Posts Tagged pemuliaan tanaman

Persilangan Diallel Sebuah Teknik Analisis Dan Perancangan Penelitian Pemuliaan Tanaman

Pengertian Persilangan Diallel

Skema table n2 biasa digunakan untuk melakukan pengujian pengaruh sifat-sifat yang ada pada beberapa genotype sehingga dapat ditunjukkan pada generasi F1 ataupun F2 nya. Skema tersebut biasanya disebut dengan persilangan dialel. (B. I Hayman)

Persilangan diallel terdiri dari dua jenis yaitu : persilangan diallel penuh dan parsial. Persilangan parsial masih dapat dibagi lagi menjadi persilangan diallel parsial dengan selfing maupun tanpa selfing. Persilangan penuh digunakan bila diduga ada pengaruh maternal.

Berikut adalah skema persilangan diallel :

Diallel Penuh

a b c d e

a a x a a x b a x c a x d a x e

b b x a b x b b x c b x d b x e

c c x a c x b c x c c x d c x e

d d x a d x b d x c d x d d x e

e e x a e x b e x c e x d e x e

Dialel Parsial

Partial Diallel dengan selfing

a b c d e

a a x a

b b x a b x b

c c x a c x b c x c

d d x a d x b d x c d x d

e e x a e x b e x c e x d e x e

Partial Diallel tanpa selfing

a b c d e

a

b b x a

c c x a c x b

d d x a d x b d x c

e e x a e x b e x c e x d

Griffing

Griffing melihat adanya penurunan sifat-sifat kuantitatif pada suatu tanaman membuat beliau menjadikan rata-rata frekuensi rekombinan harus tidak pasti, antara lebih tinggi atau lebih rendah dari limit yang didapatkan masing-masing pada model indek dan modified noninterference. Griffing dalam melakukan percobaannya memerlukan persilangan diallel penuh yaitu:

1. inbreed tetua itu sendiri

2. persilangan antar induk

3. resiprikal persilangan 2

B.I. Hayman

Hayman pada 1954 menguji hipotesisnya berupa adanya kesalahan perhitungan Mendel dan galton disebabkan karena:

1. segregasi diploid

2. tidak ada perbedaan resiprokal

3. pemunculan fenotip gen-gen yang tidak sealel dan yang ada di persilangan diallel

4. tidak ada pembelahan diallel

5. induk yang homosigus

6. gen-gen secara bebes terdistribusi pada tetua.

Beberapa uji hasil statistik pada gangguan yang sama, menunjukkan proses analisis utama untuk menilai variasi genetik pada dua tetua dan studi yang spesifik, tentang varietal dan mean heteroses. Ketidaksahan uji pada pengujian heterosis yang spesifik sama dengan tidak adanya dominansi. Pengujian kesetaraan pada variasi heterosis tetua yang terjadi pada kelompok sesuai dengan uji hipotesis pada frekuensi gen yang lain. Tidak sesuainya hipotesis yang terjadi berarti tidak terdapat sifat heterosis yang dominan.

Tags: , ,

Istilah-istilah dalam Pelestarian Sumber Daya Hayati

Istilah

Pengertian

Reboisasi Penanaman kembali htan yang gundul
kultivar Varietas yang dibudidayakan
Rekayasa genetik Merubah atau merekayasa materi genetic  dari tanaman agar mendapatkan tanaman yang mempunyai sifat yang kita inginkan
In-situ Pelestarian sumber daya hayati di habitat aslinya
Ek-situ Pelestarian sumberdaya hayati di luar habitat aslinya
populasi Kumpulan dari suatu individu dalam suatu tempat
Habitat Tempat hidup suatu populasi mh dalam suatu tempat
In-vitro Pengembangan tanaman di dalam ruangan tidak di lapang
Benih unggul Benih yang diketahui jelas asal tetuanya dan bersifat unggul
Pembiakan vegetatif Pembiakan secara tak kawin
Vegetasi Kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu wilayah
ekstensifikasi Peningkatan luas lahan
hidroponik Menanam tanpa menggunakan media tanah
Autogami Penyerbukan sendiri pada tanaman
pembiakan Proses mendapatkan individu baru
Toleran Suatu sifat tanaman yang tahan terhadap hama atau penyakit tertentu
Spesies Keragaman jenis makhluk hidup
Klon Hasil perkembangbiakan vegetatif
Kultur jaringan Perbanyakan tanaman dengan media in vitro
Rantai makanan Proses makan-memakan makhluk hidup
Bibit Tanaman muda yang siap tanam
Hutan lindung Hutan yang digunakan untuk memelihara dan melindungi  keragaman mahluk hidup
Stek Perkembangbiakan vegetatif melalui batang
Seleksi Pemisahan atau pemilihan antara spesies yang unggul dengan yang kurang unggul
konservasi Upaya manusia untuk melestarikan dan melindungi keanekaragaman hayati yang ada
varietas Tanaman yang memiliki ciri-ciri tertentu yang dapat dibedakan dengan tanaman lain dalam satu spesies
Gene bank Tempat penyimpanan gen yang dilakukan dalam freezer biasa bukan dalam ruang besar berpendingin.
Tanaman induk Tanaman yang digunakan untuk membuat suatu varietas tanaman yang baru
Kebun raya Kebun yang digunakan untuk mengkoleksi tanaman dari satu atau lebih negara
Kepunahan Hilangnya kesempatan untuk memanfaatkan potensi sumber daya hayati
Galur Keturunan tanaman hasil persilangan yang belum diresmikan/dikeluarkan oleh departemen pertanian
Kalus Jaringan yang belum terdiferensiasi yang tumbuh secara aktif
Hibridisasi Aktifitas persilangan dua induk tanaman
Plant dispersion Penyebaran suatu tanaman secara umum yang cenderung bersifat alami
Plant propagation Pembiakan tanaman yang pada dasarnya dapat berlangsung secara aseksual dan seksual

Tags: , ,

Mengenai Keseimbangan Hardy Weinberg

G.H. Hardy dan W. Weinberg (1908) secara terpisah mengemukakan dasar-dasar yang terjadi dalam frekuensi gen dalam populasi. Prinsip tersebut berbentuk pernyataan toritis yang dikenal sebagai “Prinsip Ekuilibrium Hardy-Weinberg”. (Suryo.1984).

Proporsi gen dan genotip mesti lebih dahulu diketahui sebelum melaksanakan seleksi terhadap suatu populasi. Secara umum proporsi atau frekuensi gen yang diinginkan relatif kecil dan biasanya dinyatakan dengan simbol p, sedangkan frekuensi gen yang tidak diinginkan disimbolkan dengan q. Frekuensi gen ini biasanya dinyatakan dalam bentuk desimal dan jumlahnya sama dengan satu. Frekuensi gen dapat ditentukan dari frekuensi genotip yang terbentuk hasil kawin silang secara acak (random mating) tanaman-tanaman yang mengandung gen tersebut (M Nasir. 2001). Contoh dari frekuensi yang terbentuk adalah :

Genotip

A1A1

A1A2

A2A2

Frekuensi

p2

2pq

q2

Jumlah Frekuensi

p2+2pq+q2=1 atau (p+q)=1

Pada populasi besar frekuensi gen akan terjadi keseimbangan dari generasi ke generasi. Konsep keseimbangan ini dikenal sebagai hukum keseimbangan Hardy-Weinberg yang menyatakan bahwa bila tidak ada faktor-faktor yang berpengaruh pada suatu populasi dan populasi tersebut mengalami random mating secara terus menerus dari generasi ke generasi berikutnya, frekuensi gen dan genotipnya tidak mengalami perubahan setelah satu kali random mating, populasi tersebut harus a large random mating population yaitu suatu populasi yang anggota individunya besar sekali dan perkawinannya terjadi secara acak dan tidak ada generasi yang tumpang tindih (M Mangoendidjojo, 2003)

Dalam ekspresi gen dapat dikelompokkan menjadi dua kategori yaitu :

1. sifat kualitatif

2. sifat kuantitatif

Pengelompokan sifat kualitatif lebih mudah dilakukan karena sebarannya discrete dan dapat dilihat secara tapak. Oleh karena itu dalam pengujian sifat kualitatif dapat menggunakan Chi-Squared Test. Berbeda dengan sifat kuantitatif yang memiliki ukuran tersendiri sulit untuk dikelompokkan dan untuk menganalisisnya digunakan analisis varian dan modifikasinya yaitu dengan asumsi P=G+E (P adalah fenotip, G adalah genotip dan E adalah lingkungan) (M Mangoendidjojo. 2003).

Tags: , , , ,

Penjelasan Mengenai Penyimpangan Hukum Mendel

Hukum Mendel telah menjelaskan bagaimana suatu keturunan memiliki perbandingan perbandingan tertentu. Dalam perkawinan monohibrid, dihibrid maupun polihibrid dapat dijelaskan perbandingan yang terjadi pada F1 dan F2 yang ada.

Perbandingan itu terkadang tidak sesui dengan yang kita lakukan. Untuk itulah perlu sebuah evaluasi untuk mengetahui kebenaran hukum mendel yang berlaku pada perkawinan yang kita lakukan. Uji yang bisa kita lakuakan adalah tes X2 atau disebut tes Chi Square (dari bahasa inggris Chi-Square test).(Suryo.1984)

Mendel menyatakan adanya pemisahan gen yang sealel (Hukum Mendel I atau The Law of Segregation)bahwa gen-gen dari sepasang alel memisah secara bebas ketika berlangsung pembelahan reduksi (meiosis) pada waktu pembentukan gamet (Hukum Mendel II atau The Law of Assortment of Genes) yang menyebabkan rasio fenotip 9:3:3:1. Namun dalam kenyataannya perkawinan heterozigot tidak memiliki rasio tersebut. Salah satu penyimpangan itu adalah interaksi gen, yaitu pengaruh satu alel terhadap alel yang lain pada lokus yang sama dan juga pengaruh satu gen terhadap gen pada lokus lain. Hal ini menyebabkan timbulnya keragaman nisbah genetika Mendel. (Crowder 1990)

Penyimpangan lain dari Hukum Mendel yaitu epistasis yang terdiri antara lain :

a. Epistasis dominan (perbandingan 12 : 3 : 1)

b. Epistasis resesip (modifying gen) (perbandingan 9 : 3 : 4)

c. Epistasis dominan resesip (Inhibiting gen) (perbandingan 13 : 3)

d. Epistasis dominan duplikat (polimeri) (perbandingan 15 : 1)

e. Epistasis resesip duplikat (Complementary factor) (perbandingan 9 : 7)

f. Gen duplikat dengan efek kumulatip (perbandingan 9 : 6 :1)

(Suryo.1984)

Dalam tes Chi Square akan dibandingkan antara kemungkinan yang kita inginkan dengan hasil observasi yang kita lakukan. Menrut BR Friden.2001 “We wnt to know whethe rthe observed are consist with the presumed. If they are not, we call experiment ‘interisting’ or ‘significant’ ”. Untuk itulah dengan tes Chi Square kita dapat memastikan kebenaran Hukum Mendel dengan perkawinan yang telah kita lakukan, selama hasil yang kita peroleh masih signifikan.

Penyelidikan oleh para ahli statistik menyatakan apabila yang didapat dari perhitungan terletak di bawah kolom nilai 0,05 atau kurang dari itu berarti faktor kebetulan yang berpengaruh terhadap percobaan hanyalah 5% atau kurang. Apabila nilai Chi Square yang didapat dibawah nilai tersebut dapat dikatakan bahwa nilai yang didapat adalah signifikan atau berarti. (Suryo.1984)

Rumus uji Chi Square diperoleh K. Person, yang diperlukan untuk mengetahui fenotip praktis yang dapat dipertanggung jawabkan dan sesuai dengan rasio fenotip teoritis (Yatim, 1983). Biasanya tes Chi Square digunakan untuk menduga besarnya heritabilitas yang terjadi secara kualitatif. Sesuai Amris Makmur.1988 karakter kualitatif memiliki ciri :

1. Cara membedakan fenotipnya tidak diukur secara gradual (diberi skala)

2. Pegaruh lingkungan sedikit atau tidak ada

3. Sebarannya diskrit dapat diuji dengan tes Chi Square

4. Seleksi dengan observasi bukan dengan statistik

5. Jumlah gen yang mengendalikan sedikit

Tags: , , ,

Ilmu-ilmu Pertanian Menolak Teori Maltus

Hasil tanaman merupakan pokok dari kebutuhan hidup manusia. Meninjau asal usul dari semua barang-barang yang ada di dunia ini tidak akan terlepas dengan adanya hasil tanaman. Daging, ikan, meja, kursi, kertas, plastik dan berbagai macam benda non mineral (seperti batu, nitrogen, magnesium dan sebagainya) berdasar akan bahan tanaman. Plastik berasal dari polimer minyak bumi yang berasal dari jasad renik dimana renik/mikroba purba ini memperoleh energi dari pelapukan tanaman. Begitu pula dengan barang lainnya yang memang berasal dari tanaman. Meskipun demikian ada beberapa barang yang memang bukan berasal dari tanaman yaitu mineral (sumber dari sumber penyusun). Mineral memang sulit dirubah kecuali dengan energi nuklir. Barang barang yang berasal dari mineral seperti batu, gas mineral, larutan dan sebagainya bukan berasal dari tanaman. Akan tetapi perlu diingat mineral di manfaatkan tanaman untuk melangsungkan hidupnya. Jadi dapat dikatakan mineral juga memiliki keeratan tersendiri dengan tanaman.

*********

Terlepas dari mineral dan tanaman, hasil tanaman yang menjadi fokus manusia adalah hasil tanaman untuk bahan tanam. Pangan yang secara langsung dan tidak langsung berasal dari tanaman (kecuali yang terbuat dari mineral alami) menjadi tolak ukur kemakmuran suatu kehidupan. Bayangkan saja, tanpa adanya pangan bagaimana manusia dapat hidup.

*********

Suatu ramalan pernah dikemukakan oleh salah seorang ilmuan terkenal bernama Maltus bahwa bangsa Inggris akan mengalami kepunahan pada pertengahan abad 19 dikarenakan kekurangan pangan. Ramalan maltus itu didasarkan Maltus pada teori pertambahan penduduk yang tidak seimbang dengan pertambahan kesediaan bahan pangan. Tetapi apa yang diramalkan oleh Maltus tidaklah benar secara mutlak. Seperti yang kita ketahui saat ini kebutuhan pangan di dunia masih bisa dikatakan cukup (walau terkadang ada yang kelaparan). Hal ini dapat disebabkan oleh dua faktor ini:

  1. Rendahnya keinginan manusia untuk mendapat banyak keturunan
  2. Meningkatnya hasil produksi tanaman pangan

rendahnya keinginan manusia untuk mendapat keturunan banyak lebih didasari dengan tingkatan ekonomi di masyarakat. Apalagi pemerintah di seluruh dunia mendukung hal tersebut. Peningkatan produksi yang terjadi di dunia pada era revolusi hijau memang luar biasa. Bisa dikatakan produktivitas pangan meningkat berkalilipat.

*********

Peningkatan ini tidak lepas dengan peningkatan teknologi di bidang pertanian. Ada tiga teknologi pertanian yang mendominasi peningkatan hasil tersebut. Ketiga hal tersebut adalah:

  1. Munculnya varietas unggul baru dan munculnya teknologi hibrida
  2. Tingginya teknologi manipulasi lingkungan baik tanah, hama penyakit, agroklimat dan lain sebagainya
  3. Alih penggunaan mesin-mesin industri menjadi mesin mesin pertanian.

Teknologi manipulasi lingkungan merupakan teknologi agar tanaman mampu memproduksi secara maksimal sesuai potensi tanaman tersebut. Pemupukan, pestisida dan pengolahan serta pemeliharaan yang tepat pada era tersebut mendongkrak naiknya hasil per satuan luas. Selain hal itu didukung pula perbaikan materi genetiknya berupa muncul varietas unggul baru (produksi tinggi) dan varietas hibrida (terutama jagung sebagai pakan ternak utama saat itu). Munculnya jenis baru tersebut menjadikan potensi hasil meningkat. Ketika dua hal tersebut diterapkan maka produksi pangan dunia benar-benar terdongkrak. Penggunaan mesinpun tidak kalah pentingnya, hal tersebut karena dengan adanya mesin pertanian proses pengolahan dapat dilakukan dalam areal luas serta mengurangi kehilangan hasil yang besar.

Tags: , ,

Daerah Asal Tanaman

Pusat asal tanaman merupakan hal yang sangat menarik untuk dikaji. suatu jenis tanaman memiliki daerah asal masing-masing dimana ketika kita ingin memperoleh sumber gennya kita bisa meluncur ke pusat asal tanamannya coz disana banyak banget jenis tanaman tersebut. Berikut adalah beberapa pusat asat untuk sebagian tanaman:

  1. Pusat asal Cina : kedelai, buncis, sawi, jeruk bayi, wijen, dan teh
  2. Pusat asal india : padi, kacang panjang, terong, lobak, talas, mentinun, kapas dan lada.
  3. Read the rest of this entry »

    Tags: ,

Istilah Umum untuk Pemuliaan Tanaman

Istilah istilah ini merupakan proses atau kejadian yang perlu diketahui dalam Pemuliaan Tanaman.

  1. Linkage adalah kecenderungan dua gen atau lebih untuk selalu dalam group atau kelompok pada pembentukkan gamet. Linkage terjadi karena dua gen atau lebih berada dalam satu kromosom. Hal-hal yang perli diperhatikan dalam linkage adalah :
  • · Untuk mendapatkan rekombinasi yang sama dengan rekombinasi pada pemisahan bebas diperlikan populasi F2 yang lebih banyan. Semakin kecil nilai crossing over (CO) maka semakin besar populasi yang diperlukan.
  • · Manguntungkan apabila yang linkage gen-gen (sifat-sifat) yang baik semua
  • · Menyulitkan apabila yang linkage gen (sifat) yang baik dengan sifat yang jelek.
  1. Sterilisasi yaitu ketidakmampuan suatu tanaman membentuk biji biasanya sebagai akibat persilangan antar spesies atau antar genus.
  2. Incompatibility adalah kegagalan dari tanaman denga serbuk sari dan bakal buahyang normal untuk membentuk biji dikarenakan hambatan fisiologis sehingga pembuahan gagal.
  3. Mandul Jantan tanaman yang bunga jantanya tidak mampu menghasilkan serbuk sari atau tidak mampu membuahi bunga betinanya.
  4. Mutasi Buatan dapat memperbesar variasi genetik sehingga keragaman populasi meningkat dan pemulia tanaman dapat memilih genotip yang sesuai dengan harapan.
  5. Poliploidi adalah suatu kondisi dimana individu mempunyai kromosom (set genome) pada sel-sel somatik lebih dari dua. Poliploidi bisa berasal dari penggandaan kromosom set dari spesies tunggal dan ini disebut autoploidi, dapat juga berasal dari kombinasi set kromosom dari dua atau lebih spesies tanaman dan ini disebut alloploidi. Suatu alloploidi dimana kombinasi komplemen kromosom dari kedua spesies ditunjukkan untuk membentuk spesies hibrid yang fertil disebut amphliploidi.
  6. Sifat kualitatif dan kuantitatif, sifat kualitatif adalah sifat yang secara kualitatif berbeda sehingga mudah dikelompokkan dan biasanya dinyatakan dalam kategori. Sifat ini yang menjadi objek penelitian Mendel sehingga tercipta hukumnya yang terkenal itu. Sedangkan sifat kuantitatif seperti produksi, kadar protein, dan kualitas. Perintis genetika kuantitatif adalah Fisher (1918), dengan memperkenalkan rumus P = G + E, dimana P adalah fenotipe, G komponen genetik, E penyimpangan lingkungan.

Tags:

Variability Make Progress Prinsip Dasar Bagi Pemuliaan Tanaman

Keberhasilan program pemuliaan tanaman dalam menyeleksi tanaman-tanaman yang mempunyai sifat unggul sangat ditentukan oleh keragaman (variasi) materi yang dipilih (diseleksi). Semakin tinggi keragaman variasi yang dipilih semakin mudah memilih tanaman yang baik (unggul). Terdapat variasi tanaman antar spesies ataupun Read the rest of this entry »

Tags: ,

Perakitan Tanaman dengan Teknik Hibridisasi

Padi merupakan tanaman utama yang telah dikonsumsi hampir setengah dari penduduk dunia, terutama di negara-negara asia. (Nanda, 1999). Produsen utama dunia (sekitar 90%) padi berasal dari negara asia karena pusat asal dari tanaman ini dari India (Sunarto, 1997), sehingga banyak sekali plasma nutfah yang tersebar di daerah sekitar India (Asia).

Padi Hibridisasi <Diklik untuk memperbesar>

Keragaman antara kelompok dalam spesies padi (Oryza sativa) mendukung program pemuliaan tanaman. Hal tersebut dikarenakan semakin banyak keragaman dalam suatu spesies semakin mudah bagi seorang pemuliaan tanaman untuk merakitnya. Bagi pemulia padi target yang saat ini sedang diinginkan antara lain:

Read the rest of this entry »

Tags: , ,

Perakitan Tanaman dengan Poliploidi “Cholchicine”

Fenotip atau sifat yang tampak dari suatu tanaman dipengaruhi oleh sifat atau susunan genetik dan lingkungan. Pengaruh yang besar dari lingkungan umumnya terlihat pada sifat-sifat kuantitatif seperti panjang akar, tinggi tanaman, lebar daun, dll. Ekspresi dari sifat-sifat kualitatif biasanya sangat kecil pengaruh dari lingkungan hal ini karena sifat kualittaif dikendalikan oleh gen sederhana (satu atau dua gen).

Pemuliaan tanaman adalah suatu ilmu bagiumana cara merubah susunan genetic genotip dari suatu tanaman sehingga lebih baik atau berharga. Metode dalam pemuliaan tanamn sangat beragam mulia dari yang konvensional dengan seleksi dan hibridissai sdamapi yang modern dengan rekayasa genetic dan kultur jaringan. Salah satu metode merubah sususnan genetic suatu tanaman adakah dengan melipat gandakan jumlah kromosom. Cara ini dilakukan dengan menambahkan alkaloid dari tanaman Cholcicum autummnale.

Colchicine (C22H25O6N) merupakan suatu alkaloid yang berasal dari umbi dan biji tanaman Autumn crocus atau cholcicum autumnale Linn yang termasuk dalam familia Liliaceae. Colchicine bersifat sebagai racun yang terutama pada tumbuhan memperlihatkan pengaruhnya pada nucleus yang sedang membelah. Larutan colchicine dengan konsentrasi yang kritis mencegah terbentuknya benang-benang spindle dari gelondong inti sehingga pemisahan kromosom pada anaphase dari mitosis tidak berlangsung dan menyebabkan penggandaan kromosom tanpa pembentukan dinding sel (Suryo, 1995).

Blakeslee menemukan kegunaan colchine pada tahun 1937. larutan colchicine digunakan pada jaringan meristematik untuk menginduksi penggandaan somatik (Nasir, 2001). Menurut Suryo (1995) fungsi colchicines yaitu untuk menghalang-halangi terbentuknya spindel (gelendong inti) pada mitosis. Colchicine bersifat racun, larut dalam air, merupakan alkaloid dan sangat aktif pada konsentrasi rendah. Pada mitosis, colchicine dapat memperjelas detil morfologi kromosom bahkan memungkinkan terjadinya poliploidi. Larutan colchicines dengan konsentrasi yang kritis mencegah terbentuknya benang-benang plasma dari gelendong inti (“spindel”) sehingga pemisahan kromosom pada anafase dari mitosis tidak berlangsung, dan menyebabkan penggandaan kromosom tanpa pembentukan dinding sel.

Menurut Nasir (2001), penggandaan kromosom dapat terjadi secara spontan atau buatan. Penggandaan buatan terjadi bila pada pembelahan sel kromosomnya juga mengganda, tetapi nukleusnya gagal mengganda sehingga membentuk inti dengan jumlah kromosom ganda. Bila penggandaan kromosom terjadi segera setelah pembuahan maka individu yang dihasilkan akan menjadi poliploid sempurna, sedangkan penggandaan pada tahap perkembangan lanjut hanya membentuk sektor poliploid saja. Bila penggandaan terjadi setelah meiosis maka pengurangan gamet akan terbentuk dan bila dibuahi dengan gamet normal maka akan terbentuk poliploid tidak berimbang.

Read the rest of this entry »

Tags: , , , ,