ACARA IVPOLIPLOIDISASI

A. Hasil PengamatanHasil Pengamatan Metafase pada Akar Bawang Merah (Allium cepa)

Penambahan Colchicine (C-metafase)

Tanpa Pemberian Colchicine

Jumlah Kromosom : 32

Jumlah Kromosom : 16

B. Pembahasan

Poliploid adalah mahluk hidup dimana sel somatisnya memiliki lebih dari dua set

kromosom haploid (lebih dari dua genom). Poliploid banyak di jumpai pada tumbuhan,

sedangkan pada hewan atau manusia sangat jarang dijumpai karena poliploid dapat

menyebakan kelainan atau kematian/letal. Tanaman poliploid dibedakan menjadi dua

yaitu: (1) Tanaman Autopoliploid yaitu apabila genom yang sama mengalami kelipatan.

(2)Allopoliploid yaitu apabila genom-genom berbeda berkumpul melalui hibridisasi

(Sudarka, 2015).

Poliploidi merupakan pemilihan secara kolektif sejumlah kromosom. Variasi timbul

pada sejumlah kromosom set (genom) dalam kromosom individu, dalam sebuah genom

dan beberapa segmen kromosom. Poliploidi ini banyak dijumpai pada tumbuhan.

Poliploidi mempunyai peranan penting dalam proses evolusi dan perkembangbiakkan

tanaman. Evolusi pada tanaman sering terjadi dengan meningkatnya jumlah kromosom

yang mengiringi poliploid. Poliploid baru diciptakan oleh ahli genetika yang

menginginkan produk pertanian (Brewbaker, 1964).

Penggandaan kromosom pada tanaman dapat terjadi secara alami maupun secara

buatan. Tanaman yang mengalami penggandaan kromosom karena proses alam seperti

suhu ekstrim, banjir, petir, dsb disebut sebagai tanaman yang bersifat autopolyploid.

Terdapat pula tanaman yang bersifat allopolyploid, yaitu tanaman yang mengalami

penggandaan jumlah kromosom karena persilangan dengan spesies yang berbeda.

Poliploid terjadi di alam selama proses mitosis dan kemudian berkembang menjadi

dua sel anakan dengan kromosom yang terbelah atau terbagi. Jika pembelahan mitosis

berjalan normal setelah sel terbentuk dan sel terbagi lagi sampai menjadi organisme yang

sempurna, maka organisme ini akan mempunyai jumlah kromosom dua kali lipat pada

semua selnya. Keadaan semacam inilah yang disebut poliploid (Stern, 1991). Usaha-

usaha yang dilakukan oleh seorang pemulia untuk menghasilkan oranisme poliploid

disebut dengan poliploidisasi. Poliploidisasi merupakan salah satu metode penggandaan

kromosom yang dilakukan oleh para pemulia tanaman untuk mendapatkan varietas baru

yang lebih unggul.

Poliploidi pada tumbuhan dapat terjadi secara alami atau buatan. Poliploidi yang

sengaja dibuat menggunakan zat–zat kimia tertentu, salah satunya adalah kolkisin.

kolkisin dengan rumus (C22H25O6N) merupakan suatu alkaloid yang dihasilkan oleh

tanaman Autumn crocus (Cochicum autonale) famili Liliaceae. Kolkisin merupakan racun

kuat, diperoleh dari biji dan umbi tanaman tersebut. Apabila diaplikasikan pada bagian

tumbuahan tertentu, kolkisin pada konsentrasi tertentu mencegah terbentuknya benang

spindel selama pembelahan sel, sehingga fase anafase tidak dapat berlangsung dan

kromosom-kromosom tetap berserakan di dalam sitoplasma, sehingga inti sel yang

terbentu kromosomnya berlipat (Fajrina et al., 2012).

Kolkisin dapat dilarutkan dalam air (tidak air panas), gliserol, dapat dicampur

dengan agar atau lanolin. Larutan kolkhisin bekerja efektif pada konsentrasi 0,01 –1,0 %,

lama perendaman berkisar antara 3-24 jam tergantung jenis tanaman. Konsentrasi larutan

kolkhisin yang sering dipakai untuk kebanyakan tanaman adalah 0,2 %. Berbagai macam

tanaman yang telah diinduksi menjadi poliploidi dengan cara pemberian kolkisin biasanya

memiliki sifat ukuran lebih besar dan cepat tumbuh. (Sudarka, 2015).

Dalam beberapa spesies, ada peningkatan dalam jumlah kromosom (ploidi) yaitu

peningkatan jumlah sel kromosom homolog yang dapat timbul dengan cara kegagalan

mitosis selama megasporogenesis, kegagalan pemisahan kromosom pada anaphase

sehingga gamet fungsional menerima dua set kromosom, serta mutasi somatik dan

penggunaan larutan colchicine. Mutasi somatik antara lain adalah penggandaan jumlah

kromosom yang diikuti pembelahan mitosis dan pembentukan jaringan poliploid yang

dapat berkembang menjadi batang atau cabang poliploid. Penggunaan colchicine pada

titik tumbuh tanaman akan mencegah pembentukan serabut gelendong dan pemisahan

kromosom pada anaphase dari mitosis menyebabkan penggandaan kromosom tanpa

pembentukan dinding sel (Crowder, 1997).

Ciri umum tanaman poliploid (dibanding tanaman diploid), antara lain: tanaman

tampak lebih kekar, ukuran organ tanaman lebih besar (akar, batang, daun, bunga dan

buah), ukuran sel dan inti selnya lebih besar, buluh pengangkutan (xylem dan phloem)

lebih besar, stomata juga lebih besar, daun lebih tebal dan warna hijau daun lebih tua,

ukuran bunga lebih besar dan waktu berbunganya lebih lama. Berlipatnya jumlah

kromosom tanaman poliploid dapat menyebabkan kandungan protein, vitamin dam asam

organik lainnya meningkat, tetapi tekanan osmotik sel-sel berkurang, pembelahan sel

terlambat, masa vegetatif lebih panjang, fertilitas berkurang, tanaman kurang tahan

terhadap hama dan penyakit.

Pada praktikum ini dilakukan poliploidisasi buatan yaitu dengan menambahkan

colchicine (C22H25O6N) pada sel tumbuhan. Sel tumbuhan yang digunakan adalah ujung

akar bawang merah (Allium cepa). Allium cepa digunakan karena memiliki jumlah

kromosom yang sederhana (16) dan selnya besar sehingga mudah diamati. Bagian ujung

akar bawang merah memiliki meristem yang aktif membelah sehingga mudah diamati

fase-fase pembelahannya. Dalam praktikum ini dilakukan pengamatan pada pembelahan

mitosis yang terjadi pada sel ujung akar bawang merah tanpa penambahan kolkisin

sebagai kontrol dan sel ujung akar bawang merah dengan penambahan kolkisin.

Pada pengamatan sel ujung akar tanpa penambahan kolkisin pembelahan mitosis

berjalan normal. Pada pembelahan ini terdapat fase pembelahan interfase, profase,

metafase, anafase, dan telofase. Jumlah kromosom bawang merah tetap normal, yaitu 16.

Pada sel yang diberi penambahan kolkisin terjadi pembelahan c-mitosis, sel tidak dapat

membentuk benang-benang gelendong pada saat metafase, peristiwa ini disebut C-

Metafase. Selain itu sel yang diberi tambahan kolkisin juga terlihat lebih besar.

C-Metafase ditandai dengan menggandanya jumlah kromosom menjadi 4n sehingga

berjumlah 32 yang terjadi karena sister kromatid tidak terdistribusi pada sel anakannya

sehingga kromosom mengganda pada frekuensi yang sering atau bahkan terus-menerus

(Crowder, 1997). Pada fase ini tidak terbentuk benang-benang gelendong. Akibatnya

kromosom tetap berada di bidang ekuator, dan tidak tertarik ke kutub. Oleh karena itu,

kromosom-kromosom tetap tinggal berserakan dalam sitoplasma (Suryo, 1995). Selain itu

dinding sel yang terbentuk tidak seperti pada pembelahan mitosis normal. Pembelahan

tidak dapat dilanjutkan menuju fase anafse karena adanya penggandaan kromosom pada

C-Metafase. Pembelahan akan berlangsung normal kembali jika penaruh dari kolkisin

sudah hilang.

Kesimpulan

1. Penggandaan kromosom pada tanaman dapat terjadi secara alami ataupun buatan.

Secara alami karena proses alam dan hibridisasi sedangkan secara buatan dapat

dengan cara fisis, mekanik, dan kimia.

2. Sel tanaman yang diberi kolkisin akan mengalami pembelahan C-Mitosis dimana

benang-benang gelendong tidak terbentuk sehingga pasangan kromosom tidak

berpisah dan kromosom mengalami penggandaan saat metafase sehingga sel gagal

melakukan anafase.

3. Ciri-ciri tanaman poliploid adalah tanaman tampak lebih kekar, ukuran organ tanaman

lebih besar (akar, batang, daun, bunga dan buah), ukuran sel dan inti selnya lebih

besar, buluh pengangkutan (xylem dan phloem) lebih besar, stomata juga lebih besar,

daun lebih tebal dan warna hijau daun lebih tua, ukuran bunga lebih besar dan waktu

berbunganya lebih lama.

Daftar Pustaka

Brewbaker, J.L. 1983. Genetika Pertanian. Seri Lembaga Genetika Modern.

Crowder, L.V. 1997. Plant Genetics. Longman Inc, London.

Fajrina,A., M. Idris, Mansyurdin dan N. W. Surya. 2012. Penggandaan kromosom dan

pertumbuhan somaklonal Andalas (Morus macroura Miq. var macroura) yang

diperlakukan dengan kolkisin. Jurnal Biologi Universitas Andalas 1(1):23-26.

Stern, K. R. 1991. Introductory Plant Biology. W. M. C. Brown Publishers, California.

Sudarka,W. 2015. Pemuliaan Kelainan Genetik dan Sitogenetik pada Tanaman.<

http://www.fp.unud.ac.id/ind/wp.content/uploads/mk_ps_agroekoteknologi/

pemuliaan_tanaman/Pemuliaan_Kelainan_Genetik_dan_Sitogenetik.pdf>. Diakses

tanggal 22 Maret 2015.

Suryo. 1995 . Sitogenetika. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Lampiran

Kolkisin : Profase Tanpa : Anafase Tanpa : Profase

Tanpa : Telofase