tanaman yang memiliki pollen dan ovule normal dalam membentuk benih karena gangguan fisiologis yang menghalangi fertilisasi. Mekanisme didalam tumbuhan berbunga yang mencegah terjadinya self-fertilisasi akibat dekatnya hubungan antara organ reproduksi jantan dan betina pada bunga yang sempurna (Kao dan Huang, 1994). Inkompatibilitas dapat disebabkan oleh ketidakmampuan tabung pollen dalam (a) menembus kepala putik, atau (b) tumbuh normal sepanjang tangkai putik namun tidak mampu mencapai ovule karena pertumbuhan yang terlalu lambat. Mekanisme ini mencegah silang dalam (selfing) dan mendorong adanya penyerbukan silang (crossing) (Suwarno, 2008).
Outbreeding pada tanaman tingkat tinggi, yaitu untuk mencegah pembuahan sendiri. Berdasarkan marfologi bunga inkompatibilitas dibagi menjadi:
1. Inkompatibilitas Homomorfik : yaitu putik dan benang sari sama panjang.
a) Gametofitik
ü Terhentinya pertumbuhan tabung tepung sari di dalam putik multi alel.
ü Interaksi antara tepung sari yang haploid dengan sel-sel putik yang diploid.
ü Jika alel tepung sari sama dengan alel putik, maka pertumbuhan tabung serbuk sari terhenti dan sebaliknya. Pada system gametofit , inkompatibilitas terjadi bila serbuk sari dan kepala putik mempunyai alel yang sama. Contohnya persilangan gamet betina S1S2 x jantan S1S2 akan mengalami ketidak cocokkan (inkompatibilitas) karena serbuk sari itu akan membawasalah satu alel S1 atau S2 yang keduanya terdapat pula pada jaringan tangkai putik. Tetapi pada persilngan gamet betina S1S2 x jantan S1S3 akan lebih kompatibel dan menghasilkan keturunan S1S3 dan S2S3 karena gamet jantan membawa S3 yang dapat berfungsi secara normal. Persilangan resiprokal antara tanaman tersebut juga kompatibel dan menghasilkan keturunan S1S2 dan S1S3. secara teoritis persilangan alel yang homozigot tidak mungkin pada gametofit.. (James R.Welsh dan Johanis P.Mogea, 1991:63)
Inkompatibilitas sering juga disebut dengan inkompatibilitas sendiri karena yang terhalang adalah self-fertilisasi. terdapat dua jenis inkompatibilitas sendiri (SI) yang berbeda yaitu gametofitik inkompatibilitas sendiri (GSI) dan inkompatibilitas sendiri sporofitik (SSI) (Kao dan Huang, 1994). Pada sistem gametofitik, kecepatan tumbuh tabung pollen dikendalikan oleh rangkaian alel yang disimbolkan dengan S1, S2, S3, dan sebagainya. Inti pollen adalah haploid sehingga hanya memiliki satu alel inkompatiblitas. Jaringan tangkai putik pada tanaman betina adalah diploid sehingga memiliki dua alel inkompatibilitas. Jika alel inkompatibilitas pada intipollen identik dengan salah satu alel pada jaringan tangkai putik, pertumbuhan tabung pollenpada tangkai putik akan lebih lambat dan pembuahan akan jarang terjadi. (Marufah .2009)
b) Sporofitik
Dikendalikan oleh alel dominant pada putik. Putik yang mempunyai alel tersebut maka pollen tidak dapat tumbuh. System safrofit mengandung bentuk dominansi yaitu S1 yang dominant terhadap seluruh alel lain, S2 juga demikian kecuali terhadap S1 dan seterusnya. Ada mikrosporogenesis semua serbuk sari, sifat genotif akan muncul pada fenotif alel dominant pada jaringan jantan diploid. Misalnya, jantan S1 S2 akan menghasilkan fenotip S1, meskipun disana dijumpai genotip S2. pada gamet betina tidak dijumpai ekspresi dominant dan betina berfungsi sama seperti seperti system gametofit. Pada system saprofit, persilangan gamet betina S1 S2 x jantan S1 S3 adalah tidak cocok inkompatibel karena adanya efek dominansi pada jantan, bahwa kedua serbuk sari S1 dan S2 mempunyai fenotip S1¬. selama S1¬ besifat inkompatibel terhadap jaringan tangkai putik S1 S2 maka tidak akan terjadi pembuahan. Persilangan resiprok juga akan menghasilkan proses yang inkompatibel. (James R.Welsh dan Johanis P.Mogea, 1991:63)
Sistem inkompatibilitas sporofitik adalah sistem satu lokus dengan jumlah alel S yang banyak. Berbeda dengan sistem gametofitik, disini alel S memperlihatkan dominansi. Dominansi ditentukan oleh tanaman yang menghasilkan pollen. Jika tanaman memiliki genotipe S1S2 dan S1 dominan terhadap S2 sehingga semua pollen dari tanaman tersebut dapat berfungsi seperti S1; dan pollen dengan alel S1 atau S2 akan inkompatibel dengan tangkai putik S1, tetapi akan kompatibel dengan tangkai putik S2. Kombinasi genetik dari sistem sprofitik banyak dan kompleks. Pada sistem ini, penghambatan perkecambahan pollen atau pertumbuhan tabungpollen terjadi pada permukaan kepala putik, berbeda dengan sistem gametofitik dimana penghambatan pertumbuhan tabung pollen terjadi pada tangkai putik (Betty Lukiati.1998)
2. Outbreeding Heteromorfik.
Ada dua tipe:
a) Putik pendek dan benang sari panjang atau disebut pin.
b) Putik panjang dan benang sari pendek atau disebut thrum .
ü Biji terbentuk jika dua tipe berlainan disilangkan
ü Biji tidak terbentuk jika dua tipe yang sama disilangkan
ü Tipe putik pendek dan benang sari panjang mempunyai alel S yang dominant dan heterozigot (Ss).
ü Tipe putik panjang dan benang sari pendek selalu homozigot resesif (ss).
Tumbuhan bunga yang mempunyai bunga dengan pistil dan anter yang menghasilkan ovum maupun polen yang fertil dan viabel tidak selamanya dapat melakukan polinsi sendiri. Seandainya dapat melakukan polinasi tumbuhan tersebut tidak berhasil melakukan fertilisasi.
Hal ini disebabkan imkompatibilitas seksual pada tanaman tersebut sehingga polennya tidak dapat membuahi ovum. Inkompatibilitas seksual dibedakan menjadi dua: 
1) interspesifik
2) intraspesifik. 
Outbreeding intra spesifik disebut self-incompatibility (inkompatibilitass sendiri), secaara morfologi ada 2 tipe self-incompatibility yaitu heteromorfi dan homomorfi. Jika inkompatibilitas homorfi ini disebabkan genotip dari gametogenotip disebut gametophyctic self-incompability (GSI), jika disebabkan genotip dari sporofitnya disebut sporofit self-incompability (SSI). Kemajuan teknologi pada saat ini telah menunjukkan keberhasilan dalam usaha menanggulangi masalah inkompatibilitas seksual pada beberapa tumbuhan. (Subag Sistem Informasi BAAKPSI UM, 2005.)
Protandri adalah bunga yang benang sarinya lebih dahulu masak. Dengan demikian Bunga tersebut tidak akan mengalami penyerbukan sendiri. Contohnya bunga dari tanaman seledri(Apium graveolens L.), wotel (Daucus corota L), Peterseli (Petroselium crispum Nym.), dan Bawang Bombay(Allium cepa L.) hampir semua tanaman ini mengalami penyerbukan silang. Potogoni adalah bunga yang putiknya lebih dulu masak daripada benang sari. Bilamana putiknya masak, maka benang sarinya masih sangat muda dan tidak dapat berkecambah. Dengan demikian putiknya tidak mengalami penyerbukan sendiri. Contohnya : Coklat (Theobroma cacao L.), Kubis (Brassica oleracea L. Var.capitata), Apokat ( Persea Americana miller). (Surjono H. Sutjahjo, Dkk. 2005)


BAB 3. METODOLOGI

3.1       Waktu dan Tempat
            Hari, tanggal   : Senin,19 Maret 2012
            Jam                  : 13.00 – 15.00
            Tempat            : Lab. TPB

3.2       Alat dan Bahan
Ø  Alat yang digunakan
-          Kaca pembesar
-          Pinset
-          Penggaris
-          Pensil
-          Cawan petri
Ø  Bahan yang digunakan
-          Bunga yang sudah dipersiapkan

3.3       Prosedur Pelaksanaan
            - Menyiapkan alat dan bahan yang akan dipergunakan
            - Amati bagian – bagian bunga yang telah disediakan
            - Ukur panjang stamen dan stilus, kemudian tentukan pin atau thrum
            - Gambar bagian – bagian bunga tersebut


BAB 4. HASIL PENGAMATAN

No
Tanaman
Nama Latin
Gambar yang di amati
Hasil Deskripsi
1
Bunga Cabai
Capsicum annum L.













Jadi bunga cabai termasuk dalam bunga tipe pin. Karena ukuran panjang putiknya adalah 1,7 cm
Dan benang sari 0,5 cm
2
Bunga Jambu
Eugenia aquea













Jadi bunga jambu termasuk dalam bunga tipe pin. Karena ukuran panjang putiknya 3,7 cm dan benang sarinya 1,7 cm.
3
Bunga Kacang Panjang
Vigna sinensis













Jadi bunga kacang panjang termasuk dalam tipe thrum. Ukuran filamen 0,9 cm, style 0,5 cm, dan connectum 1,8cm
4
Bunga Terong
Solanum melongena














Jadi bunga terong termasuk bunga dalam tipe pin. Karena ukuran style 1 cm dan filamen 0,3cm dan antera 1,1 cm
5
Bunga Jarak
Jatropha podagrica hook












Jadi bunga jarak termasuk dalam tipe thrum. Karena filament 0,5 cm dan putik 8 mm
6
Bunga Kapas
Gossypium arboretum L.
















Jadi bunga kapas termasuk dalam bunga tipe pin. Karen ukuran panjang style 2,1 cm dan filamen 0,7 cm

7
Bunga Kakao
 Theobroma cacao










Jadi bunga kakao termasuk dalam bunga tipe pin
8
Bunga Mentimun
Cucumis sativus L.






















Jadi bunga kakao termasuk dalam bunga tipe pin
9
Bunga Padi
Oryza sativa L.










Jadi bunga kakao termasuk dalam bunga tipe thrum
10
Bunga Semangka
Citrullus lanatus















Jadi bunga kakao termasuk dalam bunga tipe

           
                                                                                                             
BAB 5. PEMBAHASAN

            Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum kali ini, dapat dilihat bahwa pada tanaman yang diamati terdapat perbedaan antara panjang pistil dan stemennya. Hal tersebutlah yang membuat terjadinya inkompatibilitas. Outbreeding dapat disebabkan oleh beberapa factor, baik factor marfologi, gemetik, maupun fisiologi. Factor marfologis yang dapat menyebabkan inkompatibilitas berkaitan dengan panjang pendeknya stamen dan stylus. Satu tipe yang mempunyai stylus panjang dan stamen pendek disebut pin, sebaliknya apabila stylus pendek dan stamen panjang disebut thrum.
Pada tanaman Kakao (Theobroma cacao), secara umum adalah tumbuhan menyerbuk silang dan memiliki sistem inkompatibilitas-sendiri. Walaupun demikian, beberapa varietas kakao mampu melakukan penyerbukan sendiri dan menghasilkan jenis komoditi dengan nilai jual yang lebih tinggi. Bunga pada tanaman kakau memiliki stamen yang lebih panjang dari pistil/stylus sehingga tergolong dalam tipe pin. 
Pada tanaman Terung (Solanum melongena), tanaman ini mempunyai tipe stamen yang lebih pendek dari pistil/stylus, yaitu panjang stamen 1 cm dan panjang pistil 1,4 cm sehingga tergolong dalam tipe pin. Walaupun demikian terung masih dapat melakukan penyerbukan sendiri menghasilkan buah dan biji. Pada tanaman Cabai (Capsicum annum L), memiliki bunga yang mempunyai tipe yaitu pistil/stylus yang lebih panjang dari stamen, yaitu panjang pistil 1,7cm dan panjang stamen 0,5 cm, sehingga tergolong dalam tipe pin. Tanaman cabe  ini merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri, walaupun terdapat perbedaan antara panjang stamen dan pistilnya.

Pada tanaman jambu air (Eugenia aquea), tanaman ini memiliki bunga yang mempunyai tipe yaitu pistil/stylus yang lebih panjang dari stamen, yaitu panjang pistil 3,7 cm dan panjang stamen 1,7 cm, sehingga tergolong dalam tipe pin.
Dengan demikian bunga pada tanaman timun, jarak, sorgum, dan kakau mempunyai tipe thrum karena pistil/stylus lebih pendek dari stamen. Sedangkan pada bunga tanaman kacang panjang, cabe, terong, dan jambu air mempunyai tipe pin karena pistil/stylus lebih panjang dari stamen.
Factor fisiologis dapat juga menyebabkan terjadinya inkompatibilitas. Apabila stamen lebih dahulu matang daripada pistil disebut protandri, sebaliknya apabila pistil lebih dahulu matang daripada stamen disebut protogeni.
Tanaman wedelia merupakan tanaman yang memiliki stamen panjang dan stylus pendek yang disebut “pin”. Factor fisiologis dapat juga menyebabkan terjadinya inkompatibilitas. Apabila stamen lebih dahulu matang daripada pistil disebut protandri, sebaliknya apabila pistil lebih dahulu matang daripada stamen disebut protogeni.


BAB 6. PENUTUP

6.1       Kesimpulan
Dari hasil pengamatan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
ü Dengan adanya perbedaan antara panjang pendeknya stilus dan stamen pada suatu tanaman, maka kita dapat mengenali penyebab terjadinya inkompatibilitas pada tanaman.
ü Selain itu, faktor fisiologis juga mempengaruhi terjadinya inkompatibilitas pada tanaman sorgum yaitu stamennya lebih dahulu matang dari pistilnya atau disebut protandri. 
ü Pada tanaman Kakao (Theobroma cacao), secara umum adalah tumbuhan menyerbuk silang dan memiliki sistem inkompatibilitas-sendiri. 
ü Tanaman kacang panjang merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri, walaupun terdapat perbedaan antara panjang stamen dan pistilnya. Sedangkan pada tanaman sorghum merupakan tanaman yang menyerbuk silang.
ü Inkompatibilitas dapat disebabkan oleh beberapa factor, baik factor marfologi, gemetik, maupun fisiologi. Factor marfologis yang dapat menyebabkan inkompatibilitas berkaitan dengan panjang pendeknya stamen dan stylus. Sedangkan factor fisiologi yang dapat menyebabkan inkompatibilitas berkaitan dengan perbedaan cepat atau lambat matangnya stamen dan pistil. 




DAFTAR PUSTAKA

Allard, R. W, 1995. Pemuliaan Tanaman. Rineka Cipta. Jakarta.

Anonim. 2004. Bahan Ajar Pemuliaan Tanaman. Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu.
Bengkulu.

Anonim. 2008. Penuntun Praktikum Pemuliaan Tanaman. Fakultas Pertanian Universitas
Bengkulu.Bengkulu.

Poespodarsono, Soemardjo. 1988. Dasar – Dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. Bandung: ITB.

Subag Sistem Informasi BAAKPSI UM, 2005. Tanggal download 16 April 2008.

Welsh, James R dan Mogea, Johanis P. 1991. Dasar-Dasar Genetika dan Pemuliaan
Tanaman. Jakarta: Erlangga.