PROSPEK PERANAN PEMULIAAN TANAMAN PADI DALAM DINAMIKA PERKEMBANGAN ZAMAN

I.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Padi merupakan bahan makanan pokok bagi sekitar setengah penduduk dunia. Di Indonesia padi merupakan makanan pokok utama, disusul jagung dan ketela pohon.Sekitar 90% produksi dan konsumsi padi berada di Asia.

Peningkatan produksi padi tetap merupakan tantangan utama di masa depan.  Pada tahun 2025 kebutuhan padi nasional diprediksikan meningkat dengan adanya pertambahan penduduk.Hal ini bertolak belakang dengan  produksi padi yang dihasilkan per tahunnya yang semakin menurun dikarenakan sulitnya membuka lahan pertanian yang baru,serta dinamika nasional dan global yang kompleks.Tanpa upaya yang serius, permasalahan tersebut tidak akan teratasi.Salah satu upaya untuk menyelesaikan permasalan tersebut adalah dengan pemuliaan tanaman.

Pemuliaan tanaman merupakan suatu metode yang secara sistematik merakit keragaman genetik mennjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.Dalam pemuliaan tanaman berperan ilmu (science) dan seni (art) yang ada pada diri pemulia dalam melakukan pemuliaan tanaman.

Varietas unggul sebagai hasil kegiatan pemuliaan tanaman merupakan salah satu teknologi kunci dalam peningkatan hasil padi.Peningkatan produksi padi didominasi peranan peningkatan produktivitas (teknologi).Sementara itu dalam teknologi,peran varietas bersama pupuk dan air terhadap peningkatan produktivitas padi.

Tinjauan sejarah dan perspektif kedepan pemuliaan padi sawah khususnya di Indonesia, diharapkan dapat mengungkap dinamika dan perannya dalam penyediaan  pangan di Indonesia dulu, kini, dan esok.

Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta preferensi masyarakat.  Sejalan dengan berkembangnya kondisi sosial ekonomi masyarakat, varietas yang dirakit pun terus berkembang. 

Padi hibrida merupakan salah satu hasil pemulian tanaman padi yang diciptakan dengan rekayasa genetika untuk meningkatkan produksivitas padi baik kualitas dan kuantitasnya.

1.2 Tujuan

            Untuk mengetahui varietas-varietas padi yang dapat menigkatkan produksi tanaman padi baik  kualitas maupun kuantitas sehingga kebutuhan pangan dapat terpenuhi.

II.TINJAUAN PUSTAKA

Persilangan padi di Indonesia dimulai pada tahun 1920-an, dengan memanfaatkan gene pool yang dibangun melalui introduksi tanaman.  Sampai dengan tahun 1960-an, pemuliaan padi diarahkan pada lahan dengan pemupukan yang rendah, atau tanaman kurang responsif terhadap pemupukan (Harahap,1972).

 Pengembangan varietas banyak diarahkan untuk meningkatkan daya adaptasi dan  toleransi terhadap cekaman biotik maupun abiotik pada agroekosistem yang dihadapi, sehingga mampu menciptakan stabilitas hasil tanaman yang baik (Khus et al., 1990)..

Ada beberapa teknologi yang dikembangkan untuk mengatasi sulitnya meningkatkan potensi hasil tanaman padi, dianaranya adalah perakitan padi hibrida dan padi tipe baru.  Rekayasa Genetika dengan memanfaatkan bioteknologi modern pun turut dimanfaatkan misalnya dalam peningkatan ketahanan terhadap hama/penyakit serta peningkatan mutu rasa dan nilai gizi beras (Wu, et al., 2002).

Rekayasa genetik pada tanaman padi telah banyak dan dilakukan dan telah berhasil dirakit beberapa varietas padi transgenik.  Upaya yang telah dilakukan mislnya untuk memasukkan gen ketahanan terhadap bakteri, fungi, serangga, serta perbaikan kualitas nutrisi tanaman.Ketahanan terhadap bakteri Xanthomonas oryzae dirakit dengan memanfaatkan gen Xa yang berasal dari spesies Oryza longistaminata.  Padi transgenik yang telah ada antara lain adalah Bt rice yang tahan terhadap hama penggerek batang,  Golden rice yang merupakan padi transgenik dengan kandungan beta karoten (provitamin A) yang tinggi, varietas dengan kandungan Fe pada beras yang tinggi, serta upaya memodifikikasi fotosintesis dari C3 menjadi C4.  Kegiatan besar yang saat ini tengah dilakukan adalah pemetaan genetik genom padi secara molekuler (Matsuoke, et al., 2000).

 Penemuan DNA memungkinkan dilakukannya identifikasi, isolasi dan modifikasi gen.  Karena setiap makhluk hidup pada dasarnya memiliki struktur DNA yang sama, maka Gen yang pada dasarnya merupakan segmen DNA dari spesies manapun, dari hewan, bakteri,  maupun tumbuhan dapat  disisipkan pada segmen DNA tanaman.  Proses tersebut dinamakan transformasi gen dan tanaman yang telah dimasuki gen asing disebut dengan tanaman transgenik (Matsuoke, et al., 2000).

Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe sebelumnya.  Kunci kemampuan hibrida untuk memecahkan kemandekan peningkatan potensi hasil adalah potensi heterosisnya (hybrid vigor), yaitu superioritas F1 hibrida atas tetuanya (Virmani et al., 1997). 

Varietas padi hibrida diharapkan memiliki karakteristik daya hasil lebih tinggi daripada varietas yang umum ditanam petani saat ini.  Selain keunggulan potensi hasil tersebut, padi  hibrida harus disertai dengan berbagai sifat unggul yang terdapat pada varietas pembanding yang saat ini umum ditanam petani (Virmani,1994)

III. PEMBAHASAN

Penemuan DNA memungkinkan dilakukannya identifikasi, isolasi dan modifikasi gen.  Karena setiap makhluk hidup pada dasarnya memiliki struktur DNA yang sama, maka Gen yang pada dasarnya merupakan segmen DNA dari spesies manapun, dari hewan, bakteri,  maupun tumbuhan dapat  disisipkan pada segmen DNA tanaman.  Proses tersebut dinamakan transformasi gen dan tanaman yang telah dimasuki gen asing disebut dengan tanaman transgenik. 

Rekayasa genetik pada tanaman padi telah banyak dan dilakukan dan telah berhasil dirakit beberapa varietas padi transgenik.  Upaya yang telah dilakukan mislnya untuk memasukkan gen ketahanan terhadap bakteri, fungi, serangga, serta perbaikan kualitas nutrisi tanaman.Ketahanan terhadap bakteri Xanthomonas oryzae dirakit dengan memanfaatkan gen Xa yang berasal dari spesies Oryza longistamina.  Padi transgenik yang telah ada antara lain adalah Bt rice yang tahan terhadap hama penggerek batang,  Golden rice yang merupakan padi transgenik dengan kandungan beta karoten (provitamin A) yang tinggi, varietas dengan kandungan Fe pada beras yang tinggi, serta upaya memodifikikasi fotosintesis dari C3 menjadi C4.  Kegiatan besar yang saat ini tengah dilakukan adalah pemetaan genetik genom padi secara molekuler

2.3 Perakitan Padi Hibrida

Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe sebelumnya.  Kunci kemampuan hibrida untuk memecahkan kemandekan peningkatan potensi hasil adalah potensi heterosisnya (hybrid vigor), yaitu superioritas F1 hibrida atas tetuanya. 

Pengembangan padi hibrida diawali dengan penemuan CMS (cytoplasmic male sterile) dan paket teknologi produksi benih padi hibrida. Teknologi padi hibrida dalam hal ini memerlukan pemanfaatan tiga galur, yaitu CMS, Restorer, dan Maintainer, sehingga biasa disebut dengan teknik tiga galur  Selanjutnya berkembang teknik hibrida dua galur yang memanfaatkan galur EGMS = Environment Genic Male Sterility.  Galur EGMS dapat menjadi steril pada kondisi tertentu sehingga  digunakan sebagai mandul jantan, tetapi dapat menjadi fertil pada kondisi yang lain sehingga digunakan untuk memperbanyak galur EGMS tersebut.  Satu galur yang lain adalah tetua jantan. 

Teknik tiga galur memerlukan dukungan komponen-komponen berikut :

1.     Galur mandul jantan  (CMS = galur A) yang 100% mandul dan stabil kemandulannya

2.     Galur pemulih kesuburan (restorer = galur R) yang tinggi daya pemulihan kesuburannya, serta daya gabung khususnya, sehingga  nilai heterosis tinggi

3.     Galur pelestari kemandulan tepung sari (galur B) yang murni

Varietas padi hibrida diharapkan memiliki karakteristik daya hasil lebih tinggi daripada varietas yang umum ditanam petani saat ini.  Selain keunggulan potensi hasil tersebut, padi  hibrida harus disertai dengan berbagai sifat unggul yang terdapat pada varietas pembanding yang saat ini umum ditanam petani. 

Padi hibrida yang dihasilkan saat ini banyak memiliki latar belakang  genetik galur-galur yang berasal dari IRRI.  Namun demikian, pemanfaatan galur-galur yang beradaptasi baik di Indonesia mulai dilaksanakan, sehingga pada masa datang diharapkan hibrida yang dihasilkan sudah beradaptasi terhadap kondisi agroekosistem di Indonesia. 

Perakitan dan pengujian padi hibrida yang dilaksanakan di Indonesia telah menghasilkan tiga kombinasi hibrida harapan yang telah diuji multi lokasi.    Saat ini telah berhasil dilepas dua varietas hibrida, yaitu Maro dan Rokan.  Walaupun demikian, pengembangan padi hibrida saat ini masih menghadapi beberapa kendala seperti :

1.     Standart heterosis yang tidak stabil pada lingkungan yang berbeda

2.     Produksi benih hibrida yang masih rendah, karena tidak sinkronnya pembungaan galur CMS dengan restorer (R) dan maintainer (B).  Namun demikian, pada penelitian terakhir di lapangan dilaporkan bahwa sinkronisasi pembungaan antara galur CMS dan Restorer cukup baik dan tidak ada interaksi yang nyata antara galur dengan lingkungan.

3.     Galur-galur CMS sangat peka terhadap hama dan penyakit daerah tropis.  Namun demikian, dengan pemanfaatan Restorer yang tahan kelemahan tersebut diharapkan dapat tertutupi.

2.2 Perakitan Padi Tipe Baru

            Sejak varietas IR8 yang sangat respon terhadap pemupukan tersebar luas di berbagai negara, revolusi hijau dimulai dan produksi padi meningkat luar biasa.   Namun, sejak tahun 1980-an produktivitas padi sawah tidak banyak meningkat, hal itu diduga karena diversitas genetik yang sempit.  Upaya terobosan dilakukan untuk membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan produktivitas tanaman.  Padi yang akan dibentuk tersebut kemudian dikenal dengan padi tipe baru.IRRI mulai mengembangkan padi tipe baru pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasil-hasilnya telah didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut. 

Landasan pemikiran dalam pembentukan padi “tipe baru” adalah meningkatkan Indeks Panen (IP) dan produksi biomassa tanaman. Indeks panen adalah perbandingan bobot kering gabah dengan total biomassa tanaman.  IP varietas padi sebelumnya (semi dwarft) berkisar antara 0,45-0,50.  IP tersebut diupayakan untuk ditingkatkan menjadi 0,6.  Cara untuk meningkatkan IP tersebut adalah dengan meningkatkan proporsi distribusi fotosintat ke sink daripada ke source yang akan diperoleh dengan cara meningkatkan sink size yang meliputi : peningkatan jumlah gabah per malai dan peningkatan translokasi asimilat ke gabah, serta meningkatkan masa pengisian gabah, antara lain dengan penundaan senescence kanopi, memperpanjang masa pengisian biji, dan peningkatan ketahanan terhadap rebah.   Adapun cara untuk meningkatkan biomassa tanaman adalah memodifikasi kanopi sehingga pembentukan kanopi dan penyerapan hara cepat serta mengurangi konsumsi karbon.

Karakteristik arsitektur tanaman yang diperkirakan dapat meningkatkan indeks panen adalah berpotensi hasil tinggi, malai lebat (± 250 butir gabah per malai), jumlah anakan produktif lebih dari 10 buah dengan  pertumbuhan yang serempak, tanaman pendek (± 90 cm), bentuk daun lebih efisien, hijau tua, dan senescence lambat, tahan rebah, perakaran vigorous, batang lurus, tegak, besar, dan berwarna hijau gelap, sterilitas gabah rendah, berumur genjah ( 100-130 hari), beradaptasi tinggi pada kondisi musim yang berbeda, indeks panen mencapai 0,6, efektif dalam translokasi fotosintat dari source ke sink (biji), responsif terhadap pemupukan berat, dan tahan terhadap hama dan penyakit.

Kendala dalam program NPT menurut Peng et al, 1998 adalah produksi biomassa yang masih rendah, serta tingkat sterilitas yang masih tinggi, diduga karena populasi awalnya dibuat dengan menyilangkan padi yang berbeda sub spesies (indica x japonica tropic), sehingga terjadi ketidak teraturan meiosis dan tidak samanya distribusi kromosom pada keturunannya.

Upaya pemecahan yang dilakukan antara lain adalah melakukan persilangan sebanyak-banyaknya untuk membentuk populasi dengan memanfatkan tetua tropical japonica dengan sterilitas malai yang rendah, dan melakukan kultur embrio untuk persilangan yang sulit menghasilkan benih.

Populasi dasar padi NPT banyak dibentuk dengan memanfaatkan tetua dari sub spesies Indica dan Japonica tropik sehingga latar belakang genetiknya cukup luas dan diharapkan dapat memecahkan stagnasi yang terjadi pada varietas-varietas yang sudah ada.  Hidayat, 2001 melaporkan bahwa IRRI banyak sekali memanfaatkan varietas lokal Indonesia sebagai tetua dalam pembentukan NPT.  Varietas yang dijadikan sebagai donor untuk sifat anakan sedikit antara lain : Gaok, Genjah gempol, dan Genjah wangkal.  Varietas-varietas yang dapat membentuk sifat malai lebat antara lain: Djawa, Ketan Gubat, dan Pare Bogor. Sumber gen sifat batang kuat antara lain : Putih Dayen, Gunang, dan Sirah Bareh.  Varietas tahan tungro : Bali Ontjer, Gundil Kuning, Jimbrug, dan Umbuk putih.  Pada awalnya pembentukan populasi tanaman padi NPT di Indonesia telah digunakan varietas-varietas, IRBB5, Weshang II, Memberamo, Maros, TB154, BP68, IR65600 sebagai tetua persilangan.  Kegiatan tersebut telah menghasilkan galur-galur yang sedang diuji daya hasilnya seperti : BP138E-KN-36-2-2, BP364B-MR-33-2-PN-5-1, dan IR66160-121-4-5-3-MR-3-PN-1-2-1-1 (Balai Penelitian Tanaman Padi, 2001).  Diharapkan dalam beberapa tahun ke depan salah satu dari galur tersebut dapat dilepas sebagai varietas padi “tipe baru”.

2.3 Peranan Pemuliaan bagi kesejahteraan hidup manusia pada Masa Depan

Padi adalah sumber makanan pokok bagi hampir seluruh rakyat Indonesia.  Oleh karena itu, padi merupakan komoditi strategis yang dapat memberikan dampak yang serius pada bidang sosial, ekonomi, maupun politik di Indonesia.  Sejalan dengan hal tersebut, pengadaan padi nasional harus betul-betul diperhatikan agar tidak terjadi gejolak yang tidak diinginkan.

Penggunaan varietas hibrida dapat memberikan lonjakan peningkatan produktivitas yang memberikan harapan terpenuhinya kebutuhan padi dimasa yang akan datang.  Teknologi padi hibrida potensial untuk memenuhi kebutuhan pangan di indonesia.

 Padi Tipe Baru (New Plant Type, NPT), juga diharapkan dapat memacu peningkatan produksi padi.Potensi hasil varietas padi tipe baru mencapai 30 – 50% lebih tinggi daripada varietas unggul yang telah ada, pada kondisi lingkungan yang ideal.Keunggulan tersebut dapat ditingkatkan dengan memanfaatkannya sebagai  bahan dalam perakitan varietas hibrida.  Varietas hibrida yang dihasilkan diharapkan memiliki produktivitas 15% lebih tinggi daripada NPT asalnya.  Keunggulan tersebut memberi harapan bahwa pelandaian peningkatan produktivitas padi dapat teratasi.Upaya pemuliaan tanaman padi telah secara nyata meningkatkan produksi padi.  Revolusi hiijau merupakan sumbangan nyata pemuliaan tanaman bagi kesejahteraan umat manusia.

Dalam rekayasa genetik tanaman padi, diterapkan pengujian-pengujian yang sangat ketat, meliputi berbagai hal secara komprehensif dan pada standar periode waktu tertentu.   Varietas yang dilepas telah melewati pengujian-pengujian tersebut sehingga diyakini aman bagimanusia dan lingkungan.  Khusus produk bahan konsumsi manusia, telah ada protokol pengujian tersendiri yang menjamin kemanan pangan tersebut. 

Rekayasa genetik tanaman padi diharapkan dapat mengatasi permasalahan ke depan yang ada.  Pemuliaan tanaman diharapkan dapat memberikan peran nyatanya dalam setiap tahap perkembangan peradaban manusia.  Setelah green revolution, diharapkan muncul gene revolution yang mampu mengatasi permasalahan pangan ke depan tersebut.

IV.  KESIMPULAN

1.   Pemuliaan Padi terus berkembang sesuai dengan semakin kompleksnya kebutuhan.  Tipe varietas yang dihasilkan maupun teknologi yang digunakan terus mengalami perkembangan.

2.   Padi hibrida, padi tipe baru, maupun padi hasil rekayasa genetik diharapkan dapat menjawab permasalahan pangan dimasa yang akan datang,baik secara kuantitas maupun kualitas.

3. Upaya pemuliaan tanaman telah memberikan sumbangan nyata bagi kesejahteraan umat manusia, namun penerapannya secara bijaksana harus diperhatikan.

DAFTAR PUSTAKA

Adijono, Suwarno, Yuniati P, E. Lubis, Sudibyo, dan B. Sutaryo. 2000.  Pengujian Beberapa Padi Hibrida Harapan di Berbagai Lingkungan Pengujian dalam Upaya Pengembangan Varietas Padi Hibrida.  Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1999/2000 Buku II.  Balai Penelitian Tanaman Padi. Sukamandi.

Makmur, A., 1985. Pengantar Pemuliaan Tanaman.  Bina Aksara.  Jakarta. 77 hal.

Soewito, T., Adijono Pa, E. Suparman, Supartopo, P.H. Siwi. 2000. Peningkatan ketahanan varietas padi unggul tahan terhadap wereng coklat.  Kumpulan makalah hasil penelitian 1999/2000.  Balai Penelitian Tanaman Padi. Sukamandi.

Suwarno. 2000.  Orientasi penelitian plasma nutfah dan pemuliaan untuk menyongsong tantangan perpadian masa depan.  Apresiasi seminar hasil penelitian tanaman padi.  Balai Penelitian Tanaman Padi Sukamandi, 10-11 November 2000.

BIOLOGI MOLEKULER DAN KETAHANAN PANGAN NASIONAL

BAB I. PENDAHULUAN

Revolusi hijau (green revolution) yang dikumandangkan tahun 1960 yang ditandai dengan perbaikan bercocok tanam seperti penggunaan bibit unggul, penggunaan pupuk yang sesuai, pemberantasan hama dan penyakit yang lebih intensif serta berbagai tindakan lainnya, memungkinkan peningkatan produksi pangan yang berasal dari tanaman pangan diseluruh dunia meningkat. Indonesiapun tidak ketinggalan menyongsongnya. Sehingga tahun 1984 oleh Food and Agriculture Organization (FAO) Indonesia diakui telah berswasembada beras berkat jasa revolusi hijau. Dengan demikian pada saat itu kekhawatiran akan terjadi krisis pangan khususnya di Indonesia sebagai akibat tidak seimbangnya antara bahan makanan pokok dengan jumlah penduduk dapat diatasi. 

Akibat dari pembangunan yang sangat pesat di berbagai bidang dalam beberapa tahun kemudian, lambat laun faktor-faktor produksi pertanian seperti lahan produktif semakin banyak terkonversi menjadi lahan non pertanian. Di sisi lain ternyata kecenderungan pertambahan penduduk yang terus meningkat. Pada tahun 2030 diperkirakan bahwa penduduk dunia mencapai 8 milyar atau meningkat sebesar 2 milyar dari populasi sekarang. Oleh karena itu peningkatan produksi pertanian perlu terus diupayakan seiring dengan peningkatan jumlah penduduk.

Peningkatan produksi pertanian dapat dilakukan dengan cara pemuliaan tanaman dengan rekayasa genetika sehingga dapat diperoleh hasil yang maksimal baik dalam kualitas dan kuantitafnya. Rekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman seperti ini disebut tanaman transgenik. Sudah diperoleh beberapa tanaman transgenik yang toleran terhadap salinitas, kekeringan dan hama penyakit.

BAB II. PEMBAHASAN

2.1 Ruang Lingkup Pemuliaan Konvensional (Selektif) dan Rekayasa Genetika

Banyak pakar memandang rekayasa genetika secara sederhana sebagai kelanjutan dari teknik pemuliaan konvensional karena kedua teknik itu pada dasarnya bertujuan untuk menggabungkan materi genetika dari sumber yang berbeda untuk menghasilkan organisme yang memiliki sifat-sifat baru yang berguna. Meskipun pada dasamya rekayasa genetika dan pemuliaan konvensional memiliki kesamaan. Namun kcdua teknik itu juga memiliki perbedaanperbedaan penting .

2.1.1 Parameter Pemuliaan konvensional Rekayasa genetika

a.      Tingkat Organisme utuh Sel atau molekul

b.      Ketepatan Sekumpulan gen Satu gen tunggal

c.       Kepastian Perubahan genetika sulit atau Perubahan bahan

d.      Tidak ada batasan suatu spesies atau satu genus taksonomi

Dalam rekayasa genetika, kita memindahkan satu gen tunggal yang fungsinya sudah diketahui dengan jelas, sedangkan pada umumnya yang dipindahkan berupa kumpulan gen, meskipun dalam metode pemuliaan tanaman ada metode silang balik (back cross) yang tujuannya mentransfer satu gen sehingga diperoleh galur isogenik. Dengan meningkatkan ketepatan dan kepastian dalam manipuiasi genetika, maka resiko untuk menghasilkan organisme dengan sifat-sifat yang tidak diharapkan dapat diminimumkan. Model uji coba (trial-and-error) dalam pemuliaan selektif dapat dibuat menjadi lebih tepat melalui rekayasa genetika.

 Konvensional mengawinkan organisme dari satu spesies, dari spesies yang berbeda, atau kadang-kadang dari genus yang berbeda. Dalam rekayasa genetika sudah tidak ada lagi hambatan taksonomi. Manipulasi genetika tidak lagi terbatas pada sekelompok kecil variasi genetika. Bila kita inginkan suatu bahan genetika untuk disisipkan pada suatu organisme, maka tidak lagi menjadi masalah

seberapajauh hubungan kekerabatan organisme pemilik bahan genetika tersebut.

Kemampuan memindahkan gen dari satu organisme ke organisme lain tanpa batasan taksonomi memungkinkan kita memanfaatkan sumber daya alam yang luar biasa, yaitu keragaman hayati (biodiversity). Tentu saja semua usaha itu dapat dilakukan dengan dampak yang minimal bila kita mau belajar dari kearifan proses-proses biologi yang mendasari keragaman tersebut.

2.2.2 Pemuliaan Tanaman dan Biologi Mokuler

Pemuliaan tanaman konvensional menggunakan hasil observasi fenotipe,

kadang-kadang didukung oleh statistika yang rumit dalam menyeleksi individu

unggul dalam populasi pemuliaan. Namum demikian, tugas ini terkesan sulit karena kerumitan genetik dari sebagian besar sifat-sifat agronomi dan adanya interaksi yang kuat dengan faktor lingkungan. Oleh karena itu pemuliaan tanaman di masa mendatang akan lebih mengarah kepada penggunaan teknik dan metodologi pemuliaan molekuler dengan menggunakan penanda genetik. Dengan penggunaan “pemuliaan molekuler” ini telah menjanjikan keserdehanan terhadap kendala dan tantangan tersebut . Seleksi tidak langsung dengan menggunakan penanda molekuler yang terikat dengan sifat – sifat yang diinginkan telah memungkinkan studi individu pada tahap pertumbuhan dini, mengurangi permasalahan yang berkaitan dengan seleksi sifat-sifat ganda dan ketidaktepatan pengukuran akibat ekspresi sifat yang disebabkan oleh factor eksternal lokus genetik ganda.

Dengan kemajuan iptek di bidang biologi molekuler telah memberikan peluang untuk mengatasi keterbatasan itu, dimana beberapa aspek mikro dalam pemuliaan dapat diketahui dan dilakukan, antara lain :

(1) identifikasi dan penentuan letak gen

(2) pemindahan gen tak terbatas

(3) peningkatan pemahaman proses genetik dan fisiologi tanaman

(4) perbaikan diagnosis penyakit dengan metode molekuler

(5)pengaturan produksi protein pada tanaman serealia dan kacang-kacangan untuk meningkatkan gizi

(6) memudahkan dalam menghasilkan dan menyeleksi tanaman tahan hama, penyakit dan cekaman lingkungan

(7) memungkinkan dilakukannya transformasi, kontruksi, dan ekspresi genetik melalui teknologi DNA.

2.2 Pendekatan Biologi Molekuler untuk mengatasi Krisis Pangan

Usaha yang dilakukan untuk menanggulangi krisis pangan di Indonesia dengan pendekatan biologi molekuler, antara lain dengan merakit tanaman yang resisten terhadap serangan hama dan penyakit, serta toleran terhadap cekaman lingkungan (salin, kekeringan dan keracunan Al).

Rekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman seperti ini disebut tanaman transgenik. Sudah diperoleh beberapa tanaman transgenik yang toleran terhadap salinitas, kekeringan dan hama penyakit sebagai berikut :

a.      Tanaman Transgenik Toleran salin

Dengan teknologi kultur jaringan telah dapat dikembangkan tanaman transgenik toleran salin. Rekayasa genetika mentransfer gen dari padi liar yang toleran terhadap salin ke padi yang biasa digunakan sebagai bahan pangan melalui

fusi protoplasma. Dapat juga ditransfer dari sejenis jamur yang tahan salin kepada

tanaman yang akan dijadikan tanaman transgenik. Beberapa tomat, melon, dan barley transgenik yang toleran dengan salin.

b.      Tanaman Transgenik Tahan Kekeringan

Tanaman tahan kekeringan memiliki akar yang sanggup menembus tanah

kering, kutikula yang tebal mengurangi kehilangan air, dan kesanggupan menyesuaikan diri dengan garam di dalam sel. Tanaman toleran terhadap kekeringan ditransfer dari gen kapang yang mengeluarkan enzim trehalose. Tembakau salah satu tanaman transgenik yang dapat toleran dengan suasana kekeringan.

c.       Tanaman Transgenik Resisten Hama

Bacillus thuringiensis menghasilkan protein toksin sewaktu terjadi sporulasi atau saat bakteri membentuk spora. Dalam bentuk spora berat toksin 20% dari berat badan spora. Apabila larva insek memakan spora maka di dalam alat pencernaan larva insek, spora bakteri dipecah dan keluarlah toksin. Toksin masuk ke dalam membran sel alat pencernaan larva, mengakibatkan alat pencernaan mengalami paralisis, pakan tidak dapat diserap sehingga larva mati. Dengan membiakkan Bacillus thuringiensis kemudian diektrak dan dimurnikan maka akan diperoleh insektisida biologis (biopestisida) dalam bentuk kristal. Insektisida biologis serupa saja aplikasinya maupun untung ruginya dengan insektisida kimia lainnya. Oleh karena itu, pada tahun 1985 dimulai rekayasa gen dari Bacillus thuringiensis dengan kode gen Bt toksin.

Kloning Bt toksin dibedakan menjadi empat golongan besar gen: gen cryl spesifik untuk moths dan kupu-kupu; gen cryll khusus untuk lepidoptera (kupu-kupu), diptera (lalat), dan kumbang (coleoptera); gen cryIII untuk coleoptera; serta gen cryIV untuk diptera. Bt toksin gen merupakan gen tunggal. Tanaman tembakau untuk pertama kali merupakan tanaman transgenic pertama yang menggunakan gen Bt toksin, disusul famili tembakau, yaitu tomat dan kentang.

Dengan sinar ultraviolet gen penghasil insektisida pada tanaman dapat

diinaktifkan. Jagung juga telah direkayasa dengan menggunakan gen Bt toksin, tetapi diintegrasikan dengan plasmid bakteri Salmonella parathypi, yang menghasilkan gen yang menonaktifkan ampicillin. Pada jagung juga direkayasa adanya resistensi herhisida dan resistensi insektisida sehingga tanaman transgenik jagung memiliki berbagai jenis resistensi hama tanaman. Bt toksin gen juga direkayasa ke tanaman kapas bahkan multiple-gene dapat direkayasa genetika pada tanaman transgenik. Toksin yang diproduksi dengan tanaman transgenik menjadi nonaktif apabila terkena sinar matahari, khususnya sinar ultraviolet

Sejumlah tanaman transgenik toksin Bt telah berhasil diproduksi, antara lain kentang (Bt toksin terhadap Colorado bettle, produksi Mycogen, San Diego, California, Amerika Serikat), jagung (Bt toksin terhadap pengerek batang European, produksi Ciba Seed, Greensboro, California Utara, Amerika Serikat.

d.      Tanaman Transgenik Resisten Penyakit

Virus JGMV adalah virus yang asam nukleatnya berupa utas tunggal RNA

dengan panjang 9.7 kilo basa (kb), virus ini menyerang beberapa tanaman yang tergolong dalam famili Graminae, seperti jagung dan sorgum yang menimbulkan kerugian secara ekonomi cukup besar. Gejala yang ditimbulkan dapat diamati pada daun berupa mosaik, nekrosa, atau kombinasi keduanya. Akibat serangan virus ini, kerugian para petani dapat sangat tinggi atau bahkan tidak panen sama sekali.

Pada tahun 1960-an Department of Primary Industry di Quennsland telah

mengembangbiakkan suatu jenis sorgum baru yang berasal dari India yang resisten terhadap virus JGMV tipe liar (JGMV-Jg). Sorgum tersebut diberi nama sorgum Krish dan dipercayai mempunyai gen resisten N yang tahan terhadap serangan JGMV-Jg. Percobaan ini menghasilkan beberapa galur sorgum Krish (misal QL12) yang resisten terhadap JGMV-Jg dan telah disebarkan kepada petani dan memberikan keuntungan.

Pendekatan biologi molekul, masa depan untuk membuat tanaman sorgum atau jagung transgenic dengan menyisipkan CP JGMV Krish-infecting strain ke genom tanaman terbuka dan diharapkan dapat membantu mengutasi masalah penyakit virus.

Pada tahun 1986 kelompok peneliti Roger Beachy menunjukkan bahwa

tanaman tembakau transgenik yang mengekspresikan protein mantel tobacco mosaic virus (TMV) terlindungi dari infeksi TMV. Begitu pula pada biji-biji labu kuning transgenik dengan protein mantel virus memberikan proteksi terhadap water melon mosaic virus 2 (dua) dan Zucchini yellow mosaic virus telah banyak dijual di Amerika Serikat. Teknik ini merupakan piranti handal dalam perbaikan tanaman, khususnya tanaman seperti kentang, yang diperbanyak secara vegetatif, dimana penyakit virus dapat ditransmisikan dari tahun ke tahun melalui material pertanaman. Beberapa tanaman transgenik yang meliputi tanaman pangan dan industry telah dikembangkan dan sedang diteliti di Indonesia

BAB III. KESIMPULAN

Dari ulasan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Dengan memanfaatkan tanaman transgenik secara selektif kita dapat memanfaatkan semua lahan marginal menjadi produktif, sehingga kurangnya

sumber daya lahan tidak menjadi kendala.

2.    Dengan asumsi potensi lahan yang masih sangat luas tentu dapat menjamin

kontinuitas produksi dari tanaman pangan untuk jangka panjang.

3.    Bahwa pendekatan biologi molekul cukup menjanjikan penyelesaian yang

tuntas dan tepat sasaran dalam menghadapi masalah pangan di Indonesia. Oleh karena itu kiranya tidak berlebihan apabila usaha awal untuk merakit tanaman transgenik di negara kita ini perlu dilakukan supaya risiko yang bakal berdampak negatif pada manusia ataupun lingkungan dapat dikurangi. Kearifan dan tanggung jawab moral yang sangat tinggi merupakan salah satu modal utama dalam menekuni bidang rekayasa genetika ini.

4.    Perlu ditingkatkan kemampuan sumber daya manusia di Indonesia dalam hal

       rekayasa genetika, agar ketergantungan akan bibit tanaman transgenik tidak terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

Barton, K.A. and Miller M.J., 1993. Production Bacillus thuringiensis Insecticidal Protein in Plant in SD Kung and R Wud (eds) Transgenic Plants Vol.1,Engineering and Utilization, Acaddemic Press New York.

Moeljopawiro S. dan Bustaman M., 1993. Pemuliaan dan Biologi Molekuler. Prosiding Simposium Kinerja Penelitian Tanaman Pangan III. Badan Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.

Nasir M., 2002. Bioteknologi Molekuler Teknik Rekayasa Generika Tanaman. Penerbit PT. Citra Aditya Bakti. Bandung.

Sitepoe M., 2001. Rekayasa Genetika. Penerbit. Grasindo. Jakarta.

Sunarto, 2001. Peningkatan Produksi Pertanian melalui Penggunaan Varietas yang Toleran Cekaman Lingkungan. Pidato Pengukuhan Guru Besar. Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Puwokerto.

kastrasi dan hibridisasi

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Perkembangbiakan dalam tanaman dibagi menjadi menjadi dua yaitu vegetatif dan generatif. Perkembang biakan generatif dalam tanaman dicirikan dengan adanya proses pembuahan yang kemudian membentuk zigot. Zigot tersebut yang berkembang menjadi embrio yang terdapat dalam biji. Proses pembentukan biji tersebut berada dalam organ tanaman yang dinamakan bunga. Berdasarkan beberapa penelitian lebih lanjut menunjukkan bunga dapat terletak di ujung batang atau cabang dan ketiak daun, yang letaknya sama dengan tempat tunas yang akan tumbuh menjad cabang, bagian-bagian bunga (kelopak, tajuk, benang sari, putik) kadang-kadang dapat menyerupai daun biasa dengan perbedaan sedikit sampai besar sekali, pada ketiak daun kelopak atau daun tajuk kadang-kadang dapat membentuk sebuah kuncup, dan kadang-kadang bunga dapat membentuk biasa yang berdaun.

Di alam penyerbukan silang terjadi secara spontan. Penyerbukan tersebut terjadi dengan bantuan angin, serangga pollination dan binatang lainnya. Pada penyerbukan alami tidak diketahui sifat-sifat dari pohon induk apakah sifat dari pohon induk baik atau buruk sehingga tidak dapat dilakukan pengontrolan akibatnya hasilnya seringkali mengecewakan. Oleh karena itu agar persilangan dapat dikontrol dan hasilnya sesuai dengan yang diharapkan, maka manusia melakukan penyerbukan silang buatan. Untuk mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh melalui beberapa metode. Metode pemulian tanaman ini sangat ditentukan oleh sistem penyerbukan ataupun cara perkembangbiakan tanaman. Metode untuk tanaman menyerbuk sendiri berbeda dengan untuk tanaman yang menyerbuk silang. Metode untuk tanaman yang dikembangbiakan sacara seksual berbeda dengan yang dikembangbiakan secara aseksual.Tanaman menyerbuk sendiri dapat dimuliakan antara lain melalui hibridisasi. Hibridisasi atau persilangan bertujuan menggabungkan sifat-sifat baik dari kedua tetua atau induknya sedemikian rupa sehingga sifat-sifat baik tersebut dimiliki keturunannya. Sebagai hasil dari hibridisasi adalah timbulnya keragaman genetik yang tinggi pada keturunannya. Dari keragaman yang tinggi inilah pemulia tanaman akan memilih tanaman yang mempunyai sifat-sifat sesuai dengan yang diinginkan

Dalam proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan. Banyak kita jumpai percobaan persilangan dalam kajian ilmu genétika menghasilkan keturunan yang tidak sesuai dengan Hukum Mendel. Pemuliaan tanaman yang dikembangbiakan secara vegetatif dapat ditempuh melalui hibridisasi. Oleh karena kita perlu membuat variasi, maka dilakukan dengan jalan ini akan diperoleh sumber variabilitas atau klon-klon baru yang sangat luas variabilitasnya dan menjadi sumber penyeleksian klon baru. Berbeda dengan tanaman yang menyerbuk sendiri, dalam tanaman yang diperbanyak dengan jalan aseksual karena sifatnya heterozigot maka segregasi terjadi pada F1.

Bunga adalah batang dan daun yang termodifikasi. Modifikasi ini disebabkan oleh dihasilkannya sejumlah enzim yang dirangsang oleh sejumlah fitohormon tertentu. Pembentukan bunga dengan ketat dikendalikan secara genetik dan pada banyak jenis diinduksi oleh perubahan lingkungan tertentu, seperti suhu rendah, lama pencahayaan, dan ketersediaan air. Bunga disebut bunga sempurna bila memiliki alat jantan (benang sari) dan alat betina (putik) secara bersama-sama dalam satu organ. Bunga yang demikian disebut bunga banci atau hermafrodit. Suatu bunga dikatakan bunga lengkap apabila memiliki semua bagian utama bunga. Organ reproduksi betina adalah daun buah atau carpellum yang pada pangkalnya terdapat bakal buah (ovarium) dengan satu atau sejumlah bakal biji (ovulum, jamak ovula) yang membawa gamet betina) di dalam kantung embrio. Pada ujung putik terdapat kepala putik atau stigma untuk menerima serbuk sari atau pollen. Tangkai putik atau stylus berperan sebagai jalan bagi pollen menuju bakal bakal buah.

Kastrasi adalah kegiatan pembuangan bunga dan buah pasir untuk merangsang pertumbuhan vegetatif serta untuk mencegah infeksi hama dan penyakit. Kastrasi dilakukan ketika tanaman mulai berbunga untuk pertama kalinya sampai tanaman berumur 33 bulan (6 bulan sebelum panen). Kastrasi dilakukan dengan interval satu bulan sekali. Proses penyerbukan merupakan resultan dari serangkaian interaksi yang telah terbentuk antara tanaman berbunga dan pollinatornya, yang dikondisikan oleh lingkungan menjelang dan selama anthesis. Dengan demikian, keberhasilan penyerbukan mensyaratkan adanya kemampuan dari pollinator untuk membangun sejumlah interaksi dengan tanaman berbunga yang dapat mengakibatkan terjadinya transfer tepung sari. Kastarasi juga cara mengebiri bunga atas emaskulasi yaitu membuang benangsari yang masih muda atau belum masak dari sebuah bunga atau kuncup bunga dari induk betina. Pada umumnya kastrasi dilakukan satu atau dua hari sesaat bunga itu mekar. Sehubungan dengan itu maka pertumbuhan kuncup bunga perlu dipelajari atau diamati secara sesksama . Pada peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetik yang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam laporan praktikum kali ini akan dibahas mengenai kastrasi dan hibridisasi.

1.2  Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui teknik kastasi dan hibridisasi serta aplikasinya di lapangan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Perkawinan antar spesies merupakan salah satu cara yang digunakan dalam meningkatkan keragaman genetik bahan pemuliaan. Keragaman tersebut nantinya akan diseleksi untuk mendapatkan varietas yang memiliki sifat unggul. Varietas bersifat unggul tersebut yang nantinya dapat dilepas sebagai varietas unggul. Perkawinan silang antar spesies dan dalam spesies memiliki beberapa perbedaan dalam tingkat keragaman genetik nantinya. Jenis perkawinan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor. Sehingga dalam proses perkawinan dalam tanaman atau sering disebut dengan penyerbukan diperlukan pengetahuan khusus mengenai meorfologi dan sifat-sifat pada bunga. Keragaman populasi yang tinggi dengan sasaran yang spesifik dapat juga digunakan sebagai sumber induk untuk program-program persilangan yang akan datang. Pada kenyataannya, semua sistem pembastaran  (hibridisasi) merupakan sumber karakter tanaman-tanaman induk masa datang (Welsh, 1991).

Bunga sebagai organ reproduksi memiliki dua bagian penting untuk proses perkembangbiakan yaitu benag sari dan putik, meskipun demikian bunga dapat memiliki beberapa bagian lain yang memiliki fungsi khusus. Berdasarkan strukturnya bunga terbagi menjadi dua yaitu:

1. Bunga lengkap
2. Bunga tidak lengkap

Pembagian bunga berdasarkan struktur didasarkan kelengkapan bagian bunga yang dimiliki. Bunga lengkap memiliki empat bagian utama yaitu:

1. Kelopak (calyx)
2. Tajuk atau mahkota (corolla)
3. Benang sari (stamen)
4. Putik (pistillum)

Benang sari dan putik merupakan komponen utama dalam penyerbukan dalam bunga. Benang sari dan putik itu sendiri terdapat dalam bunga sehingga dapat dikatakan bahwa bunga merupakan alat perkembangbiakan generatif bagi tanaman. Oleh karena itu bunga dapat dibagi berdasarkan kelengkapan alat kelaminnya menjadi:

1. Bunga sempurna
2. Bunga tidak sempurna

Bunga sempurna merupakan bunga yang memiliki benang sari dan putik. Benang sari setiap tanaman memiliki jumlah dan ukuran tersendiri pada tiap spesies tanaman (Allard, 1992)

Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Pada peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetik yang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan (Allard, 1995).

Terdapat beberapa metode persilangan buatan yang dapat dilakukan untuk mendapatkan varietas unggul padi, yaitu silang tunggal atau single cross (SC), silang puncak atau top cross (TC), silang ganda atau double cross (DC), silang balik atau back cross (BC), dan akhir-akhir ini dikembangkan pula metode persilangan multi cross (MC). Silang tunggal hanya melibatkan dua tetua saja. Silang puncak merupakan persilangan antara F1 dari silang tunggal dengan tetua lain. Silang ganda merupakan persilangan antara F1 dengan F1 hasil dari dua persilangan tunggal. Silang balik adalah persilangan F1 dengan salah satu tetuanya. Silang banyak merupakan persilangan yang melibatkan lebih dari empat tetua. Tanda persilangan antara tetua menggunakan garis miring (/). Dua garis miring menunjukan persilangan antara suatu hibrida dengan suatu varietas, contoh: A/B = SC, A/B//C = TC, A/B//C/D = DC (Supartopo, 2006).

Kastrasi atau emaskulasi adalah membuang bagian tanaman yang tidak diperlukan. Kegiatan ini biasa disebut dengan pengebirian. Kastrasi dilakukan sehari sebelum penyerbukan agar putik menjadi masak sempurna saat penyerbukan sehingga keberhasilan penyilangan lebih tinggi. Setiap bunga (spikelet) terdapat enam benang sari. Dua kepala putik yang menyerupai rambut tidak boleh rusak. Oleh karena itu perlu hati-hati dalam melakukan kastrasi. Bunga pada malai yang akan dikastrasi dijarangkan hingga tinggal 15-50 bunga. Sepertiga bagian bunga dipotong miring menggunakan gunting kemudian benang sari diambil dengan alat penyedot vacuum pump. Bunga yang telah bersih dari benang sari ditutup dengan glacine bag agar tidak terserbuki oleh tepung sari yang tidak dikehendaki (Wawan, 2002).

Sumber lain menyebutkan bahwa kastrasi atau emaskulasi adalah membuang bagian tanaman yang tidak diperlukan. Kegiatan ini biasa disebut dengan pengebirian. Kastrasi dilakukan sehari sebelum penyerbukan agar putik menjadi masak sempurna saat penyerbukan sehingga keberhasilan penyilangan lebih tinggi. Setiap bunga (spikelet) terdapat enam benang sari. Dua kepala putik yang menyerupai rambut tidak boleh rusak. Oleh karena itu perlu hati-hati dalam melakukan kastrasi (Supartopo, 2006).

Persiapan bunga tetua jantan dilakukan pada pagi hari saat akan melakukan persilangan. Pada tanaman tetua jantan, bunga yang akan digunakan serbuk sarinya dipetik dengan pinset/gunting, lalu diletakkan pada cawan petri. Bunga yang dipilih adalah yang baru mekar, kepala sarinya belum pecah, tumbuh normal, serta bebas hama dan penyakit. Selanjutnya, bunga dijemur pada sinar matahari pagi. Jika kepala sari sudah mulai pecah berarti penyerbukan ke tetua betina dapat dilakukan. Kepala sari yang telah pecah akan mengeluarkan serbuk sari berwarna kuning. Jika lokasi tanaman tetua jantan jauh dari tetua betina atau karena sebab lainnya, maka pemetikan bunga dilakukan pada saat kastrasi. Selanjutnya, bunga yang telah dipetik ditaruh dalam wadah yang tertutup rapat dan disimpan di tempat yang sejuk dan kering (Sukarmin, 2008).

Agar persilangan berhasil perlu diketahui tujuan dan prioritas persilangan serta sifatsifat penting varietas atau spesies tetua yang akan disilangkan, terutama biologi bunga dan teknik persilangan. Terdapat perbedaan karakter morfologi biologi bunga antara lada budi daya dan lada liar dalam hal arah tandan, bentuk dan posisi bunga hermaprodit, panjang tangkai, panjang tandan, serta waktu dan lamanya berbunga. Periode mekar bunga betina sekitar 5-11 hari, sedangkan periode masak bunga jantan 5-12 hari. Perbedaan waktu masak bunga betina dan bunga jantan adalah -5 sampai +1 hari. Pecahnya kepala sari pada lada budi daya bervariasi, umumnya terjadi pada malam hari antara pukul 21.00 - 06.00, sedangkan pada lada liar terjadi setelah pukul 09.00. Perbedaan waktu berbunga ini dipengaruhi oleh suhu dan cahaya. Pada suhu udara yang dingin, cuaca gelap atau musim hujan, saat berbunga akan terhambat. Suhu yang panas, cuaca cerah, dan musim kemarau akan mempercepat pembungaan (Wawan, 2002).

Kastrasi adalah proses membuang bagian bunga jantan pada tetua betina, dengan cara membuka mahkota bunga dan membuang serbuk sari sebelum terjadi persarian sendiri. Kastrasi dilakukan sehari sebelum penyerbukan, pada sore hari. Pada tanaman tetua betina dipilih bunga yang tumbuh normal dan bebas hama penyakit. Bunga dipilih yang masih kuncup yang diperkirakan keesokan harinya akan mekar. Mahkota bunga dibuka dengan menggunakan pinset kecil. Seluruh kepala sarinya dibuang dengan gunting kecil. Pembuangan kepala sari dilakukan dengan hati-hati agar tangkai putik tidak terluka atau patah. Bunga yang sudah dikastrasi selanjutnya dibungkus dengan kertas minyak agar tidak terserbuki oleh serbuk sari pada malai yang lain atau oleh serangga, hingga saat dilakukan penyilangan (Sukarmin Dan Farihul, 2008).

Varietas hibrida merupakan teknologi alternatif dalam upaya meningkatkan produksi padi, yaitu dengan memanfaatkan gejala heterosis yang mampu meningkatkan potensi hasil sebesar 15-20%. Cina adalah negara pertama di dunia yang menggunakan padi hibrida secara komersial sejak tahun 1976 dan di negara tersebut luas areal pertanaman padi hibrida meningkat hingga mencapai 17 juta ha dengan rata-rata hasil 6-7 ton/ha . Indonesia mempunyai 7.7 juta ha lahan sawah. Luas lahan ini adalah terluas ketiga setelah Cina dan India. Luas lahan didukung jumlah tenaga kerja yang besar untuk pertanian, memberi peluang bagi Indonesia untuk menerapkan teknologi padi hibrida. Pengujian daya hasil padi hibrida sejak tahun 1982 hingga 1985 menunjukkan keunggulan dibanding padi inbrida dalam hal hasil gabah kering dan umur (Angelita, 2007).

BAB 3. PEMBAHASAN

1.        Jelaskan Apa Yang Dimaksud Dengan Kkastrasi Dan Hibridisasi

Kastrasi adalah kegiatan pembuangan bunga dan buah pasir untuk merangsang pertumbuhan vegetatif serta untuk mencegah infeksi hama dan penyakit. Kastrasi dilakukan ketika tanaman mulai berbunga untuk pertama kalinya sampai tanaman berumur 33 bulan (6 bulan sebelum panen). Kastrasi dilakukan dengan interval satu bulan sekali. Proses penyerbukan merupakan resultan dari serangkaian interaksi yang telah terbentuk antara tanaman berbunga dan pollinatornya, yang dikondisikan oleh lingkungan menjelang dan selama anthesis. Dengan demikian, keberhasilan penyerbukan mensyaratkan adanya kemampuan dari pollinator untuk membangun sejumlah interaksi dengan tanaman berbunga yang dapat mengakibatkan terjadinya transfer tepung sari. Kastarasi juga cara mengebiri bunga atas emaskulasi yaitu membuang benangsari yang masih muda atau belum masak dari sebuah bunga atau kuncup bunga dari induk betina. Pada umumnya kastrasi dilakukan satu atau dua hari sesaat bunga itu mekar. Sehubungan dengan itu maka pertumbuhan kuncup bunga perlu dipelajari atau diamati secara sesksama .

Selain itu, untuk mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh melalui beberapa metode. Metode pemulian tanaman ini sangat ditentukan oleh sistem penyerbukan ataupun cara perkembangbiakan tanaman. Metode untuk tanaman menyerbuk sendiri berbeda dengan untuk tanaman yang menyerbuk silang. Metode untuk tanaman yang dikembangbiakan sacara seksual berbeda dengan yang dikembangbiakan secara aseksual. Tanaman menyerbuk sendiri dapat dimuliakan antara lain melalui hibridisasi. Hibridisasi atau persilangan bertujuan menggabungkan sifat-sifat baik dari kedua tetua atau induknya sedemikian rupa sehingga sifat-sifat baik tersebut dimiliki keturunannya. Sebagai hasil dari hibridisasi adalah timbulnya keragaman genetik yang tinggi pada keturunannya. Dari keragaman yang tinggi inilah pemulia tanaman akan memilih tanaman yang mempunyai sifat-sifat sesuai dengan yang diinginkan. Pemuliaan tanaman yang dikembangbiakan secara vegetatif dapat ditempuh melalui hibridisasi. Oleh karena kita perlu membuat variasi, maka dilakukan . Dengan jalan ini akan diperoleh sumber variabilitas atau klon-klon baru yang sangat luas variabilitasnya dan menjadi sumber penyeleksian klon baru. Berbeda dengan tanaman yang menyerbuk sendiri, dalam tanaman yang diperbanyak dengan jalan aseksual karena sifatnya heterozigot maka segregasi terjadi pada F1. Jadi tiap tanaman dalam F1 adalah sumber potensi dari klon baru, menghasilkan F2 jarang dilakukan. Selfing dapat menurunkan vigor. Langkah pertama hibridisasi pada tanaman yang menyerbuk sendiri yaitu memilih tetua yang berpotensi. Pemilihan tetua ini tergantung pada sifat yang akan dimuliakan apakah sifat kualitatif atau sifat kuantitatif. Pemilihan tetua kualitatif lebih mudah karena perbedaan penampakan tetua menunjukkan pula perbedaan gen pengendali sifat itu. Pemilihan tetua untuk sifat kuantitatif lebih sulit karena adanya perbedaan fenotipe yang belum tentu. Oleh karena itu, pemilihan tetua perlu dipertimbangkan dari segi lain, yaitu sifat fisiologi, adaptasi dan susunan genetic.

Kastrasi dalam pemuliaan tanaman ada beberapa teknik yang digunakan, teknik - teknik kastrasi dalam pemuliaan tanaman adalah sebagai berikut :

·       Forching methode : Menghilangkan benang sari dengan membuka katup bunga yang masih menutup dengan paksa

·       Bagging methode : Menyelubungi bunga sehingga menjadi panas agar membuka

·       Clipping Methode : Menggunting ujung katup bunga ( tinnggal putik saja )

·       Hot water treatment : Bunga diletakkan di atas air panas sampai membuka

·       Blowing methode : Bunga dibungkus kemudian dipanaskan sehingga membuka

·       Sucking Methode : Pujuk bunga dipotong kemudian benang sari di ambil degan pompa penghisap

Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Pada peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetikyang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam proses pengam,bilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan. Sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang akan disilangkan ada beberapa macam persilangan :

1.  Intravarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya sama.

2. Intervarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang berasala dari varietas  yang berbeda tetapi masih dalam spesies yang sama. Juga disebut persilangan Intraspesifik

3. Interspesifik : persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda spesies tetapi masih dalam genus yang sama. Juga disebut persilangan Intragenerik. Persilangan ini dilakukan untuk maksud memindahkan daya ressistensi terhadap hama, penyakit dan kekeringan dari suatu spesies ke lain spesies. Misal : tomat, tebu

4. Intergenerik: persilangan antara tanaman-tanaman dari generasi yang berbeda. Persilangan ini dilakukan untuk menstransfer daya resisten hama,penyakit dan kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke genera-genera yang sudah dibudidayakan.Misal tebu dan glagah ,lobak dank obis.

5. Introgresive: pada tipe persilangan ini salah satu spesies seolah-olah sifatnya mendominir sifat-sifat spesies yang lain sehingga populasi hybrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri atas satu jenis spesies yang mendominir tersebut. uji nyata untuk mengetahui apakah data atau hasil yang diperoleh sesuai atau menyimpang dari nisbah yang diharapkan atau tidak. Oleh karena itu untuk mengevaluasi terhadap benar tidaknya hasil percobaan yang kita lakukan dengan keadaan secara teori dapat dilakukan dengan uji-X2.

2.        Jelaskan Tentang Mekanisme Kastrasi Dan Hibridisasi

Kastrasi dilakukan pada pagi hari pukul 05.30 karena bunga padi dapat lekas mekar pada cuaca yang terang dan banyak mendapat sinar matahari. Bunga yang akan dikastrasi dipilih bunga yang belum mekar atau hampir mekar sehubungan dengan itu maka pertumbuhan kuncup bunga perlu diamati dengan seksama. Kastrasi dapat dilakukan pada pagi hari hingga pukul 08.00 yaitu pada suhu rendah dengan udara yang cukup lembab, maka kepala sari itu biasanya masih tertutup rapat, sehingga dengan mudah benang sari dapat dibuang dalam keadaan utuh.

Kastrasi dilakukan dua tahap. Tahap pertama yaitu pembuangan bunga mekar. Pada tetua betina dipilih malai bunga yang tumbuh normal, sehat, dan tidak terkena hama penyakit. Sepertiga malai sekunder mulai dari pangkal malai primer dibuang atau dipotong karena bagian ini lebih didominasi oleh bunga jantan (Gambar 2). Pada malai sekunder yang tersisa, bunga yang sudah mekar dibuang dengan menggunakan pinset atau gunting kecil. Selanjutnya, malai bunga yang tersisa dibungkus dengan plastik transparan. Tahap pertama ini dilakukan sehari sebelum persilangan (dilakukan pada sore hari) agar buah hasil persilangan tidak akan tercampur dengan yang tidak disilangkan.

Jenis-jenis kastrasi menurut adalah

1. Kastrasi dengan Menggunakan Pompa Pengisap

Bunga jantan yang akan dikastrasi harus benar-benar sudah keluar tetapi belum pecah. Tandan bunga dipegang dan kotak sari yang sudah keluar diisap dengan pompa pengisap. Cara ini dinilai kurang memuaskan karena di samping memerlukan waktu yang tepat dan lama, hasil kastrasi juga kurang bersih. Kastrasi harus dilakukan setiap hari selama 6-12 hari, sehingga kepala putik banyak mengalami kerusakan mekanis karena sering dipegang dan terkena alat pengisap. Akibatnya, kepala putik tidak reseptif lagi dan tandan bunga banyak yang gugur sebelum disilangkan.

2. Kastrasi Menggunakan Alkohol

Saat tandan bunga berumur 5-12 hari dan bunga jantan sudah keluar tetapi kotak sarinya belum pecah, bunga jantan ditetesi alkohol 40-90% dengan menggunakan alat suntik. Cara ini menyebabkan bunga jantan menjadi kering dan tetesan alkohol dapat melebar ke bunga betina. Akibatnya kepala putik menjadi kering dan bunga betina tidak reseptif lagi untuk disilangkan, bahkan tandan bunga hangus terbakar dan gugur sebelum disilangkan.

3. Kastrasi dengan Cara Manual

Pada tandan bunga yang sudah masak dilakukan persilangan dengan tepung sari dari varietas atau spesies yang diinginkan. Dalam satu tandan, persilangan diulang 2-3 kali agar peluang kepala putik dibuahi cukup besar. Kastrasi dilakukan dengan cara mengambil kotak sari dengan pinset atau jarum. Dalam satu tandan bunga, kastrasi dapat berlangsung selama 6 hari tergantung pada tipe bunga. Kastrasi dilakukan setiap pagi agar putik yang baru mekar tidak terkontaminasi oleh benang sari yang sedang mekar. Pada varietas Lampung Daun Lebar (LDL), bunga betina masak lebih cepat dibanding bunga jantan sehingga memudahkan dalam pelaksanaan persilangan.

Ø  Tahapan Proses Persilangan (Hibridisasi)

Saat yang paling baik untuk melakukan persilangan buatan adalah pada saat bunga betina telah mekar ½ sampai 3/4 bagian dan kepala putik berwarna putih. Pada saat itu, bunga jantan (benang sari) pada tandan tersebut belum masak atau pecah.

Beberapa cara persilangan buatan yang bisa dilakukan adalah:

1.      Mengambil kotak sari yang belum pecah dengan pinset, dikumpulkan pada suatu tempat (petridish), kemudian digerus sampai halus dan diberi air steril. Setelah itu, tepung sari siap digunakan untuk persilangan dengan cara mengoleskan gerusan tersebut ke bunga betina yang sudah dipilih dan masih reseptif.

2.       Tepung sari ditampung dalam botol kecil berdiameter 1,50 cm dan panjang 6 cm. Botol digantung atau dikaitkan pada tangkai batang atau tangkai tandan dengan menggunakan perekat, kemudian bagian ujung botol ditutup dengan

3.      Tandan bunga yang telah dikastrasi diserbuki tepung sari dengan menggunakan kuas. Tepung sari bisa dalam keadaan kering atau basah (dilarutkan dalam + 2 ml air steril), kemudian dioleskan pada kepala putik. Persilangan dilakukan 2-3 kali sampai bunga betina tidak reseptif lagi (Wawan,2002).

4.      Tandan bunga betina yang telah reseptif ditempelkan pada tandan bunga jantan yang telah mekar dan tepung sarinya telah pecah (Wawan, 2002).

5.      Tandan bunga betina yang masih reseptif tetapi belum pecah kotak sarinya diolesi bunga jantan yang kotak sarinya telah pecah. Persilangan diulang 2-3 kali pada hari berikutnya. Kastrasi dilakukan 1-2 hari setelah persilangan sampai seluruh bunga jantan dalam satu tandan habis.. Setelah disilangkan, tandan bunga dikerudungi dengan kantong kertas roti berukuran lebar 11 cm dan panjang 17 cm. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi kontaminasi oleh tepung sari yang tidak diinginkan. Kastrasi biasanya dilakukan setiap hari selama 6-12 hari sampai bunga jantan pada satu tandan habis. Selanjutnya, kerudung dilepas dan diganti dengan label untuk membedakan tandan hasil persilangan dengan tandan yang belum disilangkan. Pada label ditulis tetua betina diikuti oleh tetua jantan serta  tanggal persilangan. Pada waktu pemanenan, etiket dibiarkan bersama tandan. Etiket lengkap ditempel pada amplop atau wadah plastik tertutup yang berisi biji-biji tersebut, kemudian disemaikan.

1.        Jelaskan Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Keberhasilan Kastrasi Dan Hibridisasi

Perkawinan silang antara spesies dan dalam spesies memiliki beberapa perbedaan dalam tingkat keragaman genetik nantinya. Jenis perkawinan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor. Sehingga dalam proses perkawinan dalam tanaman atau sering disebut dengan penyerbukan diperlukan pengetahuan khusus mengenai meorfologi dan sifat-sifat pada bunga. Proses penyerbukan ditandai dengan menempelnya serbuk sari ke kepala putik. Setiap jenis tanaman memiliki cara-cara tersendiri dalam proses tersebut secara alami. Penyerbukan tanaman oleh manusia baik untuk memperoleh varietas baru maupun untuk mendapatkan produk dari tanaman tersebut harus memperhatikan proses penyerbukan tanaman secara alami itu sendiri.

Tomat adalah komoditas hortikultura yang penting, tetapi produksinya baik kuantitas dan kualitas masih rendah. Bunga tanaman tomat berukuran kecil berdiameter sekitar 2 cm dan berwarna kuning cerah. Kelopak bunga yang berjumlah 5 buah dan berwarna hijau terdapat pada bagian baerah atau pangkal bunga. Bagian lain dari bunga tomat adalah mahkota bunga yaitu bagian terindah dari bunga tomat. Mahkota bunga tomat berwarna kuning cerah, berjumlah sekitar. 6 buah dan berukuran 1 cm. Bunga tomat merupakan bunga sempurna, karena benang sari dan kepala putik terletak pada bunga yang sama. Bunganya memiliki 6 buah tepung sari dengan kepala putik berwarna sama dengan mahkota bunga yakni kuning cerah. Bunga tomat tumbuh dari batang (cabang) yang masih muda.

Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan penyilangan

Penyerbukan sering mengalami kegagalan bila dilakukan pada saat kondisi lingkungan yang tidak mendukung atau dilakukan pada saat serbuk sari atau kepala putik dalam keadaan belum matang oleh karena itu saat penyerbukan yang tepat merupakan faktor penting yang harus diperhatikan agar penyerbukan berhasil dengan baik. Untuk melakukan penyerbukan harus dipilih waktu yang tepat dan tidak boleh terlambat dimana pada saat itu putik maupun serbuk sari dalam keadaan segar, sehat, telah matang, dan cuaca mendukung proses persarian dengan baik. Waktu yang baik untuk penyerbukan adalah jam 05.00 pagi (sebelum bunga mekar, karena jika bunga telah mekar ditakutkan sudah mengalami penyerbukan sendiri pada bunga yang dijadikan induk jantan).

Selain itu hal penting yang harus diperhatikan adalah cara meletakkan serbuk sari dari induk jantan ke atas kepala putik induk betina, dan menjaganya jangan sampai kepala putik tersebut kejatuhan serbuk sari dari tanaman lain yang tidak dikehendaki maupun dari tanaman yang sama. Oleh karena itu, setelah polinasi bunga ditutup/ dibungkus menggunakan plastik agar tidak terserbuku bunga lain dan tidak rusak).

Faktor yang mempengaruhi hibridisasi

1)        Internal

A.      Pemilihan tetua

Ada lima kelompok sumber plasma nutfah yang dapat dijadikan tetua persilangan yaitu: (a) varietas komersial, (b) galur-galur elit pemuliaan, (c) galur-galur pemuliaan dengan satu atau beberapa sifat superior, (d) spesies introduksi tanaman dan (e) spesies liar. Peluang menghasilkan varietas unggul yang dituju akan menjadi besar bila tetua yang digunakan merupakan varietas-varietas komersial yang unggul yang sedang beredar, galur-galur murni tetua hibrida, dan tetua-tetua varietas sintetik

B.       Waktu bunga mekar

            Dalam melakukan persilangan harus diperhatikan: (1) penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan, (2) waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, seperti pada bunga kacang tanah, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu reseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan singkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman berbunga.

2)        External 

               Factor eksternal yang mempengaruhi hibridisasi adalah :

Ø  Pengetahuan tentang Organ Reproduksi dan Tipe Penyerbukan.

Untuk dapat melakukan penyerbukan silang secara buatan, hal yang paling mendasar dan yang paling penting diketahui adalah organ reproduksi dan tipe penyerbukan. Dengan mengetahui organ reproduksi, kita dapat menduga tipe penyerbukannya, apakah tanaman tersebut menyerbuk silang atau menyerbuk sendiri. Tanaman menyerbuk silang dicirikan oleh struktur bunga sebagai berikut :

a)        Secara morfologi, bunganya mempunyai struktur tertentu

b)        Waktu antesis dan reseptif berbeda

c)        Inkompatibilitas atau ketidaksesuaian alat kelamin

d)       Adanya bunga monoecious dan dioecious

Ø  Cuaca Saat Penyerbukan

            Cuaca sangat besar peranannya dalam menentukan keberhasilan persilangan buatan. Kondisi panas dengan suhu tinggi dan kelembaban udara terlalu rendah menyebabkan bunga rontok. Demikian pula jika ada angin kencang dan hujan yang terlalu lebat.

Ø  Pelaksana

Pemulia yang melaksanakan hibridisasi harus dengan serius dan bersungguh-sungguh dalam melakukan hibridisasi, karena jika pemulia ceroboh maka hibridisasi akan gagal.      

Tanda keberhasilan hibridisasi

Adanya pembengkakan pada pangkal buah, kelopak bunga layu bakal buah tetap segar. Keberhasilan suatu persilangan buatan dapat dilihat kira-kira satu minggu setelah dilakukan penyerbukan . Jika pental mengering ,namun bakal buah tetap segar kemudian bakal buah membesar atau memanjang kemungkinan telah terjadi pembuahan. Sebaliknya, jika bunga yang gagal mengadakan fertilisasi biasanya gugur atau kepala putik nya terlihat layu dan bakal buah rontok.

Keberhasilan penyerbukan buatan yang kemudian diikuti oleh pembuahan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah kompatibilitas tetua, ketepatan waktu reseptif  betina dan antesis jantan,  kesuburantanaman serta faktor lingkungan. Kompatibilitas tetua terkait dengan gen-gen yang terkandung pada tetua jantan dan betina. Waktu reseptif betina dan antesis jantan dapat dilihat ciri morfologi bunga. Bunga yang terbaik adalah bunga yang akan mekar pada hari tersebut. Sementara itu, faktor lingkungan yang berpengaruh pada keberhasilan persilangan buatan adalah curah hujan, cahaya mahatari, kelembaban dan suhu. Curah hujan dan suhu tinggi akan menyebabkan rendahnya keberhasilan persiangan buatan.

2.        Jelaskan Syarat – Syarat Bunga Yang Bisa Di Kastrasi

Ø  Tanaman sehat

Tanaman yang sehat adalah faktor yang sangat mempengaruhi tingkat keberhasilan suatu hibridisasi, jika tanaman terserang penyakit maka akan erdampak pada hasil yang kurang baik. Tanaman yang sangat cocok untuk digunakan adalah tanaman yng bebas dari penyakit serta kontaminasi hama.

Ø  Linkungan yang sesuai dan terkontrol dengan baik

Lingkungan yang kurang sesuai dan tidak terkontrol berdampak pada hasil yang kurang baik, jika tanaman yang digunakan dalam hibridisasi adalah tanaman dataran tinggi maka lingkungan yang cocok adalah dingin sehinggak apabila diletakkan pada daerah panas maka tanaman tersebut akan mati/tidak cocok dan sebaliknya tanaman diletakkan pada lingkungan terkntrol, maksudnya adalah tidak diletakkan pada lingkungan yang memiliki suhu cepat berubah daerah pancaroba.

Ø  Manusia

Sebaiknya sebelum kita melakukan hibridisasi kita harus memiliki kemampuan dalam proses hibridisasi setidaknya kita memiliki pengetahuan tentang hal tersebut. Selain itu seorang brider harus memiliki seni dan kesabaran yang tinggi, sehingga apanila seorang brider tidak memiliki seni maka tidak akan memiliki tingkat kekreatifan untuk menciptakan bentuk suatu tanaman/hasil hibridisasi dan yang terakhir harus memiliki sifat yang sabar karena apabila tidak memiliki kesabaran maka tidak akan memberikan hasil hibridisasi yang diinginkan.

3.        Jelaskan Proses Penyerbukan Dan Pembuahan Pada Persilangan Bunga

Pola variasi genetik di alam sangat ditentukan oleh mekanisme penyerbukan pada tanaman. Dalam hal ini, adalah sangat penting untuk memahami fungsi tanaman sebagai bagian dari populasi – terutama dalam konteks spesies yang biotically pollinated – sebagai suatu sistem ekologis yang lebih kompleks. Maksud dari manajemen polinasi/penyerbukan (pollination management) adalah untuk memastikan bahwa transfer tepung sari dari genotip yang dibutuhkan telah mencukupi untuk dapat memproduksi biji dalam kualitas dan kuantitas yang optimal.

Macam penyerbukan di alam

a)        Penyerbukan tertutup (kleistogami)

 Terjadi jika putik diserbuki oleh serbuk sari dari bunga yang sama. Dapat ddisebabkan oleh :

·           Putik dan serbuk sari masak sebelum terjadinya anthesis (bunga mekar)

·           Konstruksi bunga menghalangi terjadinya penyerbukan silang (dari luar), misalnya pada bunga dengan kelopak besar dan menutup. Contoh : familia Papilionaceae

b)         Penyerbukan terbuka (kasmogami)

 Terjadi jika putik diserbuki oleh serbuk sari dari bunga yang berbeda. Hal ini dapat terjadi jika putik dan serbuk sari masak setelah terjadinya anthesis (bunga mekar). Beberapa tipe penyerbukan terbuka yang mungkin terjadi :

§   Autogamie: putik diserbuki oleh serbuk sari dari bunga yang sama

§   Geitonogamie: putik diserbuki oleh serbuk sari dari bunga yg berbeda, dalam pohon yg sama

§   Allogamie (Silang): putik diserbuki oleh serbuk sari dari tanaman lain yg sejenis

§   Xenogamie (asing): putik diserbuki oleh serbuk sari dari tanaman lain yg tidak sejenis

Beberapa tipe bunga yang memungkinkan terjadinya penyerbukan terbuka :

a.         Dikogami

Putik dan benang sari masak dalam waktu yang tidak bersamaan.

·           Protandri : benang sari lebih dahulu masak daripada putik

·           Protogini : putik lebih dahulu masak daripada benang sari

b.        Herkogami

 Bunga yang berbentuk sedemikian rupa hingga penyerbukan sendiri tidak dapat terjadi. Misal Panili yang memiliki kepala putik yang tertutup selaput (rostellum).

c.         Heterostili

 Bunga memiliki tangkai putik (stylus) dan tangkai sari (filamentum) yg tidak sama panjangnya

·           tangkai putik pendek (microstylus) dan tangkai sari panjang

·           tangkai putik panjang (macrostylus) dan tangkai sari pendek

d.        Tipe bunga yang penyerbukannya membutuhkan bantuan agen pembantu penyerbukan (pollinator); meliputi :

·           Anemofili (bunga yang penyerbukannya dibantu oleh angin)

·           Entomofili (bunga yang penyerbukannya dibantu oleh serangga)

·           Ornitofili (bunga yang penyerbukannya dibantu oleh burung)

·           Kiropterofili (bunga yang penyerbukannya dibantu oleh kelelawar)

Agen pembantu penyerbukan di alam

Proses penyerbukan biasanya membutuhkan bantuan agen atau vektor untuk menjamin terjadinya transfer (perpindahan) tepung sari menuju ke kepala putik. Dari jenisnya, agen tersebut dapat dibedakan menjadi :

1.        Agen Biotik

Penyerbukan dengan bantuan agen biotik biasanya terjadi di daerah tropis. Contoh agen biotik : serangga, kelelawar, burung

2.        Agen Abiotik

Penyerbukan dengan bantuan agen abiotik biasa terjadi di daerah temperate. Contoh agen abiotik : angin, air

Pada penyerbukan biotik, proses penyerbukan merupakan resultan dari serangkaian interaksi yang telah terbentuk antara tanaman berbunga dan pollinatornya, yang dikondisikan oleh lingkungan menjelang dan selama anthesis. Dengan demikian, keberhasilan penyerbukan mensyaratkan adanya kemampuan dari pollinator untuk membangun sejumlah interaksi dengan tanaman berbunga yang dapat mengakibatkan terjadinya transfer tepung sari.

DAFTAR PUSTAKA

Allard, R. W. 1992. Pemuliaan Tanaman Jilid 1. Jakarta: Rineka Cipta.

Allard, R. W. 1995. Pemuliaan Tanaman Jilid 2. Jakarta: Rineka Cipta.

Angelita, 2007. Uji Daya Hasil Pendahuluan dan Mutu Beras 21 Padi Hibrida Harapan Preliminary Yield Trials and Grain Quality of 21 Promising Hybrid Rice. Bul. Agron. Vol35 (1) 1 – 7

Farihul Ihsan dan Sukarmin. 2008. Teknik Persilangan Mangga (Mangifera Indica) Untuk Perakitan Varletas Unggul Baru. Buletin Teknik Pertanian, 13 (1):33-36

Sukarmin. 2008. Teknik Persilangan Jeruk (Citrus sp.) Untuk Perakitan Varletas Unggul Baru. Buletin Teknik Pertanian Vol. 13 No.1

Supartopo, 2006.  Teknik Persilangan Padi (Oryza Sativa L.) Untuk Perakitan Varietas Unggul Baru. Buletin Teknik Pertanian Vol 11.No.2

Supartopo. 2006. Teknik Persilangan Padi (oryza sativa l.) untuk Perakitan Varietas Unggul Baru. http://www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/bt112069.pdf, diakses pada tanggal 19 Oktober 2012.

Wawan, L. 2002. Teknik Kastrasi Pada Persilangan Buatan Tanaman Lada Secara Konvensional. Buletin Teknik Pertanian Vol.7. No.2.

Welsh, J.R. 1991. Dasar-Dasar Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Jakarta: Erlangga.