LAPORAN
PRAKTIKUM
DASAR-DASAR
GENETIKA
PERSILANGAN JAGUNG
Disusun oleh:
|
Nama :
Hans Kristian Akar
NIM :
11/312999/PN/12270
Gol./Kel. :
A4 / 2
|
LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN GENETIKA
JURUSAN
BUDIDAYA PERTANIAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
GADJAH MADA
2012
PERSILANGAN JAGUNG
ABSTRAKSI
PraktikumPersilanganJagungbertujuanmelatihmahasiswauntukmelakukanpersilanganjagungsebagaitanaman
model
dalamgenetikadanmempelajarihasilpersilangantersebut.Praktikuminidilaksanakanmulai
… sampai … 2012 di Kebun Tri Dharma FakultasPertanianUniversitasGadjahMada,
Banguntapan, Yogyakarta.Metode yang
digunakan dalam praktium ini yaitu metode Tasselbagmethod´ yakni dengan
cara membungkus bunga jantan maupun betina sebelum mekar dengan menggunakan
kantong kertas minyak. Dari metode percobaan tersebut diatas, didapatkan 4 macam jenis persilangan
yaitu : Selfing(bunga betina putih xmalai putih), pembastaran resiprok (bunga
betinaputih x malai ungu), selfing
(bunga betina ungu x malai ungu), pembastaran
(bunga betina ungu x malai putih). Hasil tersebut menunjukkan....
TINJAUAN PUSTAKA
Jagung merupakan tanaman serealia yang paling produktif di
dunia, sesuai ditanam di wilayah bersuhu
tinggi, dan pematangan tongkol
ditentukan oleh akumulasi panas yang
diperoleh tanaman. Tanaman jagung tumbuh optimal pada tanah
yang gembur, drainase baik, dengan
kelembaban tanah cukup, dan akan
layu bila kelembaban tanah kurang dari 40% kapasitas lapang, atau bila
batangnya terendam air. Pada dataran
rendah, umur jagung berkisar antara
3-4 bulan, tetapi di dataran
tinggi di atas
1000 mdpl berumur 4-5 bulan. Umur panen jagung sangat dipengaruhi
oleh suhu, setiap kenaikan tinggi tempat 50 m dari
permukaan laut, umur panen jagung akan mundur satu hari (Hyene, 1987).
Tanaman jagung memerlukan air
yang cukup untuk pertumbuhan dan pembentukan biji. Air sangat diperlukan pada
saat penanaman, pembungaan (45–55 hari setelah tanam) dan pengisian biji (60–80
hari setelah tanam). Pada tanaman yang toleran kekeringan, air tanaman dapat
dipertahankan oleh tanaman dengan reaksi daun-daun menggulung, stomata menutup,
ketika kelembaban rendah dan kehadiran
lapisan kutikula lilin yang tebal (Ludlow dan Muchow,
1990).Tanaman jagung lebih peka pada pembungaan dari pada tanaman
lainnya, hal ini karena 16 floret betina berkembang pada waktu yang sama dan
umumnya lahir dari satu tongkol pada satu batang. Tidak seperti sereal lainnya,
pada tanaman jagung bunga jantan dan betina terletak terpisah kurang lebih satu
meter, dan malai dan jaringan fragile stigma keluar yang berfungsi sebagai
organ pelaku polinasi (Westgate dan Boyer, 1986).
Jagung merupakan salah satu
tanaman yang dapat melakukan penyerbukan silang tetapi juga dapat melakukan
penyerbukan sendiri. Darwin membuktikan bahwa
penyerbukan sendiri pada jagung akan menghasilkan produksi yang rendah
dan tanaman tidak dapat tumbuh tinggi, padahal penyerbukan sendiri memiliki
vigor yang normal (Sinnotet, al.,
1958). Selfing atau persilangan dalam adalah hasil persilangan antara individu
yang ada hubungan keluarga untuk pembuahan sendiri dan mengarak ke peningkatan
homozygot. Efek silang dalam istilah defresi silang pada silang dalam pada
tanaman menyerbuk silang, seperti jagung maka akibat silang dalam sangat nyata
sekali (Suprapto, 1986).
Tanaman jagung selama
pertumbuhannya tidak terlepas dari organisme pengganggu tanaman, baik hama
maupun penyakit, termasuk penyakit yang disebabkan oleh virus. Menurut Bos
(1983), virus mempunyai pengaruh yang bermacam-macam terhadap tanaman, karena
virus mempunyai daya tular yang tinggi sehingga infeksinya pada tanaman budi
daya berlangsung cepat dan dapat mencapai tingkat epidemi. Sampai saat ini
telah ditemukan 24 jenis virus yang menyerang tanaman jagung (Bruntetal.,
1990), tiga di antaranya ditemukan di Indonesia yaitu MaizeDwarfMosaic Virus (MDMV), CucumberMosaic
Virus (CMV), dan SugarcaneMosaic
Virus (SCMV) (Saleh etal., 1989; Semangun, 2004).
Kendala biotis yang paling banyak
mengganggu dalam budidaya jagung di Indonesia adalah penyakit bulai. Jenis
patogen bulai yang paling banyak merusak pertanaman jagung di Indonesia adalah Peronosclerosporamaydis. Patogen
tersebut cukup berbahaya karena dapat menyebabkan kehilangan hasil hingga 90
persen dan bahkan dapat menyebabkan kegagalan panen (Semangun, 1996; Subandi
etal., 1996).
METODE
PRAKTIKUM
Praktikum Dasar- dasa Genetika Acara PersilanganJagungdilaksanakan mulai ... — ... 2012 di Kebun Tri Dharma,FakultasPertanian,Universitas Gadjah Mada, Banguntapan, Yogyakarta.
Bahan yang digunakanyaitutanamanjagung
(Zeamays), berupapopulasitanamanjagung ungu dan jagung putih. Alat yang digunakanyaituperlengkapanpolinasi
(kantongkertas, gunting, label,paper clip,kuas,
staples, tali/ benang).Pada metode ini baik
bunga jantan maupun bunga
betina dibungkus sebelum
mekar menggunakan kantong kertas
minyak. Malai (tassel)
yang keluar dari pucuk tanaman dikerodong menggunakan kantong kertas. Untuk bunga betina (ear/tongkol), dikerodong
sebelum kepala putih (rambut
jagung) keluar. Hari
berikutnya tongkol diperiksa
untuk melihat laju
keluarnya rambut jagung.
Rambut jagung yang
sudah tinggi dipotong
menggunakan gunting setinggi ± 1–2
cm di atas
permukaan ujung klobot. Pemotongan
ini dimaksudkanuntukmencegah rambut
tongkol keluar dari kantong
sehingga terjadi penyerbukan yang tidak
dikehendaki. Pemotongan dilakukan 2-3 kalisampaiseluruh
rambur tongkol telah
keluar. Tongkol yang seluruh
rambutnya telah keluar dari klobot menunjukkan bahwa tongkol tersebut siap diserbuki. Malai bunga jantan
yang telah dikerodong
dikumpulkan serbuk sarinya
untuk digunakan sebagai tetua
jantan.Penyerbukan buatan
dilakukan dengan cara
menaburkan serbuk sari (pollen)
yang telah terkumpul
tersebut di atas
permukaan potongan rambut jagung. Prosedur ini
dapat diulang 2—3
kali (menggunakan pollen
dari tetua yang sama)
untuk meyakinkan seluruh putik telah terserbuki. Tanda-tanda
bahwabunga jantan siap
menyerbuki adalah serbuk
sari melekat pada
kantong pembungkus.Persilangan yang dilakukan
adalah:
♀ jagung putih X ♂ jagung
putih (selfing),
♀ jagung ungu X ♂ jagung ungu
(selfing),
♀ jagung ungu X ♂ jagung
putih (pembastaran),
♀ jagung putih X ♂ jagung ungu
(pembastaran resiprok).
HASIL PENGAMATAN
|
Betina × Jantan
|
Jumlah bulir
|
||||||||
|
Ungu
|
Merah
|
Kuning
|
Putih
|
Total Bulir
|
|||||
|
Jumlah
|
%
|
Jumlah
|
%
|
Jumlah
|
%
|
Jumlah
|
%
|
||
|
Putih × Putih (Selfing)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
142
|
100
|
142
|
|
Ungu × Ungu (Selfing)
|
120
|
43
|
47
|
17
|
64
|
23
|
49
|
17
|
280
|
|
Ungu × Putih (Pembastaran)
|
|||||||||
|
Ungu × Putih (Pembastaran resiprok)
|
|||||||||
PEMBAHASAN
Pada percobaan ini dilakukan penyerbukan jagung dengan
bantuan manusia, habitat pada umumnya penyerbukan jagung bersifat bebas dan
dibantu oleh angin maupun serangga seperti lebah kecil. Jagung termasuk tanaman
berputik tunggal, dimana benang sari dan putik berada dalam satu tanaman namun
berbeda bunga. Faktor utama yang berpengaruh terhadap keberhasilan persilangan
adalah waktu dan proses penyerbukan yang dilakukan. Waktu yang optimal untuk
melakukan proses penyerbukan pada tanaman jagung adalah pada pagi hari yaitu
antara pukul 06.00 hingga pukul 09.00 WIB. Faktor lainnya adalah proses
penyerbukan, setelah serbuk sari jagung diserbukkan ke tongkol jagung harus
segera ditutup rapat dengan sungkup untuk melindungi jagung betina (tongkol)
agar serbuk sari (malai) dari tanaman jagung lain tidak dapat mengenai putik
jagung betina tersebut. Selain itu untuk menghindari adanya kemungkinan
pencucian. Pengetahuan tentang aksi gen yang mengendalikan suatu karakter
sangat penting terutama dalam hal keefektifan penerapan program seleksi yang
akan digunakan dalam kegiatan pemuliaan untuk karakter yang diinginkan. Faktor
biji kisut (kosong) selain disebabkan oleh faktor genetik, kemungkinan besar
bisa saja terjadi bila jagung terlalu lama dipanen dan malai belum cukup matang
untuk menyerbuki putik di dalam tongkol jagung melalui media rambut.Pada dataran
rendah, umur jagung berkisar antara
3-4 bulan, tetapi di dataran
tinggi di atas
1000 mdpl berumur 4-5 bulan.Adapun beberapa gangguan dari
faktor luar seperti adanya serangga vektor penyakit, ulat pemakan biji
jagungsehingga tongkol kosong dan hujan berkepanjangan pada saat masa penyerbukan
(generatif) yang menyebabkan timbulnya jamur.
Pada tanaman jagung, warna bulir ungu lebih dominan
dibandingkan warna bulir putih. Jika terjadi perkawinan antara jagung bulir
ungu dengan jagung bulir putih maka keturunan pertamanya (F1) akan berwarna
ungu dan akan ada sedikit campuran warna putih apabila penyerbukan kurang
merata atau tidak memenuhi syarat.
Perkawinan antara
jagung ungu dan jagung putih dilakukan melalui kombinasi persilangan (♀
Putih X ♂ Putih), (♀ Putih X ♂ Ungu), (♀Ungu X ♂ Putih), dan (♀ Ungu X ♂ Ungu).
Pada tanaman jagung penyerbukan dilakukan dengan kondisi yang layak untuk
penyerbukan berdasarkan ciri-ciri bunga jantan memiliki benangsari (malai) baik,
sehat, belum berbunga serta tidak terserang hama untuk menjaganya maka
dilakukan proses penutupan menggunakan kertas sampul. Setelah benang sari sudah
terkumpul, gamet betinanya adalah jagung putih yang berwarna putih dan siap
diserbuki (2-3 hari setelah pengrodongan) dengan sebelumnya dilakukan
sterilisasi terhadap benang sari bebas sehingga penyerbukan dapat diamati
dengan baik dan dan sesuai dengan metode penyerbukan silang.
Pada pembastaran jagung dengan bulir (♀ Putih X ♂ Ungu)
dan (♀Ungu X ♂ Putih), terjadi penyimpangan oleh persilangan (♀ Putih X ♂ Ungu)
yang menghasilkan jagung dengan.
Tanaman hasil persilangan selfing jagung ungu
menghasilkan bulir dengan persentase 43% ungu, 17% merah, 23% kuning dan 17%
putih. Persilangan selfing menghasilkan bulir jagung yang maksimal dengan
adanya dukungan lingkungan terhadap kondisi jagung sehat tidak terserang hama
maupun berjamur dan malai jagung ungu layak untuk penyerbukan dengan kondisi
tepungnya yang banyak dan matang, sehingga rambut putik dapat diserbuki dengan
mudah. Pada persilangan ini gen warna ungu pada biji jagung bersifat dominan. Bulir
jagung yang dihasilkan menjadi bermacam – macam padahal menurut teori bulir
jagung hasil persilangan (selfing) tetuah ungu akan menghasilkan jagung warna
ungu 100%. Hal ini disebabkankarena kebocoran pada saat melakukan pengrodongan
di mana pemilihan tongkol jagung telah berambut dan sedikit terkontaminasi dari
malai tanaman jagung di sekitarnya maupun karena pemilihan tetuah jagung ungu
yang ditanam bukan merupakan galur murni.Galur
murni dihasilkan dari
penyerbukan sendiri hingga
diperoleh tanaman yang homozigot. Hal ini umumnya memerlukan waktu lima
hingga tujuh generasi penyerbukan sendiri yang terkontrol. Pada awalnya, galur murni dibentuk dari
varietas menyerbuk terbuka (openpollinatedvarieties)
tetapi belakangan ini, galur murni dibentuk dari banyak sumber yang lain
seperti seperti varietas sintetik, varietas komposit, atau populasi generasi
lanjut dari hibrida. Selain mengalami penurunan vigor, individu tanaman yang di
serbuk sendiri menampakkan
berbagai kekurangan seperti:
tanaman bertambah pendek, cenderung rebah, peka terhadap
penyakit, dan bermacam-macam karakter lain yang tidak diinginkan. Munculnya fenomena-fenomena tersebut dikenal
dengan istilah depresi tangkar dalam atau inbreedingdepression
(Singh, 1987).Pada persilangan ini dapat dikatakan berhasil karena hasil yang
didapatkan cukup mendekati harapan dengan selisih kesalahan dengan harapan
hanya 58,8%. Hasil ini sesuai dengan teori dimana pengaruh gamet jantan
langsung tampak pada F1 meskipun masih terjadi kontaminasi dengan serbuk sari
jagung warna lainnya.
Tanaman jagung putih yang diserbuk sendiri(selfing)
menghasilkan 100% bulir putih, namun hampir ± 20% tidak menghasilkan bulir.
Kondisi jagung yang nampak berongga - rongga disebabkan karena penyerbukan yang
tidak merata akibat dari jumlah malai yang belum mencukupi dan belum matang
sepenuhnya. Kekeringan juga dapat mempengaruhi kecepatan fotosintesis, di mana
dapat menurunkan persediaan aliran asimilat. Aliran asimilat untuk pertumbuhan
organ-organ menurun, sejak perkembangan rambut (silk) selama seminggu sebagai
sink. Pertumbuhan rambut (silk) akan tertunda, anthesissilking interval (ASI)
meningkat, sehingga mempengaruhi polinasi. Struktur organ reproduktif betina
lebih peka dari pada malai, malai lebih awal rusak apabila suhu tanaman
mencapai 38oC. Aborsi tongkol dan aborsi biji meningkat sehingga
tongkol tanaman menjadi hampa (Zaidi, etal,2002).Persilangan
ini dianggap berhasil karena hasil ini sesuai dengan teori dimana pengaruh
gamet jantan langsung tampak pada F1.
Kondisi cuaca pada saat melakukan percobaan ini
didominasi oleh curah hujan yang tinggi sehingga pertumbuhan dan perkembangan
tanaman kurang maksimal. Radiasi dan panjang penyinaran sinar matahari yang
kurang akibat tertutupi oleh awan mendung sehingga fotosintesis yang dilakukan
relatif lebih sedikit. Kelembaban yang meningkat disertai kenaikan volume air dalam
tanah mengakibatkan proses evapotranspirasi yang kecil dan penyerapan air oleh
akar relatif lebih sedikit sehingga dimungkinkan terjadi pembusukan akar. Gardner
etal. (1985) menyatakan bahwa kondisi lingkungan selalu mempengaruhi tanaman
untuk mengekspresikan potensi genetiknya. Tanaman menunjukkan respon yang
berbeda terhadap kompleksitas lingkungan.
KESIMPULAN
1.
Keberhasilan hasil penyerbukan sangat dipengaruhi oleh
proses penyerbukan dan tetuah tanaman tersebut.
2.
Jagung merupakan tanaman yang dapat melakukan penyerbukan
sendiri maupun penyerbukan silang.
3.
Urutan dominansi warna bulir jagung adalah dari yang
paling dominan yaitu ungu, merah, kuning, dan putih.
4.
Galur murni akan menampilkan sifat-sifat dominan maupun
sifat-sifat resesif dari suatu karakter tertentu. Bila disilangkan, F1 akan mempunyaikedua
macam alele tetapi menampakkan sifat dominan (apabila dominan lengkap).
5.
Apabila tetuah tanaman bukan merupakan galur murni maka
akan memperbesar terjadinya penyimpangan pada keturunannya.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Tidak ada komentar:
Posting Komentar