Rabu, 14 Desember 2011

Laporan Dasgen Persilangan Jagung

ACARA V
PERSILANGAN JAGUNG

Abstraksi
Praktikum Dasar Dasar Genetika Acara V ini dilaksanakan di kebun percobaan Jurusan Budidaya Pertanian di Kecamatan Banguntapan Kabupaten Bantul. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk melatih mahasiswa untuk melakukan persilangan jagung sebagai tanaman model dalam genetika dan mempelajari hasil persilangan tersebut. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode kantung (tassel bag method), dimana pada metode ini, baik bunga jantan maupun betina dibungkus sebelum mekar menggunakan kantong kertas minyak. Bedanya dengan metode lain, metode ini adalah serbuk sari/pollen dari bunga jantan langsung ditaburkan di atas permukaan rambut jagung yang sudah dipangkas, dan dilakukan 2-3 kali (menggunakan polleh dari tetua yang sama) untuk meyakinkan seluruh putih telah terserbuki. Dari hasil persilangan selfing (merah vs merah dan putih vs putih) dan crossing (merah vs putih dan ptih vs merah), didapatkan hasil selfing merah vs merah warna biji 100% merah dengan jumlah 314 biji. Selfing putih vs putih, biji berwarna putih 91,40% dengan jumlah 287 biji dan kuning 8,60% dengan jumlah 27 biji. Persilangan secara crossing merah vs putih, 100% biji berwarna merah sebanyak 227 biji. Crossing putih vs merah, 100% berwarna merah sebanyak 241 biji.



















I.                   PENDAHULUAN
A.      Latar Belakang
Kebutuhan akan pangan karbohidrat yang semakin meningkat akibat pertumbuhan penduduk sulit dipenuhi dengan hanya mengandalkan produksi padi, mengingat terbatasnya sumber daya terutama lahan dan irigasi. Jagung merupakan bahan pangan karbohidrat yang dapat membantu pencapaian dan pelestarian swasembada pangan. Disamping itu, jagung juga merupakan bahan pakan, bahan ekspor nonmigas dan bahan baku.
Jagung (Zea mays) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting, selain gandum dan padi. Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan, jagung juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat. Penduduk beberapa daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan jagung sebagai pangan pokok. Selain sebagai sumber karbohidrat, jagung juga ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya), diambil minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal dengan istilah tepung jagung atau maizena), dan bahan baku industri (dari tepung biji dan tepung tongkolnya). Tongkol jagung kaya akan pentosa, yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan furfural. Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai penghasil bahan farmasi.

B.       Tujuan
Melatih mahasiswa untuk melakukan persilangan jagung sebagai tanaman model dalam genetika dan mempelajari hasil tersebut.








II.                TINJAUAN PUSTAKA

Hibridisasi bertujuan untuk memperoleh kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipenya. Terdapat dua macam hibridisasi, yaitu hibridisasi intraspesifik dan interspesifik. Hibridisasi (persilangan) adalah penyerbukan silang antara tetua yang berbeda susunan genetiknya. Pada tanaman menyerbuk sendiri hibridisasi merupakan langkah awal pada program pemuliaan setelah dilakukan pemilihan tetua. Umumnya program pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan menyilangkan dua tetua homozigot yang berbeda genotipenya. Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya digunakan untuk menguji potensi tetua atau pengujian ketegaran hibrida dalam rangka pembentukan varietas hibrida. Selain itu, hibridisasi juga dimaksudkan untuk memperluas keragaman (Alfikri, 2011).
Faktor-faktor yang paling penting dalam penanaman jajgung antara lain sinar matahari, air, hujan dan angin. Air yang memadai di daerah areal sekitar pertanian yang cukup akan membantu biji, bunga, dan buah dalam proses pertumbuhan dan disertai hujan yang relative optiamal. Keberadaan angin juga sangat penting didalam membantu penyerbukan. Temperature untuk jagung berkisar antara 23-27 0C (Allard, 1992).
Tujuan utama melakukan persilangan adalah (1) Menggabungkan semua sifat baik ke dalam satu genotipe baru; (2) Memperluas keragaman genetik; (3). Memanfaatkan vigor hibrida; atau (4) Menguji potensi tetua (uji turunan). Dari keempat tujuan utama ini dapat disimpulkan bahwa hibridisasi memiliki peranan penting dalam pemuliaan tanaman, terutama dalam hal memperluas keragaman.
Menurut Rukamana (1997) kedudukan jagung (Zea mays) diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Class : Monocotyledoneae
Ordo : Poales
Famili : Poacea (Graminae)
Genus : Zea
Spesies : Zea mays L.
Tanamn jagung merupakan tumbuhan semusim (annual). Susunan tubuhnya (morfologi) terdiri dari akar, batang, daun bunga dan buah. Perakaran tanaman jagung terdiri dari akar utama, akar cabang, akar lateral, dan akar rambut. Sistem perakaran serabut yang berfungsi sebagai alat untuk menghisap air serta garam-garam yang terdapat dalam tanah, berupa mineral-mineral senyawa kimia yang mengeluarkan zat organic dari tanah dan alat pernafasan. Batang jagung beruas-ruas (berbuku-buku) dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung tidak bercabang. Panjang bantangh jagung berkisar antara 60-300 cm (Rukmana, 1997).
Varietas-varietas jagung yang ada di Indonesia memiliki sifat biji yang keras karena dikembangkan dalam rangka proteksi terhadap serangan hama penyakit. Varietas sejenis ini memiliki karakteristik kandungan protein yang rendah karena tidak memiliki gen opaque-2 yang mengendalikan kadar protein. Menurut. Adanya gen opaque-2, dapat meningkatkan kandungan protein, tetapi dilain pihak menyebabkan biji jagung lunak, dan rapuh. Ahli pemuliaan mulai mengembangkan tanaman jagung yang memiliki kadar protein yang tinggi dengan cara menginduksi gen opaque-2 kedalam suatu varietas, tetapi cara tersebut memunculkan sifat yang tidak diinginkan seperti rendahnya produksi dan sifat kerapuhan biji (Wijaya et al., 2007).
Perbaikan Sifat genetik dan agronomik tanaman dapat dilakukan melalui pemuliaan. Secara konvensional, perbaikan sifat dilakukan dengan persilangan antarspesies, varietas, genera atau kerabat yang memiliki sifat yang diinginkan. Persilangan dapat diterapkan pada tanaman berbunga, berbuah, berbiji dan berkembang untuk melanjutkan keturunannya. Untuk tanaman yang tidak dapat diperbaki melalui persilangan, perbaikan sifat diupayakan dengan cara lain, di antaranya mutasi induksi yang disebut pula mutasi buatan atau imbas. Perubahan sifat karena pengaruh alam disebut mutasi spontan (Broertjes and Van Harten, 1988).












III.             METODOLOGI
Praktikum dilaksanakan pada bulan Oktober 2011 sampai November 2011 di Kebun Percobaan Jurusan Budidaya Pertanian Universitas Gadjah Mada. Pada praktikum ini bahan dan alat yang dibutuhkan antara lain populasi tanaman jagung yang berwarna putih; populasi tanaman jagung berwarna merah; dan perlengkapan polinasi/pollination (kantong kertas, gunting, label, paper clip, kuas, dll). Persilangan yang dilakukan :
a. ♀ putih x ♂ putih
b. ♀ merah x ♂ merah
c. ♀ putih x ♂ merah
d. ♀ merah x ♂putih
Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah Tassel bag methode. Dimana dalam metode ini, baik bunga jantan maupun bunga betina dibungkus sebelum mekar menggunakan kantong kertas minyak. Malai bunga jantan yang keluar dari pucuk tanaman dikerodong menggunakan kantong kertas. Untuk bunga betina (tongkol/ear), dikerodong sebelum kepala putik (rambut jagung) keluar. Hari berikutnya, tongkol diperiksa untuk melihat laju keluarnya rambut jagung. Rambut jagung yang sudah keluar dipotong menggunakan gunting  ± 1-2 cm di atas permukaan ujung kelobot. Pemotongan  ini dimaksudkan untuk mencegah rambut tongkol keluar dari kantong sehingga terjadi penyerbukan yang tidak dikehendaki. Pemotongan dapat dilakukan 2-3 kali sampai seluruh rambut tongkol telah keluar. Tongkol yang seluruh rambutnya telah keluar dari kelobot menunjukkan telah siap diserbuki. Malai bunga jantan yang telah dikerodong dikumpulkan serbuk sarinya untuk digunakan sebagai tetua jantan. Penyerbukan buatan dilakukan dengan cara menaburkan serbuksari (pollen) yang telah terkumpul tersebut di atas permukaan potongan rambut jagung. Prosedur ini dapat diulang 2-3 kali (menggunakan pollen dari tetua yang sama) untuk meyakinkan seluruh putik telah terserbuki. Tanda-tanda bahwa bunga jantan siap menyerbuki adalah adanya serbuk sari yang melekat pada kantong pembungkus.







IV.             HASIL PENGAMATAN
Jenis Persilangan
Jumlah Biji
Merah
Putih
Kuning
Selfing Merah x Merah
314
0
0
Crossing Merah x Putih
227
0
0
Selfing Putih x Putih
0
287
27
Crossing Putih x Merah
241
0
0
Jumlah
782
287
27

Jenis Persilangan
Jumlah Biji
Merah
Putih
Kuning
Selfing Merah x Merah
100%
0
0
Crossing Merah x Putih
100%
0
0
Selfing Putih x Putih
0
91,40%
8,60%
Crossing Putih x Merah
100%
0
0


















V.                PEMBAHASAN
Persilangan merupakan penyerbukan antara dua tetua yang berbeda susunan genetiknya. Pada percobaan persilangan jagung kali ini digunakan tanaman jagung yang berwarna merah dan putih. Persilangan dilakukan sebanyak empat kali yaitu secara selfing yaitu persilangan dengan menggunakan putik dan benangsari dalam satu tanaman ( merah vs merah dan putih vs putih) dan crossing yaitu persilangan dengan menggunakan putik dan benangsari yang tidak dalam satu tanaman (merah vs putih dan putih vs merah). Saat yang paling baik untuk melakukan persilangan buatan atau hibridisasi adalah saat bunga telah mekar ½ sampai ¾ bagian dan kepala putik berwarna putih.  Pada saat itu, bungan jantan (benang sari) pada tandan tersebut belum masak atau pecah. Jadi proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan. 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 06.00-09.00 pagi (sebelum bunga mekar, karena jika bunga telah mekar ditakutkan sudah mengalami penyerbukan sendiri pada bunga yang dijadikan induk jantan), karena jika dilakukan pada waktu siang atau sore hari dimungkinkan benangsari sudah pecah dan terbawa angin dan menempel pada jagung yang ingin diserbuk sesuai perlakuan. Pada bunga tanaman jagung, bunga ini menyerbuk secara silang karena posisi panjang benang sari yang berjauhan dengan putiknya. Oleh karena itu penyerbukan kemungkinan terjadi pada bunga tetangga karena angin. Biji atau kernel mengandungi tiga bahagian yaitu perikarpa, endosperma dan embrio. Pembungaannya umumnya dibantu oleh angin. Dalam segi biologi bunga tanaman jagung memiliki karakteristik yang khas yaitu tanaman jagung memiliki struktur bunga yang berbeda serta bunga jantan yang umumnya masak terlebih dahulu. Sebelum diserbuki tongkol jagung yang belum keluar rambut jagungnya ditutup dengan kantong kertas agar nanti saat keluar rambut jagung tidak terserbuki dengan benangsari lain yang tidak diinginkan. Penyerbukan dimulai dengan memotong ujung tongkol jagung sampai rambut jagung tidak keluar lagi lalu diberi benangsari yang dikehendaki. Setelah dilakukan penyerbukan tongkol jagung ditutup kembali agar tidak terserbuki dengan benangsari lainnya.
Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan, pada persilangan secara selfing merah vs merah warna biji 100% merah dengan jumlah 314 biji. Selfing putih vs putih, biji berwarna putih 91,40% dengan jumlah 287 biji dan kuning 8,60% dengan jumlah 27 biji. Persilangan secara crossing merah vs putih, 100% biji berwarna merah sebanyak 227 biji. Crossing putih vs merah, 100% berwarna merah sebanyak 241 biji. Pada selfing merah vs merah hasilnya merah semua, hal ini berarti persilangan telah berhasil karena saat penyerbukan tidak terkontaminasi oleh benangsari lain sehingga warnanya semua merah. Untuk persilangan crossing merah vs putih dan putih vs merah, warnanya merah semua. Hal ini berarti persilangan juga berhasil, karena warna merah lebih dominan daripada putih sehingga warna yang muncul adalah warna merah. Sedangkan persilangan selfing untuk warna putih vs putih, ada sebagian kecil bulir jagung berwarna kuning. Hal ini berarti persilangan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Seharusnya persilangan antara jagung berwarna putih dengan putih akan menghasilkan jagung yang berwarna putih juga. Hal ini bisa terjadi mungkin saat penyerbukan tercampur sebagian kecil benangsari jagung kuning selain itu mungkin pengrodongan kurang rapat sehingga benangsari lain menempel atau sebelum dilakukan penyerbukan jagung itu sudah terserbuki oleh benangsari lain.





















VI.             KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa
1.    Jagung berwarna merah lebih dominan daripada jagung berwarna putih.
2.    Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan penyerbukan adalah waktu penyerbukan,  suhu, kelembaban, angin, hama penyakit dan cahaya matahari.
3.    Tahap persilangan yang memiliki resiko kegagalan lebih besar yaitu saat isolasi jagung. Apabila saat isolasi jagung kurang tepat maka jagung akan terserbuki oleh benangsari lain yang akan menyebabkan kegagalan persilangan.



























DAFTAR PUSTAKA
Allard, R.W., 1992. Pemuliaan Tanaman 1. Penerjemah Manna. Rhineka Cipta, Jakarta.
Alfikri, A.L. 2011. Metode Hibridisasi Buatan. <http://blog.ub.ac.id/labib/sample-page/>. Diakses tanggal 11 Desember 2011.
Broertjes and Van Harten, 1988. Applied mutation breeding for vegetatively propagated crops. Bloom bollen cultur 95(25): 566-567.
Rukmana, H. R. 1997. Usaha Tani Jagung. Kanisius. Jakarta.
Wijaya, A., R. Fastia, dan F. Zulficia. 2007. Efek xenia pada persilangan jagung Surya dengan jagung Srikandi Putih terhadap karakter biji jagung. Jurnal Akta Agrosia . 2: 199 – 203.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar