1    

ACARA I BIOLOGI BUNGA

A. Tujuan

1. Mempelajari struktur bunga.

2. Mempelajari saat membuka dan menutupnya bunga.

3. Mempelajari waktu tepung sari dapat berfungsi (viabel) dan stigma siap menerima tepungsari

(reseptif).

4. Mempelajari tipe persilangan tanaman.

B. Teori

1. PADI (Oryza sativa L.)

Bunga padi merupakan suatu karangan, bunganya satu-satu dan malainya bertangkai

panjang. Panjang malai dapat digolongkan menjadi:

v malai pendek (20―25 cm)

v malai sedang (25―30 cm)

v malai panjang (30―35 cm)

Bunga keluar seluruhnya dari daun bendera dalam waktu 24 jam. Munculnya malai dari booting 5―15

hari.

Bunga padi berkelamin dua, pada tiap bunga terdapat daun kelopak kecil dan dua mahkota

bunga yang disebut palea (sempit) dan lemma (lebar). Pada varietas yang ujung lemma

berbulu panjang disebut varietas bulu sedang varietas yang lemmanya tidak berbulu disebut

varietas cere.

Berbeda dengan tanaman serealia lain, bunga padi mempunyai enam buah benang sari,

masing-masing kepala sari beruang dua, putik bercabang dua, masing-masing berbentuk

karangan yang berwarna putih sampai lembayung (violet).

Bunga mempunyai dua lodiculae atau malai penggelembung yang bisa membesar

sehingga mahkota akan tertekan dan membuka, yang kemudian akan mengkerut lagi. Membukanya

bunga dimulai dari ujung malai sampai ke pangkal dari luar menuju ke poros. Bunga pada satu

malai membuka seluruhnya dalam waktu 5―8 hari, sedangkan bunga dalam satu rumpun membuka

dalam waktu 10―14 hari. Pada iklim tropis pembungaan terjadi 7―10 hari diikuti penyerbukan.

Mekarnya bunga padi terjadi antara pukul 06.00―15.30 siang. Sebelum pukul 08.00

dan sesudah pukul 14.00 hanya sedikit bunga yang mekar. Pembungaan maksimun terjadi

2    

antara pukul 10.00―12.00 siang. Anthesis terjadi selama 20―30 menit.

Gambar 1. Bunga Padi

Beberapa saat sebelum bunga membuka, benang sari tumbuh memanjang dengan cepat.

Kotak sari membuka sebelum atau bersamaan membukanya bunga. Tepung sari dapat hidup

dalam waktu pendek sesudah keluar dari kantong sarinya. Dalam keadaan normal daya hidup

tepung sari hanya bertahan 5 menit setelah keluar dari kantong sari. Pada suhu kurang lebih

7°C (54°F) dan kelembaban 95% tepung sari dapat bertahan hidup selama 24 jam. Kepala putik

masih mampu menerima tepung sari dua hari sesudah membukanya bunga.

2. JAGUNG (Zea mays L.)

Bunga jagung berkelamin satu, bunga jantan dan bunga betina terpisah letaknya. Bunga

jantan (tassel) terdapat pada ujung tanaman, sedangkan bunga betina pada ketiak daun. Pada

satu batang tumbuh satu, dua, atau tiga bunga betina tergantung varietasnya. Poros malai bunga

jantan merupakan kelanjutan dari batang pokok. Pada poros dan cabang-cabang malai bunga

jantan terdapat pasangan-pasangan spikelet. Tiap pasang spikelet terdiri dari sessile

(bertangkai pendek) dan pedicelle (bertangkai panjang). Baik sessile maupun pedicelle terdiri

3    

dari dua bunga. Masing-masing bunga mempunyai palea dan lemma, due lodicula dan tiga

buah benangsari. Benangsari pada bunga yang letaknya lebih atas akan pecah lebih dahulu.

Gambar 2. (A) Skema Bunga Jantan Jagung. (B) Skema Bunga Betina Jagung

Gambar 3. (A) Skema Male Inflorescence. (B) Diagram Spikelet

A   B  

Keterangan: upper floret (uf) lower floret (lf) inner glume (ig) outer glume (og) Setiap floret terdiri atas: - lemma (l), - palea (p), - dua lodicule (tidak ditunjukkan), dan - 3 stamen (st)

4    

Bunga betina (tongkol) terdiri dari beberapa baris sessile yang berpasangan. Tiap sessile

terdiri dari dua bunga tetapi hanya satu bunga yang berfungsi. Oleh karena itu, jumlah baris pada

tongkol jagung selalu genap.

Keterangan : 1. lemma bunga fertil 2. palea bunga fertil 3. tangkai putik 4. bakal buah 5. lemma bunga steril 6. palea bunga steril 7. glumae atas 8. glumae bawah

Gambar 4. Sepasang bunga betina jagung

Bunga jantan membuka dimulai dari ujung malai menuju pangkal, diikuti bunga-bunga

pada cabang-cabang lateral. Bunga mekar pada pagi hari setelah tidak ada embun sampai

siang hari. Periode pembungaan bervariasi 5―8 hari tergantung pada varietas. Maksimum

pembungaan dicapai pada hari ketiga. Satu malai dapat menghasilkan 2―5 juta tepung sari.

Pecahnya kantong sari dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban. Apabila malai terlalu basah

atau kering bunga tidak akan membuka sehingga tidak menghasilkan tepung sari. Biasanya

puncak pembungaan dicapai antara pukul 09.00―11.00. Tepung sari ini dapat tetap hidup dan

mampu membuahi selama 1 hari (8―24 jam).

Bunga betina telah siap untuk diserbuki apabila telah keluar rambut pada ujung tongkol,

muncul kira-kira 1―3 hari setelah bunga jantan menghasilkan tepung sari. Rambut yang

berasal pangkal tongkol akan keluar lebih dahulu diikuti bagian yang lebih ujung. Seluruh

rambut dalam satu tongkol akan keluar dalam 3―5 hari, sedangkan stigma masih reseptif

sampai 14 hari.

5    

Keterangan: 1. Kelobot (seludang bunga) 2. Pasangan bunga betina 3. Stylus (rambut jagung)

Gambar 5. Penampang lintang tongkol jagung

3. TOMAT (Solanum lycopersicum)

Bunga tomat adalah bunga lengkap, berbentuk seperti bintang laut, letak bakal buah lebih

tinggi dari dasar/pangkal benang sari dan mahkota bunganya (hypoginy). Kelopak terdiri dari 5

helai daun kelopak yang saling berikatan. Mahkota bunga terdiri dari 5 helal berwarna

kuning, 5 buah benang sari, tangkai sari kecil dengan kepala sari besar, mengelilingi bakal buah.

Pembungaan terjadi pada pagi hari. Kepala putik siap menerima serbuksari pada saat

pembungaan.

Gambar 5. Bunga tomat

6    

4. KAPAS (Gossypium sp.)

Bunga kapas mempunyai 5 daun mahkota yang saling berlekatan pada bagian bawahnya

sehingga berbentuk seperti tabung dan 3 daun kelopak (sepala). Mahkota bunga (petala)

berwarna putih, kuning atau ungu, biasanya timbul satu hari sebelum penyerbukan. Setelah

satu hari (setelah penyerbukan) warna bunga berubah menjadi merah jambu dan akhirnya

merah. Bunga yang letaknya dekat batang pokok akan membuka lebih dahulu diikuti bunga-

bunga yang letaknya lebih ke ujung.

Pada satu bunga terdapat 100―150 benang sari. Tangkai-tangkai sari saling bergabung

membentuk suatu tabung yang mengelilingi putik. Kepalasari akan pecah setelah bunga

membuka. Tepung sari dapat bertahan hidup selama 12 jam. Bakal buah terdiri dari 3―5

ruang dan masing-masing kepala putik terdiri dari beberapa bagian sesuai dengan jumlah ruang

di dalam bakal buah.

Saat membukanya bunga bervariasi tergantung dari varietas dan suhu. Untuk tipe Asia,

bunga membuka antara pukul 08.00―10.00 sedang untuk tipe Amerika membuka lebih

awal. Kepala putik (stigma) reseptif segera setelah bunga membuka. Pembuahan terjadi kira-

kira 30 jam setelah penyerbukan.

Gambar 6. Bunga Kapas

7    

5. KAKAO (Theobroma cacao)

Kakao adalah tanaman berbunga tunggal (planta uniflora), yaitu tanaman yang hanya

menghasilkan satu bunga saja. Bunga terletak pada ujung batang (flos terminalis). Bunga pada

tanaman coklat memiliki kelamin dua (hermafrodit), yaitu bunga yang padanya terdapat

benang sari maupun putik. Bunga kakao seringkali dinamakan bunga lengkap karena

mempunyai hiasan bunga yang terdiri atas kelopak (calyx) dan mahkota (corolla). Kelopaknya

(calyx) berwarna putih dengan panjang 6―8 mm. Kelopak berguna sebagai pelindung bunga.

Mahkota bunganya (corolla) mempunyai panjang 8―9 mm. Benang sarinya (stamen)

berbentuk periuk. Staminodia berwarna ungu tua. Bakal buahnya (ovarium) beruang banyak

(multilocularis) yaitu bakal buah yang tersusun atas banyak daun buah yang berlekatan dan

membentuk banyak sekat-sekat sehingga terjadi banyak ruang-ruang.

Gambar 7. (A). Bunga Kakao (B). Posisi Bunga Kakao di Pohon

8    

C. Cara kerja

1. Amati morfologi bunga masing-masing jenis tanaman yang digunakan sebagai preparat

praktikum. Gunakan loupe untuk mengamati bagian-bagian bunga yang kecil.

2. Gambar bunga lengkap dengan bagian-bagiannya, diagram bunga serta rumus bunganya.

3. Identifikasilah tentang saat membuka dan menutup bunga, saat viabilitas pollen dan

reseptivitas stigma, tipe penyerbukan bunga berdasar struktur bunganya. Konfirmasikan hasil

identifikasi saudara dengan informasi pustaka rujukan yang relevan.

Pustaka Chandraratna, M. F. 1964. Genetics and Breeding of Rice 2. Crop Sci. 1992. Darjanto & Siti Satifah, Biologi Bunga. Laudencia-Chingcuanco and Hake. 2002. The indeterminate floral apex1 gene regulates meristem

determinacy and identity in the maize inflorescence. Development 129:2629―2638. McSteen and Hake. 2001. barren inflorescence2 regulates axillary meristem development in the

maize inflorescence. Development 128,:2881―2891. Murty, D.S., R. Taboand O. Ajayi. 1994. Sorghum Hybrid Seed Production and Management. Inf.

Bull. 41. ICRISAT, India. Poellman, J.M. and D. Borthakur. 1972. Breeding Asian Field Crop. Oxford & IBH Publishing

Co. Calcutta. Rachman, E. 1996. Morfologi dan Biologi Perbungaan Gandapura. Koleksi Kebun Raya. Bogor.

Buletin Kebun Raya Indonesia 8. Wood, G. A. R. and R. A. Lass. 2001. Cocoa. Blackwell Science, Oxford.

9    

TAMBAHAN GAMBAR BUNGA JAGUNG

anther

bracts enclosing a pair of flowers and forming a spikelet

Part of male inflorescence

10    

   

 

 

 

stamens not yet out  

stamens hanging out of flower

anther

bracts

inflorescence stalk

Male flowers Section through pair of male flowers

feathery stigmas

 

leaf

inflorescence stalk

ovary

feathery stigma

style

ovary

ovule

bracts

Female inflorescence

Longitudinal section through female inflorescence

Longitudinal section through female flower

©  D.G.  Mackean  

11  

ACARA II VIABILITAS DAN PERKECAMBAHAN POLEN

A. Tujuan

1. Mengetahui bentuk polen beberapa tanaman.

2. Mempelajari metode pengamatan viabilitas polen.

3. Menghitung viabilitas polen tanaman sampel dan kemampuan polen untuk berkecambah.

B. Teori

Polen mempunyai peran sangat penting dalam aliran gen khususnya pada tanaman menyerbuk

silang. Hal ini juga sangat penting pada tanaman transgenikkarena berkaitan dengan penyebaran

serbuksari tanaman transgenik pada varietas lain dalam spesies yang sama. Pengukuran tingkat risiko

sangat penting sebelum transgenik dilepas, salah satunya dengan mengukur viabilitas polen. Hal ini

untuk mendapatkan indikasi kemampuan polen dalam menyebarkan sel sperma pada embrio sac

selama proses penyerbukan-pembuahan.

Jumlah dan kualitas polen yang diproduksi oleh bunga merupakan komponen utama yang

menentukan keberhasilan dalam penyerbukan. Kualitas polen biasanya dilihat dari viabilitas polen

yaitu proporsi polen yang viabel. Viabilitas polen didefinisikan sebagai kemampuan polen untuk

hidup, berkembang, dan berkecambah jika berada dalam kondisi yang menguntungkan.

Viabilitas polen dapat diukur dengan beberapa cara (Stanley and Linskens, 1974; Heslop-Harrisonet

al., 1984), namun metode yang umum digunakan adalah dengan pewarnaan dan menghitung secara

langsung (Barrett, 1985; Dudash, 1991).

Pengujian Viabilitas Polen

Salah satu metode pengujian viabilitas polen adalah dengan pewarnaan. Anther-anther

dikumpulkan dan dimasukkan dalam larutan yang mengandung pewarna seperti acetocarmin atau

aniline blue. Polen viabel atau potensial viabel menyerap warna, sementara polentidak

viable(unviable) tidak menyerap warna. Larutan polen kemudian dimasukkan dalam

hemacytometerslide, kemudian jumlah polen viabel dan tidakviabel dihitung dibawah

mikroskop.Pengecatan/pewarnaan lain adalah:

1. Uji X-galuntuk menentukan kandungan β-galactosidase (enzimyang terlibat dalam degradasi

laktosa)(Atiaksheva et al., 2000).Polen viabel akan berubah menjadi biru.

12  

2. Pengujian kandungan dehydrogenase(suatuenzim) menggunakan 1% larutan2,3,5-triphenyl

tetrazolium chloride (TTC) atau dengan 2,5-diphenyl monotetrazolium bromide (MTT) dalam

larutan 5% sukrosa. Polen viabelberubah menjadi pink gelap.

3. Larutan Lugoluntuk mendeteksi kandungan tepung dalam polen. Larutan Lugol terdiri dari

iodindan potassium iodida. Polen viabelberubah menjadi hitam.

Perkecambahan tabung polen

Pengujian perkecambahan dapat dilaksanakan untuk mengukur viabilitas polen. Ada dua

pengujian utama, yang dapat dibagi menjadi dua bagian. Di dalam perkecambahan in vitro, polen

ditumbuhkan pada media khusus. Sedangkan in vivo, polen dikecambahkan pada stigma tanaman.

1. Perkecambahan polen in vitro. Polen segar yang dipanen kemudian ditumbuhkan dalam medium

yang mengandung sukrosa, asam borat, dan kalsium nitrat.Polen ditumbuhkan dalam lingkungan

yang lembab dan suhu 20oC. Polen dianggap berkecambah, jika tabung polen lebih dari

diameter polen itu sendiri (Wang et al., 2004).

2. Perkecambahan polen in vivo. Polen diambil dan ditumbuhkan pada permukaan stigma. Stigma

diletakkan dislide mikroskop setelah stigma diserbuki dan diinkubasi pada suhu ruang dengan

kelembaban tinggi selama ± 40 menit tergantung pada spesies.Tabung putik dicat dengan 0,05%

aniline bluedalam bufferpotasium fosfat (K2PO4) buffer selama 2―3 menit. Tabung putik

kemudian dipotret dibawah sinar UV (Kedar & Clyton, 1998).

C. Cara kerja:

1. Viabilitas polen

Polen dikumpulkan dari bunga yang baru saja mekar dan ditampung dalam petri dish atau wadah

yang lain. Polen difiksasi dengan acetic acid athyl alchohol (1:3 v/v) selama satu jam dan

kemudian dimasukkan dalam 70% ethyl alcohol sampai digunakan. Polen diambil dengan pipet dan

diletakkan dalam object glass dan diwarnai dengan acetocarmin. Polen diamati dibawah mikroskop

dengan perbesaran 10× atau 40×. Polen masuk dalam kategori fertil, jika berbentuk bulat dan

berwarna kuning, sedangkan polen yang tidak hidup (unviable) berbentuk kisut, lebih kecil

dan berwarna gelap.

• Hitunglah jumlah polen yang viable dan unviable lima sampel pemotretan pada posisi berbeda

dari masing-masing object glass. Tentukan berapa persen polen yang viabel.

2. Perkecambahan polen

Buatlah larutan media perkecambahan polen dengan komposisi: 12% (w/v) sukrosa; 0,01% (w/v)

H3BO3, pH medium diatur sekitar 6,4 dengan penambahan 0,1 M HCl atau 0,1 M NaOH.

13  

Kepadatan polen diatur 1.500 polen/1 ml medium. Kultur polen diinkubasi dalam ruang bersuhu

25oC diatas shaker dengan kecepatan 100 rpm. Amati setiap jam untuk mengetahui tahap

perkecambahan polen dan ukurlah panjang tabung polen. Pengamatan dilakukan dibawah

mikroskop perbesaran 40×. Rekamlah sebanyak 5 kali pada posisi yang berbeda dari masing-

masing obyek.

• Hitunglah polen yang berkecambah pada lima posisi slide yang berbeda. Ukurlah panjang

tabung polen yang terbentuk.

Pustaka Barrett, S. C. H. 1985. Floral trimorphism and monomorphism in conti-nental and island populations of

Eichhornia paniculata. Biological Jour-nal of the Linnean Society 25: 41–60 Stanley, R. G., and H. F. Linskens. 1974. Pollen: biology, biochemistry, and management. Springer-

Verlag, New York, New York, USA. Heslop-Harrison, J., Y. Heslop-Harrison, and K. R. Shivanna. 1984. The evaluation of pollen quality, and

a further appraisal of the fluoro-chromatic (FCR) test procedure. Theoretical and Applied Genetics 67: 367–375

Dudash, M. R. 1991. Plant size effects on female and male function in hermaphroditic Sabatica angularis

(Gentianaceae). Ecology 72: 1004–1012 Wang, Q. L. Lu, X. Wu, Y. Li and J. Lin. 2003. Boron influences pollen germination and pollen tube

growth in Picea meyeri. Tree Physiology 23:345–351

14    

ACARA III PERSILANGAN TANAMAN

A. Tujuan

Mengetahui teknik kastrasi dan hibridisasi serta aplikasinya di lapangan B. Teori

Tanaman autogami atau tanaman menyerbuk sendiri adalah tanaman yang >95% keturunannya merupakan hasil penyerbukan sendiri, tetapi pada beberapa jenis tanaman dapat juga terjadi penyerbukan silang. Pada kapas penyerbukan silang terjadi 5―25%. Pengaruh keadaan tingkungan seperti suhu dan kelembaban dapat membantu penyerbukan silang.

Penyebukan sendiri (selfing) pada tanaman autogami mudah terjadi karena sifat bunga yang membantu terjadinya penyerbukan sendiri. Untuk mencegah terjadinya penyerbukan silang maka bunga yang belum mekar dibungkus dengan kantong, sebaliknya pada tanaman allogami, struktur bunga mendorong terjadinya penyerbukan silang. Misalnya pada tanaman berumah dua akan selalu terjadi peryerbukan silang karena bunga jantan dan betina terletak pada tanaman yang berbeda. Demikian juga pada tanaman berumah satu dapat terjadi penyerbukan silang. Apabila hendak melakukan penyerbukan sendiri, maka persilangan secara alami harus dicegah dengan cara membungkus bunga betina sebelum terjadi penyerbukan. Setelah kepala putik masak (reseptif/siap menerima tepung sari), maka dapat diserbuki dengan tepung sari dari bunga yang berasal dari satu tanaman atau tanaman lain sejenis (yang dikehendaki).

Hibridisasi yaitu menyilangkan dua tanaman atau lebih yang mempunyai sifat genetis berbeda. Hibridisasi dapat dilakukan pada tanaman allogami atau pun autogami karena pada tanaman autogami bunganya lengkap. Sebelum melakukan hibridisasi, bunga tanaman induk betina harus dikastrasi. Pada tanaman autogami bunga betina dan bunga jantan terpisah sehingga tidak perlu dilakukan kastrasi pada bunga betina.

Untuk mencegah persilangan yang tidak diinginkan (out-crossing), maka bunga betina harus dibungkus dengan kantong sebelum putik masak sehingga saat kepala putik siap untuk diserbuki (reseptif) dapat dilakukan penyerbukan dengan tepung sari dari tanaman lain yang sejenis.

C. Bahan Tanaman yang sedang berbunga

D. Alat Pinset dan forcep hibridisasi, jarum preparat, loupe, vacuum emasculator, pentil

sepeda, kantong kertas, label, tabung air panas, kuas pengumpul tepung sari, gunting.

15    

E. Cara kerja 1. PADI

a. Pilih tanaman yang sehat, kemudian pilih malai yang akan diserbuki atau disilangkan. b. Penyerbukan sendiri dilakukan dengan membungkus seluruh malai dengan kantong

kertas, kemudian diberi label yang memuat informasi nama varietas, tanggal pelabelan dan identitas praktikan.

c. Potong daun bendera untuk mempermudah persilangan. d. Pilih malai/bunga yang cukup masak untuk disilangkan yaitu pada saat tinggi kepala

sari berukuran kira-kira setengah panjang bunga (lemma/palea). Bunga yang telah mekar (di bagian ujung malai) dan yang akan mekar (di bagian pangkal malai, biasanya berwarna kuning pucat sampai putih) dibuang.

e. Usahakan menggunakan parental jantan yang mempunyai sifat dominan sehingga dapat segera diketahui hibrida-hibrida yang benar pada fase bibit tanaman F1.

f. Kastrasi pada padi dapat dilakukan dengan beberapa metode: 1) Forcing method

Bunga dibuka dengan paksa secara hati-hati melalui lemma dan palea mengunakan sebuah jarum atau pinset. Pegang kedua ujung sekam (lemma dan palea) dengan hati-hati dan tekan sehingga membuka sebelah, lalu 6 benang sari diambil dengan hati-hati menggunakan pinset.

2) Clipping method Potong 1/3―1/2 bagian dari ujung palea dan lemma sehingga kepala sari kelihatan. Bidang potong miring ke bawah ke arah lemma. Benang sari dibuang menggunakan pinset.

3) Sucking method Ujung bunga dipotong seperti pada clipping method kemudian benang sari diambil menggunakan pompa hisap (vacuum emasculator).

4) Hot water treatment Seperti diketahui bahwa alat kelamin betina lebih tahan panas dibanding alat kelamin jantan. Pilih satu malai yang baik, buang bunga yang telah mekar maupun yang terlaiu muda. Masukkan malai ini ke dalam termos berisi air panas dengan suhu 42―44°C selama 5―10 menit (tergantung varietas). Setelah kastrasi selesai, tutuplah dengan kantong kertas diberi label dan pagi hari berikutnya saat bunga mekar dilakukan hibridasi.

g. Kastrasi dengan clipping dan sucking method dilakukan sore hari, kemudian malai dibungkus dengan kantong plastik putih (glassine bag). Keesokan harinya pada saat pembungaan, dipilih malai yang akan digunakan tepung sarinya (pejantan). Potong seluruh malai kemudian masukan pangkal malainya ke dalam botol yang berisi air dan letakkan pada tempat yang langsung terkena sinar matahari agar bunganya mekar serentak. Kantong bunga yang sudah dikastrasi dibuka dan malai parental jantan (yang bunganya sudah membuka) digoyang-goyangkan di atas bunga-bunga yang

16    

sudah dikastrasi. h. Kantong ditutup kembali dan diikat serta diberi label persilangan, meliputi informasi

tentang nama tetua betina, nama tetua jantan, tanggal kastrasi, tanggal persilangan, dan nama praktikan.

2. JAGUNG

a. Pilih tanaman yang akan diserbuki sendiri dan disilangkan. b. Tongkol ditutup dengan kantong dari kantong plastik putih (glassine bag) sebelum

rambut keluar dari ujung tongkol. c. Setelah semua rambut-rambut muncul, bunga jantan (tassel) dibungkus dengan

kantong yang kuat (tassel bag) untuk mengumpulkan tepung sari. Untuk persilangan digunakan tepung sari dari tanaman yang lain.

d. Keesokan harinya kantong yang telah berisi tepung sari diambil dengan hati-hati dan digunakan untuk menyerbuki tongkol yang sudah siap menerima tepung sari (reseptif).

e. Apabila rambut sudah terlalu panjang dapat dipotong dengan pisau/gunting agar rata, kemudian tepung sari ditaburkan di atas permukaan potongan rambut tersebut.

f. Kantong ditutupkan kembali pada tongkol yang telah diserbuki, diberi klip dan label persilangan yang dibuat.

g. Pada waktu melakukan persilangan, tangan supaya bersih dari tepung sari tanaman lain agar tidak terjadi penyerbukan oleh tepung sari asing yang tidak dikehendaki.

3. KAPAS

a. Dipilih bunga yang akan disilangkan, kemudian daun-daun mahkota dipotong untuk memudahkan kastrasi.

b. Benang sari diambil dengan pinset. Pengambilan harus hati-hati agar tidak merusak putik.

c. Tepung sari yang akan digunakan untuk menyerbuki (pejantan) diambil dari tanaman lain dengan memakai alat penghisap plastik atau dapat juga digunakan batang padi yang telah dipotong-potong sepanjang 5 cm dan sebelah ujungnya ditutup.

d. Setelah diperoleh tepung sari, batang padi yang berisi tepung sari tersebut dimasukkan pada tangkai putik.

e. Agar tetap melekat pada kepala putik, daun kelopak ditangkupkan kemudian diikat. f. Untuk penyerbukan sendiri bunga cukup dibungkus dengan kantong kertas agar tidak

terjadi persilangan. g. Kastrasi dilakukan pada pagi hari antara pukul 08.30―10.30 kemudian langsung

dilakukan penyerbukan.  

17    

4. TOMAT a. Dipilih bunga yang akan mekar pagi hari berikutnya. b. Buang semua benang sari menggunakan pinset. Pengambilan benang sari harus hati-

hati agar tidak merusak putik. c. Bungkus bunga yang telah dikastrasi dengan kantong kertas. d. Kumpulkan kepala sari dari tanaman lain, tusuk dengan jarum agar pecah,

kumpulkan tepung sarinya, kemudian taburkan (tekatkan) di atas kepala putik yang telah masak (ditandai oleh kemilau bila kena cahaya/matahari).

e. Bunga yang telah diserbuki dibungkus kembali dan diberi label persilangan.

5. TANAMAN BERBUNGA KUPU-KUPU (Famili Legum) a. Pilih karangan bunga yang sehat, buang semua bunga yang tertalu tua (telah terserbuki)

dan yang terlalu muda. b. Pegang bunga yang akan dikastrasi dengan ibu jari dan jari telunjuk dengan tunas

menghadap kemuka. Sobek bagian tepi bendera, turunkan salah satu sayap dan satu sisi benderanya. Keluarkan tunas dan sayatlah sebagian dari bagian yang tampak, tekan ke bawah salah satu sisinya dengan ibu jari sehingga 10 benang sarinya (9+1) tampak dan buanglah dengan hati-hati menggunakan pinset.

c. Kembalikan daun-daun bunga pada posisi semula, kalau perlu dilindungi dari terik matahari dengan potongan daun.

d. Bungkuslah karangan bunga yang sudah dikastrasi dengan kantong kertas e. Hibridisasi dilakukan pada dini hari berikutnya. Dari tanaman tetua jantan, buang

bendera dan sayap mahkota. Ambil tunasnya yang berisi putik benang sari. Gunakan tangkai putik sebagai kuas untuk memindah tepusari yang mulai berhamburan ke putik bunga yang sudah dikastrasi

f. Bungkus bunga yang sudah diserbuki. g. Beri label yang memuat informasi tentang : nama persilangan, nama tetua jantan dan

betina, tanggal kastrasi dan hibridisasi dan nama praktikan.

18    

6. ANGGREK (Famili Orchidaceae) Anggrek termasuk tanaman yang berkelamin ganda (hermafrodit) yang dicirikan

oleh serbuk sari dan putik terdapat pada satu bunga. Alat kelamin jantan/serbuk sari dan betina terletak pada satu tempat, tetapi dipisahkan oleh selaput opercolumn. Jatuhnya serbuk sari ke kepala putik akan menyebabkan terjadinya penyerbukan.

Penyerbukan dapat terjadi secara alami, misalnya serangga namun frekuensinya sangat rendah. Berdasarkan keberadaan zat perekat pada putiknya, tanaman anggrek digolongkan menjadi dua yaitu polinia (tidak memiliki zat perekat) dan polinaria (memiliki zat perekat). Pada bunga anggrek yang mempunyai zat perekat (discus viscidis) pada putiknya lebih mudah mengalami penyerbukan.

Anggrek Bulan (Phalaenopsis amabilis Blume) (Dendrobium sp.)

Anggrek termasuk tanaman hias yang menghasilkan bunga sehingga kualitas bunga menjadi tolok ukur keunggulan anggrek. Anggrek dengan bunga yang khas dan bagus mempunyai nilai jual yang tinggi. Anggrek hibrida yang berbunga bagus (bentuk dan warna) biasanya merupakan hasil persilangan dari dua tetua terpilih yang didasarkan pada ukuran, bentuk dan warna bunganya.

Agar memperoleh hasil seperti apa yang diharapkan, maka penyilang harus memahami sifat-sifat kedua induk yang akan disilangkan. Di samping itu pola pewarisan (dominansi) sifat juga perlu diketahui untuk mempermudah prediksi karakteristik bunga pada keturunan hasil persilangan. Misalnya, sifat dominan dimiliki oleh warna kuning pada bunga Vanda dearei, kepenuhan tandan bunga oleh Phalaenopsis schilleriana, warna bunga merah bibir lebar pada Onchidium pulchellum, berdaun dua pada Cattleya sp.

Vanda dearei

19    

Tetua betina sebaiknya dipilih induk yang mempunyai bunga yang kuat, tidak cepat layu, atau gugur. Tetua betina akan berkontribusi penuh pada sitoplasmik keturunannya, sedangkan gen pada nukleus keturunannya merupakan gabungan dari kedua induknya. Jadi, anggrek hibrida diharapkan mempunyai sifat-sifat baik dari kedua induknya seperti kombinasi warna, bentuk, ukuran maupun jumlah bunga yang diinginkan, dan tahan lama. Di samping itu, juga perlu dipertimbangkan agar tanaman hibrida tumbuh kuat dan rajin berbunga.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyilangan anggrek yaitu penyerbukan sebaiknya pada pagi hari, kondisi tanaman sehat dan cukup air, tidak hujan, dan kelembaban rendah.

Teknik persilangan sesuai prosedur berikut : 1. Pilih bunga yang telah membuka penuh dan dalam keadaan segar pada tanaman yang

sehat dan kuat. 2. Ambil tusuk gigi atau lidi dan masukkan ke dalam kelamin betina (gymnostemium)

sehingga ujungnya basah oleh perekat yang berwarna putih. 3. Bukalah ujung column bunga sehingga akan terlihat pollinnia yang berwarna kuning. 4. Tempelkan ujung tusuk gigi yang basah dengan hati-hati. 5. Masukkan pollinia yang berada pada ujung tusuk gigi ke dalam kelamin

betina/kepala putik. 6. Buanglah lidah bunga agar tidak dikunjungi serangga. 7. Pelabelan dengan kode persilangan sebagai identitas tanaman hasil persilangan.

Keberhasilan persilangan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain umur bunga betina, kualitas serbuk sari, waktu persilangan, kelembaban udara dan suhu. Ketrampilan menyilangkan merupakan faktor yang dapat diatasi dengan selalu praktik.

Hitunglah persentase keberhasilan persilangan. Bunga yang tidak gugur dan berkembang membentuk buah merupakan ciri keberhasilan persilangan.

Bagian-bagian bunga anggrek

 

20    

Pustaka Anonim . 2003. Anggrek: Bunga dengan Aneka Pesona Bentuk & Warna. Agromedia Bhandari, M. M. 1979. Practical in Plant Breeding 2nd ed. Oxford & tBH Publishing Co. New

Delhi. Knight, R. 1979. A Course Manual in Plant Breeding. Autralian Vice Chancellor Committee.

Brisbane. Chandraratna, M. F. 1964. Genetics and Breeding of Rice.

21    

ACARA IV POLIPLOIDISASI

A. Tujuan

1. Mengetahui cara penggandaan kromosom pada tanaman.

2. Mengetahui pengaruh pemberian Colchicinepada tanaman.

3. Mengetahui ciri-ciri tanaman poliploid.

B. Teori

Poliploidi adalah peristiwa organisme memiliki set kromosom (genom) lebih dari

sepasang. Organisme yang memiliki set kromosom lebih dari sepanga disebutorganisme

poliploid. Usaha-usaha yang dilakukan orang untuk menghasilkan organisme poliploid

disebut sebagai poliploidisasi.

Sel-sel tanaman normal biasanya dikatakan bersifat diploid (2n=2𝑥) dan mempunyai

jumlah kromosom tertentu, 𝑥 adalah bilangan dasar kromosom.Telah diketahui bahwa banyak

diantara tanaman pertanian sekarang ini serperti: padi, jagung, gandum, kapas, tebu memiliki

jumlah kromosom lebih dari 2𝑥.

Berdasarkan cara bergandanya kromosom tanaman poliploid dibedakan atas:

1. Euploid, yaitu tanaman poliploid dimana jumlah kromosomnya merupakan kelipatan

(penggandaan) yang sempurna dari haploidnya.

Contoh :

3𝑥 = triploid 4𝑥 = tetraploid

6𝑥 = heksaploid 8𝑥 = oktaploid

2. Aneuploid, yaitu tanaman polyploid dimana jumlah kromosomnya merupakan kelipatan

(penggandaan) yang tidak sempurna dari haploidnya.

Contoh

Nulisomi = 2𝑥–2

Trisomi = 2𝑥+1

Monosomi = 2𝑥–1

22    

Berdasarkan proses terjadinya tanaman poliploid dapat dibedakan sebagai berikut:

a. Secara alami

Kehidupan tanaman banyak dipengaruhi oleh proses-proses alam. Kejadian ekstrim

seperti suhu yang amat rendah atau tinggi, banjir, petir, dan lain sebagainya, merupakan

proses alam yang memungkinkan tanaman mengalami penggandaan jumlah kromosom

dengan sendirinya. Tanaman yang demikian ini disebut tanaman yang bersifat

autopolyploid. Di samping itu, ada tanaman-tanaman yang bergandanya jumlah

kromosom karena terjadi persilangan dengan tanaman yang sejenis atau sekeluarga.

Tanaman yang demikian ini disebut tanaman yang bersifat allopolyploid. Bila persilangan

tersebut terjadi antara 2 jenis tanaman dengan jumlah kromosom yang berbeda akan

menghasilkan tanaman amphidiploid.

b. Secara buatan

1) Cara mekanis yaitu dengan jalan grafting

Winkler melakukan grafting pada tanaman famili Solanaceae. Pada jaringan yang

diperlakukan diperoleh pertumbuhan regenerasi dari kalus yang sel-selnya ternyata

poliploid.

2) Cara Fisis

Penggunaan sinar Röntgen , Centrifuge dengan intensitas tertentu tenyata dapat

menghasikan individu-individu poliploid pada jenis-jenis tanaman tertentu. Randolph

dalam usahanya memperoleh tanaman polyploid menggunakan suhu ekstrem tinggi

dan ektrem rendah secara bergantian pada perlakuan tanaman cerealia.

3) Cara Kemis

Penggunaan bahan kimia dalam poliploidisasi bukan merupakan hat baru lagi. Colchicine,

Acenaptheen, Indol Acetic Acid sudah lama dipergunakan untuk maksud tersebut di

atas. Khususnya Colchicine adalah merupakan alkaloid yang sangat efektif dalam

poliploidisasi. Colchicine adalah suatu alkaloid yang diisolir dari tanaman Colchicina

autumnale (famili Liliaceae) terdapat dalam biji-bijian dan umbinya.

Rumus kimia: C22H25O6N

23    

Rumus bangunnya:

Mekanisme Colchicine dalam poliploidisasi adalah denganmenghalang-halangi

terbentuknya benang spindel seperti pada pembelahan mitosis yang normal (Ludford) karena

tidak terbentuk benang spindel pada pembelahan mitosis yang dipengaruhi Colchicine (C-

Mitosis) ini, maka kromosom anak tidak bergerak ke kutub-kutub set, tetapi tetap tinggal di tengah-

tengah sebagai pasangan (ski)-ini specifik pada C-mitosis. Dengan demikian terjadilah

yang tetraploid atau polyploid. Menurut Wellensick, tidak terjadinya benang spindel

disebabkan oleh karena Colchicine yang diberikan menyebabkan sitoplasma menjadi

cair. Benang-benang plasma yang membentuk benang spindel yang dianggap terjadi karena

mengentalnya sitoplasma, tidak terbentuk akibat pengaruh Colchicine. Dengan demikian

maka fase-fase pembelahan mitosis tidak normal, jadi hanya berhenti pada fase

metafase. Pembelahan set akan kembali normal apabila pengaruh colchicine telah hilang.

Cara perlakuan dengan Colchicine:

1. Colchicine hanya diberikan pada bagian meristematis, artinya di dekat titik tumbuh, sebab

pada jaringan tua boleh dika tidak punya pengaruh.

2. Tanaman harus dalam kondisi optimum, agar diperoleh hasil yang sebaik-baiknya.

3. Konsentrasi harus efektif.

4. Saat dan lama pemberian harus efektif.

Beberapa cara pemberian Colchicine:

1. Pada biji-bijian (cereal)

Cara termudah yaitu dengan merendam biji-biji sebelum berkecambah di dalam larutan

colchicine 0,05―1,5 %, selama 1―6 hari.

24    

2. Pada bibit

Biji dikecambahkan pada kertas saring atau kapas, lalu titik tumbuh ditetesi/dimasukan

(direndam) dalam larutan Colchicine dengan bermacam-macam cara.

3. Pada tanaman yang lebih tua (dewasa)

Untuk ini ada berapa cara antara lain :

a. Ujung tanaman diletakkan dan dicelupkan dalam larutan Colchicine

b. Titik tumbuh ditempeli kapas, lalu ditetesi larutan Colchicine dengan pipet.

c. Colchicine + agar, lalu ditempelkan pada tunas.

d. Colchicine + lanolin, gosokkan pada ujung batang dan pada kuncup-kuncupdari

cabang yang akan tumbuh.

e. Disuntikkan dengan alat penyuntik atau disemprotkan.

Pengaruh poliploid pada morfologi dan anatomi

Tanaman-tanaman poliploid dibandingkan dengan tanaman diploid, maka akan dapat

dibedakan dengan jelas sifat mikroskopis maupun makroskopisnya. Karakter tanaman

poliploid tampak berbeda dengan diploid yaitu tanaman lebih besar dan daun lebih tebal,

seperti terjadi pada bunga Alyssum maritimum, strawberry (Simon et al., 1987; Nyman and

Wallin, 1993), cabe dan disamping juga menghasilkan sistem perakaran yang lebih baik

(Kulkarni and Borse, 2010), toleran terhadap cekaman abiotik (Kulkarni et al. 2008), dan

mampu mengatasi ketidaksesuaian antar spesies (Mehetre et al., 2002). Ukuran tanaman lebih

besar dan daun lebih tebal sebagai akibat dari ukuran sel yang lebih besar (Condorosi et

al,.2000). Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa tingkat ploidi menentukan ukuran sel.

Endoreduplikasi dan poliploidisasi menyebabkan ukuran sel tanaman lebih besar terjadi pada

banyak jenis tanaman.

Hasil penelitian tentang poliploidisasi menunjukkan bahwa jumlah kloroplas per sel

meningkat dengan peningkatan tingkat ploidi (Winarto et al., 2010) dan berkorelasi dengan

ukuran sel seperti terjadi pada gandum, sementara pada kentang peningkatan ukuran sel

palisade dan jumlah kloroplas menurunkan jumlah sel dan frekuensi stomata (De,Maine,

1987). Frekuensi stomata juga menurun secara nyata sampai 50―60% dibandingkan genotipe

tanaman poliploid tomat, cabe dan widuri (Calotropis) yang dibudidayakan. Peningkatan

ukuran sel penjaga meningkatkan ukuran lubang stomata, dan secara tidak langsung juga

25    

meningkatkan jarak antar stomata pada tanaman poliploid sedangkan pada tanaman yang

dibudidayakan jumlah stomata lebih banyak, jarak stomata lebih rapat, ukuran stomata lebih

kecil yang secara langsung berperan pada evapotranspirasi yang lebih tinggi. Pada biduri,

poliploid meningkatkan ukuran sel penjaga stomata dengan panjang 36―40 µm dan lebar

18―28 µm, sedangkan pada tanaman tipe liar (bukan poliploid) mempunyai panjang stomata

24―28 µm dan lebar 12―18 µm. Enam tanaman tetraploid terseleksi memiliki sistem

perakaran yang kuat, panjang akar primer yang panjang, dan akar lateral yang lebih rapat.

Beberapa tanaman poliploid cabe menghasilkan hasil yang lebih tinggi (Kulkarni and Borse,

2010) tetapi tidak terjadi pada kentang (De,Maine, 1987).

Analisis kromosom selama terjadi pembelahan sel meiosis menunjukkan tingkat fertilitas

dan memungkinkan untuk memprediksi viabilitas polen. Abnormalitas meiosis adalah gejala

umum yang banyak diamati pada gandum seperti ketidakteraturan segregasi kromosom dan

menurunkan persentasi viabilitas polen (Rezaei, et al., 2010). Pollen, stomata serta sel-sel

tanaman polyploid tebih besar ukurannya dan jumlah kromosomnya lebih banyak dari pada tanaman

diploidnya.

26    

C. Cara kerja

1. Buat tanaman poliploid dengan menggunakan kangkung (Ipomoea reptans) atau bayam

(Amaranthus tricolor) sebagai tanaman model. Biji direndam 12 jam dalam suhu

ruangan, kemudian direndam dalam larutan colchisin selama 6 jam kemudian disebar

dalam media yang telah disediakan.

2. Perawatan sesuai dengan standar dengan pemberian pupuk dan pestisida jika diperlukan

3. Identifikasi tanaman yang mempunyai morfologi menyimpang, yaitu daun tebal, tumbuh

lebih lambat, batang besar. Diskripsikan tanaman tersebut.

4. Ambillah kutek/cat kuku dan oleskan pada bagian bawah daun pada saat matahari sedang

bersinar penuh. Setelah dibiarkan beberapa menit dan kering kemudian tempelkan isolasi

pada daun yang telah diolesi kutek. Ambil isolasi secara pelan-pelan untuk mengambil

lapisan jaringan epidermis.

5. Tempelkan pada objek gelas dan amati dibawah mikroskop.

6. Hitunglah jumlah stomata per satuan luas, ukur lebar dan panjang stomata, dan kerapatan

stomata.

7. Lakukan hal yang sama dari no 3―6 pada tanaman normal (diploid).

8. Jika tanaman sudah berbunga, amati polen dibawah mikroskop dengan pengecatan

menggunakan acetocarmin. Ukurlah diameter polen dan bandingkan tanaman diploid dan

poliploid.

9. Analisis data dari tanaman normal dan yang diduga poliploid dianalisis dengan uji t

α=5% (jumlah stomata, kerapatan stomata, dan ukur lebar dan panjang stomata).

 

27    

IV. Pertanyaan

1. Mengapa pada pembelahan sel C-mitosis tidak terjadi fase anafase ?

2. Apa Colchicine itu? Gunanya? Rumus molekul dan rumus bangunannya bagaimana?

3. Sebutkan senyawa kimia lain yang berfungsi seperti Colchicine?

4. Hal-hal apa yang perlu diperhatikan bila kita akan menggunakan Colchlcine agar

diperoleh hasil yang baik?

5. Bagaimana pengaruh Colchicine terhadap bahan yang diperlakukan apabila konsentrasi

kurang/lebih dan bila waktunya kurang/lebih?

28    

Pustaka

Allard, R. W. 1966. Principles of Plant breeding. John Wiley & Sons Inc. New York, London.Avery & Johnson. 1947. Hormon and Horticulture.

Levant & Albert. 1983. The Effect of colchicines on root mitosis in Allium. Crop Sci. 32 1992

Bul. Agr. Vol XXI no 1. ICRISAT, 1980. Annual Report 1979/1980. Knight, R. 1979. A Course Manual In Plant Breeding. Australian ViceConcellors Committee.

Australia (AAUCS) Appendix 2. De, M.J. and Maine. 1989. Comparison of cell characters in leaves of dihaploid potatoes, their

chromosome-doubled derivatives and parthenogenic tetraploid parents. Potato Research 30: 253-266.

Kulkarni, M. and T. Borse. 2010. Induced polyploidy with gigas expression for root traits in

Capsicum annum (L.). Plant Breeding 129:461-464. Mehetre, S. S. A. R. Aher, V. L. Gawande, V. R. Patil, A. S. 2003. Mokate. Induced polyploidy

in Gossypium: A tool to overcome interspecific incompatibility of cultivated tetraploid and diploid cottons. Current Science 84: 1510-1512.

Nyman M. And A. Wallin. 1993. Somaclonal variation in protoplast-derived strawberry plants. II

International Strawberry Symposium. Maryland. Acta Horticulturae 348. Rezaei, M., A. Arzani and B.B. Sayed-Tabatabaei. 2010. Meiotic behaviour of tetraploid wheats

(Triticum turgidum L.) and their synthetic hexaploid wheat derivates influenced by meiotic restitution and heat stress. Journal of Genetics 89:401-407.

Simon I, Racz E & Zatyko JM. 1987. Preliminary notes on somaclonal variation of strawberry.

Fruit Science Reports. (Skierniewice, Poland) 14:154-155. Winarto, B., N.A. Mattjik, J. A. T. da Silva, A. Purwito and Budi Marwoto. 2010. Ploidy

screening of anthurium (Anthurium andreanum Linden ex André) regenerants derived from anther culture. Scientia Horticulturae 127:86-90

29    

ACARA V KORELASI DAN REGRESI ANTARA DUA SIFAT PADA TANAMAN

A. Tujuan

Untuk mengetahui derajat keeratan hubungan antara dua sifat pada suatu tanaman

B. Teori

Dalam bidang pemuliaan tanaman kita selalu berusaha untuk mendapatkan jenis-jenis

tanaman yang lebih baik. Dalam usaha ini diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai

tanamannya bahkan kita harus mengetahui sifat-sifatnya baik sifat morfologi, anatomi maupun

fisiloginya.

Proses fisiologis yang saling berpengaruh atau adanya pleotropi dan tautan genetik

menyebabkan sebagian karakter tanaman mempunyai kecenderungan yang sejalan atau

bahkan berkebalikan. Sebagai contoh hubungan antara panjang malai dengan jumlah butir per

malai, jumlah butir dan ukuran biji dll.

Seberapa jauh hubungan kedua sifat itu kita harus mengetahui dahulu apa yang disebut

koefisien korelasi. Koefisien korelasi adalah suatu angka yang menunjukan tinggi

rendahnya derajat keeratan hubungan antara dua sifat atau lebih didalam suatu tanaman.

Nilai koefisien korelasi berkisar antara -1 dan +1. Koefisien korelasi negatif menunjukkan

derajat hubungan yang ada antara sifat tanaman itu saling berlawanan. Secara sederhana,

bertambahnya sifat yang satu akan diikuti berkurangnya sifat yang lain. Sedangkan koefisien

korelasi positif bila derajat hubungan yang ada antara sifat tanaman itu menunjukan hal yang

sejajar/paralel. Hal ini berarti bertambahnya sifat yang satu diikuti bertambahnya sifat yang

lain, atau sebaliknya berkurangnya sifat yang satu akan diikuti makin berkurangnya sifat yang

lain.

Sedangkan bila harga koefisien korelasi = 0 berarti tidak ada hubungan sama sekali antara

kedua sifat yang kita petajari dari tanaman tersebut.

Pada sifat-sifat kualitatif korelasi biasanya = 1. misalnya:

§ pada padi; antara warna pangkal batang dengan wama apikula hitam/ungu biasanya

pangkal batang berwarna ungu pula.

§ Pada kedelai; antara warna hipokotil dengan wama bunga. Wama hipokotil ungu biasanya

wama bunga juga ungu

30    

Pada sifat kuantitatif korelasi sempurna jarang terjadi atau dijumpai, misalnya makin tinggi

seseorang belum tentu makin berat, sebab tiap penambahan tinggi tidak selalu diikuti

penambahan berat yang sebanding sehingga ada orang tinggi kurus atau pendek gemuk.

Ditinjau dari sifat-sifat yang berhubungan, korelasi dibedakan:

a. Korelasi sederhana yaitu hubungan antara satu sifat dengan satu sifat yang lain. Misalnya:

panjang malai dengan jumlah butir per malai.

b. Korelasi parsial digunakan bila ada lebih dari dua sifat yaitu hubungan antara sifat pada

kondisi sifat yang lain konstan. Misalnya : tingginya hasil dan sterilitas biji dipengaruhi

oleh reaksi terhadap serangan penyakit. Dengan korelasi partial dimungkinkan

menentukan derajat hubungan antara hasil dan sterilitas bila pengaruh perbedaan reaksi

terhadap penyakit itu dihilangkan.

c. Korelasi berganda yaitu ukuran sejauh mana suatu sifat dipengaruhi oleh banyak sifat lain,

misalnya: daya hasil dipengaruhi oleh sifat jumlah anakan, ketahanan terhadap kerebahan,

ketahanan terhadap penyakit dan hama.

Hubungan antara dua sifat dapat juga dinyatakan dengan koefisien regresi. Dalam hal ini

ada hubungan sebab dan akibat. Misalnya: hasil tergantung dari pupuk nitrogen yang

tersedia, sedangkan korelasi tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat.

Dalam hal mengamati sifat-sifat itu, yang kita ukur adalah fenotipenya, sedang fenotipe

itu sendiri merupakan resultante dari pengaruh genotipe dan lingkungan. Oleh karena itu kita

dapat menghitung korelasi fenotipe, korelasi genotipe dan korelasi lingkungan. Dengan

menghitung regresi dan korelasi genetik, pemulia tanaman dapat menentukan sejauh

mana seleksi terhadap suatu sifat akan mengubah sifat yang lain, yang sering disebut respon

terkorelasi (correlated response).

Sering seorang pemulia tanaman ingin memilih beberapa sifat kuantitatif secara simultan,

misalnya hasil dan kandungan protein. Keberhasilan seleksi ini akan mudah dicapai bila

kedua sifat tersebut berkorelasi positif, sebaliknya akan sukar dicapai bila berkorelasi negatif.

Kegunaan lain dari korelasi genotipe dan fenotipe yaitu dalam seleksi indeks. Individu-

individu dipilih berdasarkan nilai indeksnya yang ditentukan berdasarkan nilai ekonomisnya

dan korelasi genetik antar sifat penyusun indeks. Persamaan indeks seleksi diformulasikan

sbb:

31    

I=b1P1 + b2P2 + b3P3 + ........ + bnPn

Dimana, I, b, dan P masing-masing adalah nilai indeks seleksi, bobot sifat di tentukan

berdasarkan nilai ekonomis dan korelasi genetik dan fenotipe antar sifat penyusun indeksnya.

Regresi dan korelasi juga dipakai untuk mengetahui tingkat keserupaan dalam variabilitas

antara orang tua dan keturunannya. Kemajuan seleksi berbanding langsung dengan derajat

keserupaan antara keturunan dan orang tuanya.

Korelasi dan regresi genetik ini dapat dihitung dengan menggunakan analisis kovarians,

tetapi dalam praktikum ini hanya akan dihitung korelasi dan regresi fenotip saja.

C. Bahan dan alat

• timbangan analitis

• alat pengukur, penggaris, hand-counter

• bahan-bahan yang dicari koefisien korelasi/regresinya: malai padi, tongkol jagung,

polong kacang-kacangan.

D. Cara kerja

1. Semua hasil pengukuran sifat yang diamati supaya dituilis dengan jelas dan disusun

dalam tabel ulangan 20 kali.

2. Hitung koefisien korelasi dan koefisien regresi untuk tiap pasangan sifat yang diamati.

 Analisis (rumus koefesien korelasi)

𝑟!" =(𝑋 − 𝑋)  (𝑌 − 𝑌)

{[ 𝑋 − 𝑋)! [ 𝑌 − 𝑌)!]}

Atau

𝑟!" =𝑋𝑌 − [( 𝑋)( 𝑌)]

𝑛[ 𝑋! − ( 𝑋)!

𝑛[ 𝑌! − ( 𝑌)!

𝑛

32    

Pengamatan Contoh tabel pengamatan untuk 10 kali pengamatan

Ulangan Jumlah Anakan (X) Berat Biji (Y) X2 Y2 XY

1 10 16 100 256 160 2 10 17 100 289 170 3 12 21 144 441 252 4 12 23 144 529 276 5 14 26 196 676 364 6 11 17 121 289 187 7 11 18 121 324 198 8 12 20 144 400 240 9 13 26 169 676 338 10 8 17 64 289 136 N=10 ∑X=113 ∑Y=201 ∑X2=1303 ∑Y2=4169 ∑XY=2321

Selanjutnya nilai koefisien korelasi dapat dihitung. Untuk menguji kepastian korelasi dipakai metode student test. Uji hipotesis : Ho = PXY = 0 H1 = PXY≠ 0 𝑡!!"#$% =

𝑟!"

(1− 𝑟!"! )(𝑛 − 2)

𝑡!!"#$% =𝑟!" (𝑛 − 2)

(1− 𝑟!"! )

Bandingkan thitung dengan ttabel (ά%, db=n-2) Bila thitung < ttabel, maka korelasi tidak nyata Bila thitung ≥ ttabel, maka korelasi nyata Selanjutnya dicari persamaan garis regresinya. Persamaan gads regresi linier adalah : Y = a+bX Y = variabel terikat X = variabel bebas a = intersep b = koefisien regresi/slop

𝑏!" =𝑋 − 𝑋 (𝑌 − 𝑌)(𝑋 − 𝑋)!

33    

𝑏!" =𝑋𝑌 − [( 𝑋)( 𝑌)]

𝑛𝑋! − ( 𝑋)!

𝑛

Atau

𝑏 = 𝑟!".𝑆!𝑆!

𝑆!!𝑋! − 𝑋

𝑛!

𝑛 − 1

𝑆!!𝑌! − 𝑌

𝑛!

𝑛 − 1

A=Y-bY Untuk menguji kepastian garis regresi digunakan hipotesis: H0=β=0 H1= β≠0

𝑡!!"#$% =𝑏𝑆!

Dicari dulu standard error regresi:

𝑑!"! =𝑌! − 𝑌 !

𝑛 −

𝑋𝑌 − 𝑋 𝑌𝑛

!

𝑋! − 𝑋 !

𝑛

𝑆!"! =𝑑!"!

𝑛 − 2

𝑠!! =𝑆!"!

𝑋! − 𝑋 !

𝑛

𝑠! = 𝑠!!

Bandingkan thitung dengan ttabel (ά%, db=n-2) Bila thitung < ttabel, maka regresi tidak nyata Bila thitung ≥ ttabel, maka regresi nyata E. Pertanyaan

1. Termasuk korelasi apa percobaan yang saudara lakukan ? 2. Apabila koefisien regresi yang diperoleh sejajar sumbu X, berapa besarnya nilai r ? 3. Adakah hubungan antara koefisien korelasi dengan persamaan regresi ? Jelaskan !

F. Daftar Pustaka

Briggs, F.N. and P.F.Knowtes. 1967. Introduction to Plant Breeding. Knight, R. 1979. Quantitative Genetics, Statistics and Plant Breeding. Snedecor, G.W. and G. Cochran, 1976. Statistical Methods. 6th ed.  

GLOSARIUM 1. Allogamy/allogami adalah golongan tanaman yang biasanya (secara alami) mengadakan

penyerbukan silang. 2. Androecium yaitu seluruh bagian alat kelamin jantan pada suatu bunga. 3. Anther yaitu kepala sari. 4. Anthesis yaitu peristiwa membukanya bunga; membukanya bunga dan siap untuk

penyerbukan. 5. Autogamy/autogami adalah golongan tanaman yang biasanya (secara alami)

mengadakan penyerbukan sendiri. 6. Blossoming yaitu peristiwa keluarnya bunga-bunga pada suatu tanaman/pohon. 7. Booting yaitu peristiwa membesarnya permukaan pelepah daun ruas terakhir pada

padi/tanaman serealia akibat inisiasi malai. 8. Castration/kastrasi adalah pengebirian; pembuangan organ kelamin. 9. Chasmogamy/Kasmogami (penyerbukan terbuka) adalah penyerbukan terjadi ketika

putik dan serbuk sari masak setelah bunga membuka (anthesis). Biasanya terjadi jika putik diserbuki oleh serbuk sari dari bunga yang berbeda.

10. Dehiscence adalah pecahnya kepala sari dan menghamburnya tepung sari. 11. Detasseling adalah salah satu teknik kastrasi/emaskulasi, biasanya dilakukan pada

bunga jantan jagung. 12. Dioecious (berumah dua) yaitu letak bunga jantan dan bunga betina terpisah pada bunga

yang berbeda pada tanaman yang berbeda pula. 13. Emaskulasi yaitu menghilangkan (kastrasi) alat kelamin jantan (benang sari) sebelum

pecahnya kepala sari. 14. Gynoecium yaitu seluruh bagian alat kelamin betina pada suatu bunga. 15. Heading yaitu peristiwa keluamya malai pada padi/tanaman serealia. 16. Herkogami adalah bunga yang kedudukan kepala putik dan benang sari sedemikian

rupa sehingga penyerbukan sendiri tidak dapat terjadi. Misalnya panili yang memiliki kepala putik yang tertutup selaput (rostellum).

17. Hermafrodit yaitu tanaman yang alat kelamin jantan (benang sari) dan betina (putik) terletak dalam satu bunga, misalnya bunga sepatu.

18. Hibrida yaitu keturunan F1 dari persilangan 2 galur inbred. 19. Kleistogami (penyerbukan tertutup) adalah penyerbukan pada bunga biseksual terjadi

sebelum mahkota bunga membuka, misalnya pada tanaman padi. 20. Monoecious (berumah satu) yaitu letak bunga jantan dan betina terpisah, tetapi pada

tanaman yang sama atau tanaman memiliki bunga hermafrodit. 21. Out-crsossing yaitu peristiwa persilangan dari tetua jantan yang tidak dikehendaki. 22. Selfing (penyerbukan sendiri) adalah tepung sari dari sesama bunga atau lain bunga pada

satu tanaman menyerbuki putik yang sudah masak (reseptif). 23. Crossing (penyerbukan silang) adalah tepung sari suatu bunga menyerbuki putik lain bunga

pada tanaman lain. 24. Stigma yaitu kepala putik.