IFAKTOR GENETIK

Reproduksi :

REPRODUKSI MENYANGKUT SUATU PENJIPLAKAN DIRI YANG DIKENDALIKAN OLEH SUATU MEKANISME PENGENDALIAN KEHIDUPAN. DALAM HAL INI PERLU DIPELAJARI LAGI PROSES-PROSES REPRODUKSI PADA TINGKAT SEL, MENGENAI PERBANYAKAN DNA, SUATU SISTEM KEHIDUPAN.

Tanaman Berkembangbiak

SEKSUAL : PEMBIAKAN SECARA KAWIN YANG

MENYANGKUT PENAMBAHAN JUMLAH TANAMAN DENGAN BIJI/ BENIH YANG TERBENTUK DARI PERSATUAN 2 GAMET JANTAN DAN BETINA.

 ASEKSUAL : PEMBIAKAN SECARA TIDAK KAWIN

MENYANGKUT PENAMBAHAN JUMLAH TANAMAN DENGAN PEMBELAHAN & DIFERENSIASI SEL SECARA BIASA

CANGKOK, SETEK dll

SEED GERMINATION

FASE JUVENIL

FASE TRANSSISI

FASE DEWASA

FASE EMBRYO

PENYERBUAKAN/ PEMBUAHAN

FASE REPRODUKTIF

FASE VEGETATIF

BERBUNGA

ZYGOT

SIKLUS ASEXUAL

SIKLUS SEXUAL

SIKLUS PEMBIAKAN SEXUAL DAN

ASEXUAL pada TANAMAN TINGKAT

TINGGI

Pembelahan Sel

Perbedaan dasar antara reproduksi secara sexual dan asexual terletak pada chromosom menyebar pada saat pembelahan sel yaitu secara mitosis & miosis.

Mitosis

MERUPAKAN TIPE PEMBELAHAN SEL YANG BERLANGSUNG SELAMA PERTUMBUHAN MERUPAKAN PEMBELAHAN YANG SERENTAK, DIMANA CHROMOSOM MAUPUN SEL KEDUANYA MEMBELAH DIRI.

   CHROMOSOM MENJIPLAK DIRINYA DENGAN MEMBELAH

SECARA MEMANJANG (LONGITUDINAL), DAN MASING-MASING BAGIAN BERGERAK KE SALAH SATU KUTUB SEL. KEDUA ANAK SEL BARU DENGAN MENERIMA JUMLAH DAN JENIS CHROMOSOM YANG SAMA. PERISTIWA PEMBELAHAN SEL MEMBAGI RATA UNSUR-UNSUR LAIN DARI SEL.

Meiosis MEIOSIS : SEL MEMBELAH DUA KALI TETAPI CHROMOSOM HANYA

SEKALI. PEMBELAHAN INI MENGHASILKAN 4 SEL, MASING-MASING MEMILIKI JUMLAH HAPLOID YAITU ; SEPARUH JUMLAH CHROMOSM YANG BERADA PADA SEL-SEL SOMATIK.

   MASING-MASING KE EMPAT SEL INI DAPAT MENJELMA MENJADI

SEBUAH GAMET. PERISTIWA FERTILISASI, PENYATUAN DARI DUA GAMET AKAN MEMULIHKAN JUMLAH DIPLOID.

   AKIBAT DARI MEIOSIS ADALAH TERCIPTANYA GAMET-GAMET YANG

BERCHROMOSOM SEPARUHNYA (HAPLOID) SEHINGGA DENGAN PEMBUAHAN JUMLAH CHROMOSOM DARI GENERASI KE GENERASI SELALU TETAP. AKIBAT LAIN ADALAH PEMULIHAN KEMBALI DARI BAHAN-BAHAN GENETIK DALAM GAMET YANG MENYANGKUT BUKAN HANYA CHROMOSOM TETAPI JUGA SEGMEN CHROMOSOM AKIBAT “CROSOVER”.

Kesimpulan Tahap I Meiosis :

PERISTIWA MEIOSIS MENGAKIBATKAN JUMLAH CHROMOSOM TERBAGI DUA YAITU DARI 2 n MENJADI n CHROMOSOM ATAU DARI DIPLOID MENJADI HAPLOID.

  ANAK INTI SEL YANG TERBENTUK PADA KUTUB YANG

SATU MENDAPAT KOMPOSISI SIFAT-SIFAT YANG BERBEDA DENGAN SIFAT-SIFAT ANAK INTI SEL YANG TERDAPAT PADA KUTUB YANG KE DUA DAN DAPAT BERBEDA PULA DENGAN SIFAT-SIFAT YANG TERKANDUNG PADA INTI DARI SEL INDUK ASALNYA.

Kesimpulan II

DALAM PROSES MEIOSIS TERJADI PEMBELAHAN 2 KALI PEMBELAHAN HETEROTIPE MENGHASILKAN 2 SEL BARU

(HAPLOID) PEMBELAHAN HOMOTIPE MENGHASILKAN 2 KALI LAGI

(HAPLOID)  

MITOSIS : MENEMPUH 4 TINGKAT (FASE) 1. PROFASE2. METAFASE TERBENTUK 2 SEL ANAK MASING-MASING3. ANAFASE MENGANDUNG 2 CHROMOSOM4. TELOFASE

MEMPRODUKSI BENIH BERMUTU TINGGI

hendaknya dilakukan di daerah yang memiliki kondisi alam yang optimum.

Menggunakan varietas yang telah teruji Kultur teknik yang sesuai. Pemeliharaan yang intesif Sarana dan prasarana memadai Menggunakan tenaga yang profesional

PRINSIP GENETIK DALAM PRODUKSI BENIH

1. Sejarah Lapang2. Sumber Benih3. Isolasi

a. Isolasi Waktu b. Isolasi Jarak

4. Roguing5. Pencegahan Kontaminasi Mekanis6. Penanaman di Wilayah Adaptasi

Tnaman

1. Sejarah Lapang Persyaratan untuk tanaman yg. disertifikasi benihnya

adalah sejarah lahan yang digunakan sebelumnya :hendaknya bekas tanaman lain,bekas bera,jika bekas tanaman yg. sama harus diberakan dulu selama 3 bulan.

Kepastian sejarah penggunaan tanah sebelumnya dapat dipelajari pd. waktu dilakukan pemeriksaan pendahuluan.

Dalam areal pertanaman untuk benih biasanya terdapat tanaman voluntir. Tanaman voluntir : tanaman-tanaman yg. mampu bertahan hidup atau berkecambah dari

pertanaman yg. ada sebelumnya Tumbuhnya tanaman volumtir dapat dihindarkan: pengolahan tanah yang sempurna,

periode antar pertanaman dr. tipe yg. sama harus cukup lama, tergant.: crh hujan, cuaca hangat, rotasi tanaman.

Mis.: serelia intervalnya sebanyak 1 - 2 musim, pakan ternak lebih lama karena dormansi benih.  

2. Sumber Benih Penggunaan benih bersumber dr.klas yg. jelas.  Ada 4 klas benih : (1) benih penjenis (BS) ; (2)

benih dasar (FS); (3) benih pokok (SS); dan (4) benih sebar (ES)

  Sumber benih yg. digunakan harus memenuhi

persyaratan :diketahui asal usulnya dan murni varietasnya.harus bebas dr. benih varietas lain, biji gulma dan

penyakit terbawa benih.

3. Isolasi Tanaman penghasil benih harus dicegah

terjadinya persilangan dng. serbuksari dr. kultivar lain dari spesies yg. sama.

Untuk melindungi harus dilakukan isolasi agar tanaman bebas dari berbagai sumber kontaminasi.

Kontaminasi dpt. disebabkan : persilangan alamiah dng. varietas lain yg.

ditanam berdampingan, campuran mekanis pada waktu menyemai,

panen, merontok, pengolahan dan penanganan benih,

penyakit terbawa benih yg. berasal dr. lahan di dekatnya.

Isolasi Waktu Isolasi waktu dilaksanakan dng.

memberikan selang waktu tanaman yg. berbeda antara 2 varietas yg. berbeda dng. blok/areal berdampingan, mis. : padi minimal 30 hari.

Dengan menerapkan isolasi waktu, produksi benih suatu jenis tanaman dng. varietas yg. berbeda dpt. dilaksanakan setiap tahun pd. areal yg. sama.

Isolasi Jarak Isolasi jarak dimaksudkan menanam 2 varietas yg.

berbeda dng. cara memisahkan bloknya satu sama lain dengan jarak tertentu, mis. : padi 3 m.

  Jarak isolasi tergantung:

cara penyerbukan tanaman,kemurnian genetik yang diinginkan,kondisi lingkungan selama penyerbukan.

  Pertimbangan utama dalam menentukan jarak aktualnya:

apakah tanaman menyerbuk sendiri/ silang,apakah serbuksari dibawa angin/serangga,pelokasian tanaman dan tingkat resiko yang diterima.

Hal-hal yg. perlu dipertimbangkan agar isolasi jarak efektif : penetapan arah petakan tegak lurus terhadap arah angin/ terbang lebah, penetapan bentuk petakan/kebun bujur sangkar, pembuangan tanaman pinggir selebar 5 m, penetapan ukuran kebun/petakan areal produksi benih menyatu dan luas penanaman tanaman penghalang.

 

Teknik isolasi dapat dilaksanakan dengan : mengosongkan tnh. antara kedua blok jarak yg. ditentukan, menanam dengan tanaman lain, tanpa isolasi, tetapi tanaman yg. selebar isolasi yg. dipersyaratkan dari

kedua batas areal itu pada waktu panen dikeluarkan dari calon benih. 

Macam isolasi lain dapat dilakukan dengan menggunakan bangunan-bangunan seperti rumah kaca dan sangkar dari kawat kasa atau dengan jala nilon.

4. Roguing Rogues: tanaman lain yg tidak diizinkan dalam pertanaman benih, Rogues dapat berupa : gulma, tanaman dari spesies lain, tanaman dari

kultivar lain dalam spesies yang sama atau tipe simpang (off-types). Tipe simpang : ragam genetik yg. muncul dlm. kultivar, atau tanaman yg.

berbeda dlm. karakteristik dari yg. dimiliki varietas benih yg. diproduksi. Roguing dilaksanakan dengan cara : mengadakan pemeriksaan dan

membuang tanaman-tanaman yang memiliki ciri-ciri yang berbeda dengan varietas yang diproduksi.

Hal-hal yang perlu diketahui oleh pelaksana roguing: Karakteristik (deskripsi) varietas yang diproduksi. Karakteristik tipe simpang. Penyakit yg. terbawa benih dan sulit dikendalikan Gulma berbahaya,kurang berbahaya dan yg. lazim tumbuh. Tanaman lain yg. biasa ditemukan. Ketidaknormalan tanaman. Pengambilan contoh dan cara penghitungan.

  Roguing harus dilakukan beberapa kali pd. tahap pertbhn,. tanaman yg.

berbeda, waktu terbaik ketika tanaman berbunga penuh Pd. tanaman yang menyerbuk silang, roguing hendaknya pd. tahap

pertumbuhan yg. lebih dini sebelum serbuk sari dilepaskan

5. Pencegahan Kontaminasi Mekanis  Pencegahan kontaminasi mekanis sama pentingnya dengan

menghindari kontaminasi genetik oleh sebuk sari asing.  Pencampuran mekanis kadang terjadi :

Pada saat penanaman (penyemaian).Melalui tanaman-tanaman voluntir. Melalui varietas-varietas yang berbeda yg. ditumbuhkan di lapang yg.

berdekatan.  Untuk menghindari kontaminasi mekanis:

Melakukan roguing tanaman calon penghasil benih.Mempraktekkan pengamatan yang sangat ketat selama produksi benih,

pemanenan, perontokan dan penanganan lebih lanjut, mis. : perlu pembersihan; alat pengelolaan tanah, alat pemanen dan perontokan, wadah penyimpanan (karung goni), dll.

6.Penanaman di Wilayah Adaptasi

Penanaman di wilayah yang tidak adaptif dikhawatirkan terjadi pergeseran genetik make up terutama tanaman penyerbuk silang.

  Jika penggunaan wilayah tidak adaptif terpaksa dila-

kukan, maka: Jumlah generasi perbanyakan sebaiknya dibatasi 1 - 2

kali saja. Benih dasar harus dihasilkan dan dipelihara secara tidak

berubah-ubah di dalam tempat varietas itu dimuliakan. Pemilihan wilayah tidak hanya lingkungan yg. cocok,

tetapi yg. diketahui bebas dari berbagai penyakit terbawa benih.

KEUNTUNGAN MEMPRODUKSI BENIH DI WILAYAH KHUSUS & SESUAI

hasil benih yang dibentuk dan diperoleh tinggi dan relatif stabil

perkecambahan dan vigor benih tetap tinggi

penyakit-penyakit yang terbawa benih sering dapat dihindarkan atau lebih mudah dikendalikan.

a. Sifat Ketahanan Benih Thd Deraan Cuaca

- kekerasan benih makin keras selaput benih dpt melindungi atau memperlambat kemunduran

- warna benih benih berwarna lebih tahan thd organisme & kerusakan drpd warna putih

- ukuran benih sebagian benih yg berukuran lebih besar vigornya lebih besar.

SIFAT GENETIK BENIH

b. Sifat Yg Berpengaruh Pd Keragaan Muncul Lapang

- posisi kotiledon- konduktifitas listrik & bocoran benih- komposisi kimia diantara kebanyakan benih; bobot

benih mrpk kriteria yg paling penting untuk seleksi laju pemunculan lapang & vigor.

- perkecambahan benih pd suhu rendah pada jagung & buncis KA benih sangat mempengaruhi tanggap thd imbibisi dlm suhu dingin.

c. Sifat yg Berpengaruh pd Mutu Selaput Benih

- cacat yg terlihat- kerusakan benih kerusakan mekanis karena

perontokan, pemanenan & pembersihan serta

pengeringan.

d. Efisiensi Fisiologis krn keragaman morfologik- sifat ediotipe tnm yg memliki kombinasi sifatsifat spesifik yg sesuai (fotosistesis, pertbh & produksi biji.

e. Kegagalan perkembangan bakal benih benih masak - walaupun dlm kondisi suboptimum

f. Pemangsaan oleh predator- modifikasi periode pembungaan menghindari predator- pengurangan ukuran bunga- produksi benih musiman masting

g. Perkecambahan benih genetis dlm pohon- dapat terjadi pada benih ortodok & rekalsitran- tgt pada asal tnm, kultivar & musim tanam dpt terjadi 2-3

minggu setelah pembuahan sampai panen.- benih yg diperoleh dr tnm ini kebanyakan tdk bermutu- diatara penyebabnya benih terlalu mudah berKecambah inhibitor absisin (aba) cepat beroperasi- benih tidak memiliki masa dormansi

h. Rebah genetis- banyak terjadi pada tnm serealia- tanaman yg lebih tinggi rentan thd rebah- tnm dgn kelopak daun tumpang tindih, batang &

ruasnya lebih tebal lebih tahan rebah

i. Rontok genetis- banyak terjadi pd serealia & tnm pakan- untuk menanggulangi ini melalui pemuliaan

Variasi yg berkembang, Pencampuran mekanis, Mutasi, Persilangan alami,SegregasiKeausan KromosomVariasi variasi genetik yg minor, Pengaruh selektif dari penyakit, Teknik pemuliaan tanaman RekombinasiPoliploidisasi

Penyebab Kemunduran Genetik

1.1. Variasi Yg Berkembang

Tnmn ditumbuhkan dalam kondisi lingk. yg berbeda (kesuburan tanah, fotoperiode , elevasi dll)Tanggap pertumbuhan yang berbeda

Untuk meminimumkan dampak tersebut sebaiknya tnm ditumbuhkan dalam area adaptasinya.

1.2. Pencampuran MekanisFaktor ini merupakan penyebab yang paling

penting selama produksi benih, yang dapat terjadi ;

Pada saat penanaman / persemaian Melalui tnm voluntir dari tanaman sama untuk pembenihMelalui varietas yg berbeda dan ditanam berdekatanPada saat penjemuranTerkontaminasi melalui alat pemanen & perontokMelalui wadah penyimpanan

Untuk menghindari jenis kontaminasi ini perlu melakukan roguing tanaman calon penghasil benih dan pengawasan yg ketat selama produksi benih, pemanenan, perontokan dan penangan benih selanjutnya.

1.3. Mutasi

a. Mutasi adalah perubahan sifat atau karakter

yg timbul tiba tiba dan yang tidak diturunkan tetuanya dalam suatu organisme.

b. Bukan merupakan faktor yang serius.c. Kebanyakan kasus sangat sulit untuk

mengidentifikasi mutasi mutasi minord. Persedian benih yang benar tipenya (true

to type) dapat mengeliminasi efek pemunduran akibat mutasi.

1.4. Persilangan Alamiah

Merupakan sumber kemunduran yg sangat pentingtergantung pada banyaknya pembuahan silang alamiah

Dari tipe yg tidak dinginkanDari tanaman yg berpenyakitDari tanaman tipe simpang

Persilangan alamiah tergantung pada :Sistem pemuliaanJarak IsolasiMasa VarietasSarana Penyerbuk

Besarnya kontaminasi antara lain tergantung pada :Arah anginJumlah seranggaAktivitas seranggaMassa varietas yg terlibat

1.5. Segregasi

Varietas yg baru diciptakan dgn menggabungkan bbp sifat genetik terpilih menjadi satu. Pada kondisi ttt dapat saja terjadi pemisahan kembali sifat-sifat yg digabungkan itu terjadinya kemunduran varietas.

Untuk mencegah terjadinya pemisahan genetik varietas perlu dipelihara. Petani harus memakai benih yg belum mengalami segregasi untuk produksinya.

1.6 Keausan Kromosom

Sifat-sifat genetik tanaman dirangkai menjadi suatu ikatan. Jika varietas ini ditanam terus-menerus dan terkena pengaruh lingkungan yg kurang menguntungkan ikatan kromosom dapat lepas karena terjadinya keausan pada rantai ikatannya.

Akibatnya akan timbul sifat-sifat baru pada keturunannya.

1.7. Variasi Variasi Genetik Yg Minor

Variasi genetik minor masih mungkin terdapat bahkan dalam varietas menunjukkan keseragaman genotipe pada saat pelepasannya.

Keragaman genetik yg minor dapat merupakan sifat yg konstan dari spesies spesies tanaman yg sering dibuahi silang

Untuk mengatasi dianjurkan melaksanakan percobaan pada hasil galur-galur yg diperbanyak dari tanaman asal benih penjenis.

Pemeliharaan yg baik terhadap benih inti dan penjenis perlu dilakukan

1.8. Pengaruh Selektif Dari Penyakit

Faktor ini cukup penting karena ;

Varietas varietas baru sering menjadi mudah diserang ras ras penyakit baru

Bahan tanaman yg diperbanyak dengan cara vegetatif mundur cepat bila diinfeksi oleh virus

Oleh sebab itu sangat penting untuk menghasilkan benih bebas penyakit dan pengujian terus menerus perlu dilakukan

1.9. Teknik Pemuliaan Tanaman

Ketidak stabilan yg serius dalam varietas dapat terjadi disebabkan oleh :

Ketidak teraturan sitogenetik yg tidak segera ditangani

Pelepasan varietas yg prematur karena keadaan masih bersegregasi untuk ketahanan dan kerentanan terhadap penyakit atau faktor lain

1.10. Rekombinasi

Peristiwa ini dapat terjadi jika terjadi penggabungan sifat genetis dari suatu varietas pada waktu varietas ini diproduksi.

Akibat penggabungan ini bisa muncul sifat yang lebih baik atau lebih buruk.

Meskipun demikian peristiwa ini dapat menyebabkan kemunduran varietas.

1.11. Poliploidisasi

Poliploidisasi merupakan peristiwa pembelahan sel yg menyimpang, sehingga jumlah kromosom setelah pembelahan bisa 2 kali lipat dari yg semestinya. Hal ini bisa terjadi antara lain:

a. Somatic doublingb. Kegagalan pemisahan kromosom

Akibat lain yg lebih serius adalah terbentuknya pasangan-pasangan kromosom yg berbeda dari semula, dapat mengubah sifat varietas, sterilitas, dan ada pasangan yg mematikan (lethal combinations) tnmn dalam lingkungan yg normal.

Jika diperhatikan peristiwa poliploid dapat terjadi secara:a. autopolyploids

b. allopolyploids

Tujuannya mencegah terjadinya kemunduran varietas selama varietas tersebut diproduksi memiliki sifat genetis = pada waktu varietas tersebut dilepas / diciptakan oleh pemulia tanaman sifat genetis sesuai aslinya BENIH BENAR.

Pemeliharaan harus dilakukan untuk semua varietas, baik yang dikembangbiakkan secara generatif (silang/sendiri) maupun secara vegetatif.

Pemeliharaan varietas awal menghindari punahnya suatu varietas unggul akibat terjadinya kemunduran varietas.

Pemeliharaan Genetik Varietas