8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
1/35
Pemuliaan Tanaman Sterilitas Inkompatibilitas
Mandul jantan
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
2/35
Sterilitas
Sterilitas yaitu ketidak mampuansuatu tanaman membentuk biji,biasanya sebagai akibat daripersilangan antar spesies atau antargenus (genera).
Sterilitas disebabkan oleh perbedaankromosom antar kedua spesies atau
genera cukup besar sehingga tidakdapat berpasangan dan tidak dapatberfungsi secara normal.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
3/35
Sterilitas
ika hubungan agak dekat, maka biji danembrio dapat berkembang, tetapi tanamanyang tumbuh menjadi steril (tidakmenghasilkan biji).
ika embrio tidak dapat berkembangsempurna maka dapat ditolong denganteknik kultur jaringan yang dikenal sebagaiembryo rescue
Sterilitas dapat diatasi denganpenggandaan jumlah kromosom (ploidisasi).
!ingkungan" suhu tinggi, kimia
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
4/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas yaitu kegagalantanaman dengan serbuk sari danbakal buah yang normal untukmembentuk biji disebabkanhambatan #siologis sehinggapembuahan gagal.
$iasanya disebabkan oleh kegagalan
pollen tube untuk tumbuh ke ba%ahdalam tangkai putik sehinggapembuahan tidak terjadi.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
5/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Penyebab inkompatibilitas"
&. kegagalan polen tube untukmenembus stigma,
'. jika polen tube berhasil menembusstigma, pollen tube gagal untukmemanjang di dalam style,
. jika pemanjangan polen berhasil,
perkembangannya sangat pelansehingga tidak pernah sampai ke oul,
*. jika sampai ke oul, akan tetapi oultelah diserbuki oleh polen yang
kompatibel atau oul telah layu+mati
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
6/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Sistem inkompatibilitas" emampuan pollen tumbuh dikendalikan
oleh suatu seri alel" S&, S', S, -.
ika serbuk sari mempunyai alel yang sama
dengan bakal buah maka pollen tube tidakdapat berkembang
enis sistem inkompatibilitas
&. Inkompatibilitas gameto#tik
Inkompatibilitas polen ditentukan olehgenotip mikrospora
'. Inkompatibilitas spro#tik
Inkompatibilitas polen ditentukan oleh polen
yang dihasilkan tetua
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
7/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas gameto#tik
Prinsip kerja&. lel/alel yang sama dikendalikan oleh faktor/
faktor yang diduga bekerja pada polen danstigma
'. 0aktor/faktor tersebut bekerja secara mandiripada stigma diploid dan pada butir polenhaploid polen dari induk jantan diploid yangsama dapat memperlihatkan dua tipe reaksipada stigma tunggal (half comtability+semi/
serasi). etika butir polen dan stigma memba%a faktor
yang sama maka akan terjadi inkompatibilitas
*. 0aktor/faktor yang diduga diturunkan memilikibeberapa alel pada lokus yang sama (s lokus)
dan alelnya dicirikan dengan S&, S', S, ....Sn
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
8/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas gameto#tik
•
tanaman S&S' diserbukitanaman S&S', polen akan
memba%a alel S& dan S'.
• $iji tidak terbentuk karena
alel polen (S&S') samadengan alel pistil (S&S')
sehingga semua polenterhambat pertumbuhannya.
• Situasi ini dinamakaninkompatibel.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
9/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas gameto#tik
•tanaman S&S menyerbuki tanamandengan genotipe S&S' maka hanya alel S
yang kompatibel.
• Tanaman dengan genotip S&S akan
membentuk polen dengan alel S& dan S.
• lel S& pada polen akan inkompatibel
dengan S& pada pistil, sedangkan alel S
pada polen akan kompatibel karena pistil
tidak mempunyai S.
• oleh karena itu tanaman akanmembentuk biji karena 123 polen akanterhambat dan 123 akan tumbuh
normal..
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
10/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas gameto#tik
•
tanaman dengan genotipe SS* menyerbuki tanaman dengan genotipS&S' maka polen akan memba%a alel S
dan S* yang compatibel dengan alel
pistil (S&S').• 4leh karena itu polen akan tumbuh
normal dan membentuk biji. Situasi inidinamakan fully compatible.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
11/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas Sporo#tik
Prinsip kerja
&. Semua butir polen dari tetua jantanakan menunjukkan perilaku yang sama
dengan yang diberikan oleh tetua
betina.
'. endali perilaku butir polen berasal dari
dari anter diploid, dominansi biasanyaterekspresikan. Pada tetua jantan jika
S& dominan terhadap S', maka polenS' akan mempunyai fenotip S&
. onsekuensinya homosigot terjadipada
S lokus
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
12/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas Sporo#tik
eterangan"• ketiga haplotipe S kodominan membuat
persilangan inkompatibel pada kedua arah
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
13/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas Sporo#tik
eterangan"
• haplotipe S& dominan terhadap S' dalam polen tetapi
kodominan dalam stigma.
• Indiidu S&S' kompatibel dengan indiidu S'S ketikasebagai polen tetua (kiri) tetapi inkompatibel sebagaistigma tetua (kanan).
• Perbedaan resiprokal yang sama dalam perilaku
inkompatiilitas terjadi ketika S& dominan terhadap S'
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
14/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
Inkompatibilitas Sporo#tik
eterangan"
• haplotipe S& dominan terhadap S' pada polen dan
stigma sehingga persilangan inkompatibel secara
resiprokal
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
15/35
Incompatibility/Inkompatibi
litas Manfaat inkompatibilitas dalampemuliaan tanaman
&. merakit dan menghasilkan hibrida
'. Penyerbukan silang pada klon yangdiperbanyak secara egetatif
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
16/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
merakit dan menghasilkanhibrida
Sistem ini dikembangkan pada $rassicas(cabbage, kale, s%edes) yang memiliki sisteminkompatibilitas sporo#tik.
$entuk dominan sistem ini memungkinkan untukmemproduksi genotip homosigot untuk alel S(S&S', S'S').
$enih untuk mempertahankan genotiphomosigot diproduksi dengan penyerbukantunas.
Sistem persilangan ganda membutuhkan duaself incompatible, inbred persilangankompatibel yang masing masing homosigot
untul alel S.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
17/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
merakit dan menghasilkanhibrida
Silang Tunggal
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
18/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
merakit dan menghasilkanhibrida
Silang 5anda
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
19/35
Incompatibility/Inkompatibilitas
merakit dan menghasilkanhibrida
Silang Tiga
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
20/35
Penyerbukan silang pada klonyang diperbanyak secara
egetatif produksi bahiagrass hibrida 6Tifhi7.
8ua klon self incompatibility hasil persilanganyang kompatibel diperbanyak secara egetatif.
9
asil perbanyakan egetatif ditanam dalambarisan dalam lahan.
$enih diproduksi dari penyerbukan silangdiantara klon.
Sistem ini digunakan pada spesies menyerbuksilang yang memiliki tipe inkompatibilitasgameto#tik.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
21/35
Mandul jantan
Tanaman mandul jantan adalahtanaman yang bunga jantannya
tidak mampu menghasilkan serbuk
sari atau tidak mampu membuahibunga betina.
Sifat mandul jantan dikontrol oleh
gen dalam inti maupun di luar inti(sitoplasma).
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
22/35
Mandul jantan
Penyebab terjadinya mandul jantan"&. $enang sari tidak ada atau tidak
tumbuh
'. egagalan memproduksi polendisebabkan oleh terganggunya
beberapa fase pertumbuhan
. Polen terbentuk namun gagal dalam
proses pematangan karena adanya
penyimpanangan susunan kepala sari
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
23/35
Mandul jantan
Tipe mandul jantan
&. Mandul jantan genik
'. Mandul jantan sitoplasmik
(Cytoplasmik male sterility )
. Mandul jantan sitoplasmik/genik
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
24/35
Mandul jantan
Mandul jantan genik
8ikendalikan oleh gen yang berada diinti yang menghambat perkembangan
normal dari anther+pollen.
5en ini terutama dikodisikan olehsepasang alel resesif (msms).
lel dominan (MsMs atau Msms)
menghasilkan produksi anther danpollen yang normal.
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
25/35
Mandul jantan
Mandul jantan genik
eturunan yang dihasilkan dariberbagai kombinasi persilangan
pada mandul jantan genikNo Persilangan Keturunan
(F1)&. ms ms : Ms
MsMs ms fertil
'. Ms Ms : msms
tidak ada 0& yang dihasilkan
. ms ms : Msms
Ms ms
fertilms ms steril
*. Ms ms : msms
tidak ada 0& yang dihasilkan
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
26/35
Mandul jantan
Mandul jantan sitoplasmik
8ikendalikan oleh adanya sitoplasmasteril
9ampir sepenuhnya dikendalikan
oleh kegiatan sitoplasma Sama sekali tidak menyangkut faktor
genetik kecuali bila suatu gen
mempunyai pengaruh padaperubahan sitoplasma
8isebabkan karena persilangan antar
spesies, atau antara sub spesies
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
27/35
Mandul jantan
Mandul jantan sitoplasmik/genik
8ikendalikan oleh interaksi antarasitoplasma dan gen dalam inti
Pada mandul jantan sitoplasmik/genik"
Terdapat dua tipe sitoplasma
&. 0ertil (;)
'. antan steril (S)
Pada inti terdapat gen Ms (fertil) yang dominan
terhadap gen ms (steril)
Sitoplasma di%ariskan hanya dari tetua betina
5en Ms dominan terhadap gen S pada
sitoplasma
d l j
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
28/35
Mandul jantan
Mandul jantan sitoplasmik/genik
Mandul jantan pada tanaman ba%ang
msms
S
Msms
S
MsMs
S
(S, msms) (S, Msms) (S, MsMs)
antan Mandul antan Tidak Mandul(antan 0ertil)
(F MsMs)
(F Msms)
(F msms)
antan tidak mandul (jantan
fertil)
M d l j t
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
29/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
&. Sebagai penghasil sterilitas genetik'. Sebagai penghasil sterilitas sitoplasma
. Meningkatkan penyerbukan silang alami
*. Sebagai penghasil benih hibrida
M d l j t
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
30/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
Sebagai penghasil sterilitas genetik 5en pengendali sterilitas dalam kondisi
homosigot resesif dapat diperolehdengan metode silang balik (back cross)
Mempertahankan polen sterildisilangkan dengan indiidu heterosigotMsms
M d l j t
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
31/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
msms < MsMs
0& Msms
MSMS'13
MSmS123
msms'13 < msms
8aur silang balik selanjutnya
Sebagai penghasil sterilitas genetik
M d l j t
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
32/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
Sebagai penghasil sterilitas sitoplasma 8igunakan untuk tujuan komersial karena
jauh lebih mudah mempertahankan
ketersediaan polen
5alur polen fertil dapat dipertahankan dengan
penyerbukan sendiri
5alur polen steril dipertahankan dengan
persilangan antara tetua betina steril (S,
msms) dengan tetua jantan fertil (;, msms)
Mandul jantan
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
33/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
Sebagai penghasil sterilitas sitoplasma
eterangan" rf = ms
Mandul jantan
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
34/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
Meningkatkan penyerbukan silang alami 5en mandul jantan menyediakan
mekanisme untuk meningkatkan
penyerbukan silang dalam tanaman
menyerbuk sendiri.
5en mandul jantan berpotensi untuk
memperoleh kombinasi persilangan yang
meningkat, terutama pada persilanganacak diantara generasi yang
bersegregasi.
Mandul jantan
8/17/2019 PT 4. Sterilitas, Inkompatibilas, Mandul Jantan
35/35
Mandul jantan
plikasi Mandul antan Pada Pemuliaan Tanaman
Sebagai penghasil benih hibrida . $enih hibrida dihasilkan dari dari
perka%inan tetua jantan dan tetua betina.
Polen fungsional betina harus dihilangkanuntuk mencegah penyerbukan sendiri.
Pada tanaman budidaya ini sulit dilakukan
karena secara normal merupakan
tanaman biseksual alamiah.
Mandul jantan dapat digunakan sebagai
tetua betina.
Top Related