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:
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
|
|
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
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
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.
Makasih bermanfaat
BalasHapus