I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

Perkembangan kebudayaan manusia tidak dapat dilepaskan dari proses

penyerbukan seperti yang terdapat pada sejarah kebudayaan-kebudayaan.

Masyarakat pra pertanian pada daerah sekitar Timur Tengah, menemukan proses

pertanian setelah mengamati kemampuan tumbuhan untuk menghasilkan biji dan

berkembang biak dengan menggunakan struktur tersebut. Sejarah mencatat bahwa

ketertarikan manusia akan pengetahuan ini sudah ada sejak 1500 SM berdasar

ukiran yang menggambarkan usaha dari masyarakat Assyria untuk menyerbuki

buah kurma, Phoenix dactylifera, dengan mengunakan makhluk bersayap yang

memiliki bentuk seperti manusia dan kepala elang.

Sebelum kita melangkah lebih jauh ada pertanyaan dasar yang harus dijawab

: Apa itu penyerbukan? Untuk menjawab pertanyaan ini kita pertama harus

melihat ke lingkungan sekitar kita. Hampir seluruh tumbuhan yang dapat kita

temukan memiliki suatu struktur khas yang dikenal sebagai bunga. Bunga tidak

hanya cantik dilihat akan tetapi merupakan salah satu struktur terpenting pada

tumbuhan tersebut. Bunga merupakan alat reproduksi pada tumbuhan dan seperti

semua makhluk hidup pada umumnya terdapat struktur jantan (serbuk sari) dan

betina (putik). Pada saat pihak jantan dan betina bertemu maka terjadilah proses

penyerbukan. Karena tumbuhan tidak memiliki alat gerak yang memungkinkan

kedua pihak ini untuk bertemu maka tumbuhan menggunakan pihak ketiga untuk

menolong proses ini. Pihak tersebut dapat berupa angin, air, atau hewan yang

sangat mempengaruhi bentuk dan sifat dari pihak jantan dan betina dari bunga.

Buah merupakan hasil akhir dari proses penyerbukan dan proses ini

memerlukan ambang batas tertentu dalam hal jumlah serbuk sari dari individu lain

untuk menjamin terjadinya penyerbukan silang. Penyerbukan silang merupakan

inti dari buah yang baik. Para petani pada umumnya menganggap bahwa angin

dapat mengemban berlangsungnya proses penyerbukan, suatu pendapat yang tidak

salah sebab angin dapat membantu proses penyerbukan dalam radius yang sangat

terbatas. Alam sudah menyediakan jawaban terhadap masalah ini, yaitu dengan

kembali menggunakan jasa hewan-hewan kecil yang beterbangan sebagai agen

pembantu manusia. Pola-pola pertanian yang ada sekarang cenderung tidak

bersahabat kepada hewan-hewan kecil ini. Pemakaian insektisida yang kurang

bijaksana (yang cenderung menggerogoti kantung petani dan menggemukkan

kantung agen penjual), pengendalian tumbuhan penutup tanah yang tidak

terkendali dengan asumsi seluruh tumbuhan tersebut merupakan gulma, laju

pengalihfungsian lahan yang tidak terencana, dan sistem pertanian yang hanya

terfokus pada satu hasil merupakan faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya

salah satu sahabat terbaik manusia ini.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui komposisi genetik dari tanaman allogame dan segregasi

dari keturunannya.

2. Untuk mengetahui pengaruh seleksi terhadap perubahan komposisi genetik

dari populasi.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada tumbuhan, sebelum terjadi proses pembuahan (fertilisasi), terjadi

proses penyerbukan/persarian (polinasi ). Pada tumbuhan biji tertutup

(Angiospermae). Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya melekatnya serbuk sari

di kepala putik. Pada tumbuhan biji tertutup (Gymnospermae) penyerbukan

adalah melekatnya serbuk sari langsung pada bakal biji. Penyerbukan dengan

bantuan manusia (antropogami), sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan

bantuan manusia. Hal ini terjadi karena tidak ada perantara yang membantu

penyerbukan. Penyerbukan ini dapat terjadi pada vanili dan beberapa jenis

anggrek. Penyerbukan ini dilakukan untuk mendapatkan jenis bibit baru yang

unggul. Berdasarkan asal serbuk sari yang jatuh ke kepala putik. penyerbukan

dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Penyerbukan sendiri (autogami), terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke

kepala putik berasal dari benang sari bunga itu sendiri. Jika terjadinya

penyerbukan pada saat bunga masih kuncup, disebut kleistogami.

2. Penyerbukan tetangga (geitonogami), terjadi apabila serbuk sari yang

jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga lain dalam satu

tanaman.

3. Penyerbukan silang (allogami), terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke

kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang termasuk

satu jenis (spesies).

4. Penyerbukan bastar, terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik

berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang sejenis, tetapi berbeda

varietas, misalnya bunga mangga manalagi diserbuki bunga mangga golek.

(Crayonpedia, 2008).

Pada dasarnya tanaman penyerbuk silang adalah heterozigot dan

heterogenus. Satu individu dan individu lainnya genetis berbeda. Karena

keragaman genetis yang umumnya cukup besar dibanding dengan tanaman

penyerbuk sendiri dalam menentukan kriteria seleksi diutamakan pada sifat

ekonomis yang terpenting dulu, tanpa dicampur aduk dengan sifat – sifat lain

yang kurang urgensinya. Pengertian yang bertalian dengan keseimbangan Hardy-

Weinberg pengertian mengenai silang dalam, macam – macam gen dan

sebagainya sangat membantu memahami sifat – sifat tanaman penyerbuk silang

dan metode – metode seleksinya (UNS, 2008).

Pembuahan silang pada populasi yang dinamik dapat diterangkan melalui

hukum Hardy-Weinberg yang menyatakan bahwa frekuensi genotip dan fenotip

selalu berada dalam keadaan seimbang setelah satu putaran perkawinan acak, jika

beberapa asumsi dipenuhi. Hal ini termasuk perkawinan acak lengkap, tidak

adanya seleksi diferensial, tidak ada kecepatan mutasi tidak langsung, tidak ada

imigrasi atau emigrasi alela, jumlah individu yang besar dalam populasi, dan

komposisi diploid (Welsh, 1991).

Selain hal diatas, keadaaan konstant (ekuilibrium) ini dengan memandang

pasangan allele ini dicapai dalam generasi persarian acak tanpa memperhatikan

komposisi awal dari populasi. Saran ini begitu penting dalam populasi genetik

yang derivasinya harus seluruhnya dipahami sebelum mencapai pada efek seleksi

(Allard, 1992).

Prosedur seleksi dalam memuliakan tanaman dengan penyerbukan silang

menempatio bentuk keluar yang sama seperti mereka dari tanaman dengan

penyerbukan sendiri. Akan tetapi hasilnya tidaklah sama karena struktur populasi

yang berlainan dari species penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang. Dalam

tanaman dengan penyerbukan sendiri, seleksi tanaman individu total secara luas

dipakai untuk membentuk varietas bergaris murni seragam. Tapi dalam tanaman

penyerbukan sendiri seleksi tanaman individu jarang, jika pernah efektif dalam

membentuk suatu varietas, karena pemisahan menyebabkan keturunan

menyimpang dari tipe induk dan karena reduksi drastis isi populasi demikian itu

biasanya mempunyai efek tak menguntungkan pada kekuatan dan produktivitas

(Allard, 1995).

III. METODOLOGI

3.1 Tempat dan Waktu

Praktikum kali ini dilaksanakan di Laboratorium Genetika dan Pemuliaan

Tanaman Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Jember pada

tanggal 13 Oktober 2008 pukul 13.30 WIB.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1. Bahan

1. Biji-biji kedelai warna hitam dan kuning

3.2.2. Alat

1. Sepasang kantong kain

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Pembuktian Hukum Hardy-Weinberg

Misalkan frekuensi alel A=a=0,5

1. Mengambil 2 kantong, masing-masing 64 biji terdiri dari 32 buah kedelai

hitam dan 32 kedelai kuning. Kedelai hitam sebagai alel A dan kedelai

kuning sebagai alel a.

2. Mengambil 1 butir dari masing kantong dan mencatat genotip yang

terbentuk kemudian memasukkan kembali ke kantong semula.

3. Mengulangi pengambilan di atas sampai 64 kali, kemudian membuat tabel

hasil pengamatan (o) dan genotipe yang diharapkan (E). Cara menghitung

frekuensi genotipe:

AA-p² = 0,5 x 0,5 = 0,25 0,25 x 64 = 16

Aa-2pq = 2 x 0,5 x 0,5 = 0,5 0,5 x 64 = 32

Aa-q² = 0,5 x 0,5 = 0,25 0,25 x 64 = 16

4. Mengulangi percobaan tersebut dengan frekuensi alel A = 0,75 dan a =

0,25

3.3.2 Pengaruh Seleksi Terhadap Perubahan Frekuensi Gen

3.3.2.1 Tidak Ada Seleksi

1. Generasi I : sebagai populasi asal, mencampur 32 biji kedelai hitam dan 32

biji kedelai kuning dan memasukkan dalam kantong. Mengambil satu

kantong lagi dan mengisi dengan populasi yang sama

2. Mengambil 2 biji masing kantong dan mencatat sebagai kombinasi

persilangan. Melakukan sebanyak 16 kali pengambilan.

3. Generasi II : membentuk populasi baru dengan perbandingan genotipe

sesuai yang diperoleh pada gambar 1.

4. Percobaan dilakukan sampai generasi ke V

5. Membuat grafik frekuensi gen resesif (aa) dari generasi I sampai V

3.3.2.2 Seleksi Lengkap

1. Generasi 1 : populasi dengan frekuensi gen p (A) = a (A) = 0,5. Kemudian

membuat persilangan seperti percobaan diatas.

2. Adanya seleksi ditunjukkan dengan menghilangkan kombinasi persilangan

homozigot resesif (seleksi lengkap)

3. Generasi II : membentuk dengan populasi yang susunan genotipenya

diperoleh dari generasi I.

4. Percobaan dilakukan sampai generasi ke V dan membuat grafik frekuensi

gen a dari generasi I sampai dengan generasi V.

3.3.2.3 Seleksi Tak Lengkap

1. Membuat populasi dengan frekuensi gen p (A) = q (a) = 0,5 dan dilakukan

persilangan seperti percobaan terdahulu. Untuk memperoleh seleksi tak

lengkap, maka persilangan tetua menghasilkan 2 macam keturunan.

2. Melanjutkan persilangan sampai jumlah keturunan = 64. Apabila jumlah

keturunan sudah mencapai 62 dan persilangan berikutnya menghasilkan 4

keturunan, maka hanya 2 saja yang dicatat sehingga keseluruhannya

berjumlah 64.

3. Menentukan susunan genotipe dan frekuensi gen yang diperoleh setelah

persilangan.

4. Melanjutkan percobaan sampai generasi ke V dan membuat grafik

frekuensi gen resesifnya.