Laporan pemuliaan tanaman

 

Laporan pemuliaan tanaman

PENYERBUKAN SENDIRI (SELFING) & SILANG (CROSSING) PADATANAMAN

JAGUNG, PADI, DAN KEDELAI

DI

S

U

S

U

N

OLEH:

                     NAMA            : LUKMAN HAKIM

                    NIM                 : 0805101050131

                    KELAS            : 4

PRODI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM BANDA ACEH

2010

              PENDAHULUAN

Latar Belakang

Penyerbukan (pollination) artinya perpindahan serbuk sari dari benang sari ke kepala putik. Mekanisme jatuhnya serbuk sari ke kepala putik disebabkan oleh beberapa hal antara lain: (1) Letak kepala putik pada bunga tepat di bawah benang sari, sehingga serbuk sari jatuh tepat di atas ke kepala putik dengan mudah; (2) kepala putik menempel pada kepala sari, jika kepala sari pecah maka serbuk sari jatuh di atas kepala putik dan berlangsung penyerbukan; (3) Serbuk sari tertiup angin atau terbawa serangga dan secara kebetulan serbuk sari tersebut jatuh diatas kepala putik.

Kepala putik yang siap mengalami penyerbukan ditandai dengan keluarnya lendir (nektar) yang mengandung larutan gula dan zat-zat lain yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari. Jika serbuk sari jatuh di atas kepala putik, maka dalam keadaan normal serbuk sari akan menyerap cairan yang dihasilkan oleh putik, dan selanjutnya akan mengembang dan berkecambah. Pada saat itulah salah satu pori pada dinding luar serbuk sari pecah, karena serbuk sari terus menerus menyerap cairan kepala putik, maka volume serbuk sari akan bertambah besar dan isi serbuk sari yang terbungkus oleh selaput dan lunak dapat keluar melalui pori yang telah pecah membentuk tabung sari (pollentube).

Sebelum berkecambah serbuk sari memiliki dua buah inti yang disebut dengan inti vegetatif dan inti generatif. Pada waktu mulai berkecambah, inti generatif yang disebut pula dengan inti sperma membelah diri. Pertumbuhan tabung sari di kendali oleh inti vegetatif. Sedangkan tugas kedua inti sperma adalah melakukan pembuahan dalam kepala putik.

Serbuk sari yang berkecambah di atas kepala putik akan tumbuh memanjang ke bawah dan masuk ke dalam saluran tangkai putik menuju ke bakal buah sampai ujungnya menyentuh kantung embrio. Dengan demikian tabung sari harus lebih panjang dari tangkai putik. Panjang tangkai putik bungan jagung dapat mencapai 25-40 c. Pada umumnya pertumbuhan tabung sari dalam saluran tangkai putik berjalan lamban. Untuk mencapai bakal biji diperlukan waktu antara 5-60 jam, bahkan kadang-kadang dapt mencapai 5 hari atau lebih.

Jagung (Zea mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu.

Jagung disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Bunga betina, tongkol, muncul dari axillary apices tajuk. Bunga jantan (tassel) berkembang dari titik tumbuh apikal di ujung tanaman. Pada tahap awal, kedua bunga memiliki primordia bunga biseksual. Selama proses perkembangan, primordia stamen pada axillary bunga tidak berkembang dan menjadi bunga betina.

Kedelai (Glycine max) adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan dasar banyak makanan dari Asia Timur seperti kecap, tahu, dan tempe. Berdasarkan peninggalan arkeologi, tanaman ini telah dibudidayakan sejak 3500 tahun yang lalu di Asia Timur. Kedelai putih diperkenalkan ke Nusantara oleh pendatang dari Cina sejak maraknya perdagangan dengan Tiongkok, sementara kedelai hitam sudah dikenal lama orang penduduk setempat. Kedelai merupakan sumber utama protein nabati dan minyak nabati dunia.
Kedelai yang dibudidayakan sebenarnya terdiri dari paling tidak dua spesies: Glycine max (disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam). Kedelai merupakan terna dikotil semusim dengan percabangan sedikit, sistem perakaran akar tunggang, dan batang berkambium. Kedelai dapat berubah penampilan menjadi tumbuhan setengah merambat dalam keadaan pencahayaan rendah.

 

Padi (Oryza Sativa L) merupakan tanaman pangan utama bagi sebagian besar penduduk Indonesia. Tanaman ini termasuk dalam family Graminae dan merupakan biji-bijian yang penting di daerah tropis dan subtropis yang berperan sangat besar bagi tanaman. Salah satu masalah pertanian yang dihadapi pada saat sekarang dan masa yang akan dalang adalah penyediaan pangan yang cukup terutama beras. Pertumbuhan penduduk yang terus meningkat setiap tahunnya menyebabkan kebutuhan akan beras terus meningkat. Sedangkan persediaan beras relative terbatas. Kebutuhan akan beras terus meningkat dari tahun ketahun, seiring dengan laju pertumbuhan penduduk. Hal ini tidak dapat diimbangi dengan kenaikan produksi padi, sehingga penyediaan beras merupakan masalah penting dalam kebijaksanaan perekonomian di Indonesia.

Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum penyerbukan di lapangan secara umum diarahkan pada dua hal yaitu :

1.      Peningkatan kepastian terhadap hasil yang tinggi dan

2.      Perbaikan kualitas produk yang dihasilkan serta agar terampil dalam melakukan penyerbukan.

Peningkatan kepastian terhadap hasil biasanya diarahkan pada:

1.      Peningkatan daya hasil,

2.      Ketahanan terhadap gangguan dari organisme lain atau lingkungan yang kurang mendukung.

3.      Daya tumbuh tanaman yang kuat, serta

4.      Kesesuaian terhadap teknologi pertanian yang lain.

Usaha perbaikan kualitas produk dapat diarahkan pada :

1.      Perbaikan ukuran,

2.      Warna,

3.      Kandungan bahan tertentu,

4.      Pembuangan sifat-sifat yang tidak disukai,

5.      Ketahanan simpan, atau keindahan

6.      Serta keunikan.

                           

TINJAUAN PUSTAKA

Persilangan merupakan cara yang paling populer untuk meningkatkan variasi genetik, bahkan sampai sekarang karena murah, efektif, dan relatif mudah dilakukan. Pada dasarnya, persilangan adalah manipulasi komposisi gen dalam populasi. Keberhasilan persilangan memerlukan prasyarat pemahaman akan proses reproduksi tanaman yang bersangkutan. Berbagai macam skema persilangan telah dikembangkan (terutama pada pertengahan abad ke-20) dan menghasilkan sekumpulan metode pemuliaan yang lazim diajarkan di perkuliahan bagi mahasiswa pemuliaan tanaman tingkat sarjana.

Semua varietas unggul padi, jagung, dan kedelai yang ditanam di Indonesia saat ini dirakit melalui persilangan yang diikuti dengan seleksi. Perkembangan dalam biologi molekular memunculkan metode-metode pemuliaan baru yang dibantu dengan marker molekular dan dikenal sebagai pemuliaan berbantuan marker.

Dasar Genetik  dan Teknik Persilangan Tanaman Menyerbuk Sendiri.        

Bagi pemulia yang ingin merancang suatu program pemuliaan yang efisien, mereka harus mengetahui terlebih dahulu beberapa perilaku perkawinan spesies tanaman yang ditanganinya. Tanaman menyerbuk sendiri berbeda susunan genetiknya dibandingkan dengan tanaman menyerbuk silang. Demikian juga program pemulian kedua tipe penyerbukan ini juga berbeda. Pada tanaman menyerbuk sendiri, sebagian besar tanamannya adalah homozigot. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa adanya perilaku tertentu akibat penyerbukan sendiri terhadap pasangan alelnya.

Dasar Genetik Tanaman Menyerbuk Silang.

Pada dasarnya tanaman menyerbuk silang adalah heterozigot dan heterogenus. Satu individu dan individu lainnya genetis berbeda. Karena keragaman genetis yang umumnya cukup besar dibanding dengan tanaman menyerbuk sendiri dalam menentukan kriteria seleksi diutamakan pada sifat ekonomis yang terpenting dulu, tanpa dicampur aduk dengan sifat – sifat lain yang kurang urgensinya. Suatu varietas tanaman menyerbuk silang pada dasarnya merupakan suatu populasi yang memiliki frekuensi gen tertentu. Oleh karena mudah melakukan penyerbuk silang, maka dalam satu varietas tertentu terdiri dari tanaman heterozigot dan masing-masing tanaman tidak sama susunan genotifenya (heterogenous).

Tanaman menjadi lebih rendah, ketegapan fekunditas yang menjadi turun serta bertambahnya sifat – sifat yang mengakibatkan kelemahan tanaman secara keseluruhan. Dengan demikian silang dalam sebaiknya dihindari, kecuali kalau prosesnya terkontrol dengan tujuan penciptaan hibrida, dengan memanfaatkan heterosis sebesar – besarnya. Silang dalam yang paling tepat adalah dari proses silang diri. Setiap kali proses silang diri berjalan maka 50% dari heterozigot akan terhambur, sehingga pada generasi silang diri ke 7 dan ke 8, maka populasi tanaman praktis akan mewakili oleh individu – individu homosigous pada sesuatu lokal.

Persilangan Buatan   

                                     

Pada persilangan buatan, peran manusia hanya membantu terjadinya penyerbukannya secara terarah dengan membantu mempertemukan serbuk sari dengan putik melalui persilangan manual tersebut. Dengan demikian, perkawinan secara acak dapat dihindari.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada kegiatan persilangan buatan yaitu :

1.      Periode berbunga Tetua Jantan dan Betina.

Dalam hal ini diusahakan agar periode berbunga antara tetua betina dan tetua jantan hampir bersamaan. Oleh karena itu pengaturan waktu tanam perlu dilakukan sedemikian rupa sehingga saat keluarnya bunga hampir serentak antara kedua tetua yang akan disilangkan. Sebagai contoh, tanaman kedelai waktu keluar bunga berkisar antara 35-40 hari setelah tanam, kacang tanah 27-32 hari setelah tanam, tergantung pada varietasnya.

Periode persilangan yang efektif adalah selama 2 minggu sejak munculnya bunga pertama pada tanaman kacang tanah bunga-bunga yang tumbuh setelah 2 minggu dari hari pertama keluarnya bunga, biasanya gagal membentuk biji bila disilangkan, karena ginofornya sudah tidak mampu mencapai tanah.

2. Waktu Emaskulasi dan Persilangan.

Kedua kegiatan ini erat kaitannya dengan matangnya organ reproduktif. Emaskulasi dan persilangan pada tanaman kedelai dapat dilakukan pada pagi hari hingga pukul 10.00. Sedangkan pada kacang tanah, biasanya emaskulasi dilakukan pada sore hari dan persilangan dilakukan pada pagi keesokan harinya.

                              PROSEDUR PERCOBAAN       

Waktu dan Tempat.

Pelaksanan praktikum Pemuliaan Tanaman dilakukan di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala (UNSYIAH) Darussalam Banda Aceh. Penanaman dilakukan pada tanggal 19 Maret 2010. Tanaman yang digunakan pada praktikum ini adalah tanaman Jagung (Zea mays), Kedelai (Glycine max), dan Padi (Oryza Sativa L).

Alat dan Bahan.

1.      Alat :

Ø  Gunting.

Ø  Cangkul.

Ø  Gembor.

Ø  Kertas.

Ø  Hekter.

Ø  Meteran.

2.      Bahan :

Ø  Tanaman Jagung,

Ø  Tanaman Kedelai dan,

Ø  Tanaman Padi.

Cara Kerja.

1.      Tanaman Jagung.

§  Lakukan pengolahan lahan dengan menggunakan cangkul.

§  Siapkan bedengan dengan ukuran 2 x 8 m.

§  Tanam benih jagung dengan cara ditugal dengan jarak tanam 60 x 20 cm.

§  Lakukan penyiraman pagi dan sore menurut keadaan cuaca.

§  Amatilah pertumbuhan tanaman jagung dan buatlah deskripsi tanamannya untuk dibuat menjadi hasil pengamatan.

2.      Tanaman Kedelai.

§  Siapkan media tanam dalam polybag.

§  Tanam benih kedelai sebanyak 2 butir per polybag.

§  Lakukan perawatan tanaman .

§  Amatilah deskripsi tanaman kedelai untuk dibuat hasil laporan.

3.      Tanaman Padi.

§  Siapkan media tanam dalam pot/ember.

§  Siramlah media tanam sampai tergenang.

§  Tanam bibit padi sebanyak 5 rumpun per polybag.

§  Lakukan perawatan tanaman.

§  Amatilah deskripsi tanaman padi untuk dibuat hasil pengamatan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil.

1.         Deskripsi Tanaman Jagung (Zea mays L).

Dilepas tahun	:
SK Mentan	:
Asal	:
Bentuk batang	:	Agak bulat(lonjong).
Hasil rata-rata/batang	:	2 tongkol (5 ons tongkol berkelobot).
Warna batang	:	Hijau.
Warna daun	:	Hijau tua.
Bentuk ujung daun	:	Ujung daun runcing.
Lebar helai daun	:	7– 10 cm (membuka penuh).
Panjang helai daun	:	70 – 80 cm.
Tinggi letak tongkol	:	130 -140 cm.
Warna bunga jantan	:	Kekuningan.
Umur berbunga jantan	:	50% anther terbuka (49 -50 hari).
Umur matang bunga jantan	:	60 -65 hari.
Tongkol	:	50% tongkol keluar rambut  55 – 60 hari.
Panjang tongkol berkelobot	:	14 cm (crossing, 10 cm (selfing).
Berat tongkol berkelobot	:	238 gram (crossing), 198 (selfing).
Diameter tongkol berkelobot	:	9,2 cm (crossing), 8,1 (selfing).
Bentuk tongkol	:	Lonjong panjang agak kerucut.
Bobot 100 biji	:
Kerebahan	:	Tahan.
Warna kulit biji	:	Kekuningan.
Tinggi tanaman	:	190– 200 cm.

2.         Deskripsi Tanaman Kacang Kedelai (Glycine max).

Dilepas tahun	:
SK Mentan	:
Nomor induk	:
Asal	:
Hasil rata-rata/ batang	:	-
Warna hipokotil	:	Ungu
Warna batang	:	Hijau
Warna daun	:	Hijau - hijau tua
Warna bulu	:	Coklat tua
Warna bunga	:	Kecoklatan
Warna kulit biji	:	Kuning
Warna polong tua	:	Coklat tua
Tipe tumbuh	:	Determinit
Umur berbunga	:	± 39 hari
Umur matang	:	85–90 hari
Tinggi tanaman	:	± 50 cm
Bentuk biji	:	oval, agak pipih
Bobot 100 biji	:	± 10 g
Kerebahan	:	Tahan rebah

3.         Deskripsi Tanaman Padi (Oryza sativa).

Umur tanaman	:	115 – 125 hari
Bentuk tanaman	:	Tegak
Tinggi tanaman	:	100 -120 cm
Anakan yang tumbuh	:	10 – 15  batang
Warna batang	:	Hijau muda
Warna lidah daun	:	Tidak berwarna
Warna daun	:	Hijau
Muka daun	:	Kasar pada bagian permukaan sebelah bawah
Posisi daun	:	Tegak (lebih tegak dari Konawe)
Daun bendera	:	Tegak panjang (menutup malai)
Bentuk gabah	:	Panjang ramping
Warna gabah	:	Kuning bersih
Kerontokan	:	Agak tahan
Kerebahan	:	Sedang
Tekstur nasi	:	Pulen
Bobot 1000 butir	:	28 g                PEMBAHASAN

                  

            Dari hasil data di atas didapatkan bahwa hasil persilangan tanaman jagung, untuk hasil penyerbukan silang didapatkan hasil tongkol yang sangat unggul dibandingkan dengan hasil penyerbukan sendiri (selfing) yang hasilnya kurang memuaskan. Dimana hasil penyerbukan sendiri (selfing) mendapatkan hasil tongkol 100% berisi sampai ujung tongkol sedangkan hasil penyerbukan silang (crossing) mendapatkan hasil tongkol yang berisi 50%.

Untuk tanaman kedelai, belum selesai pengamatan, pengamatan baru selesai fase pertumbuhan vegetatifnya. Untuk pertumbuhan fase vegetatifnya pertumbuhan tanaman kedelai mencapai ketinggian ± 50 cm dari permukaan tanah. Bentuk daun tanaman bulat lonjong dan tanaman di lapangan terserang hama belalang dan ulat. Sedangkan fase generatif belum selesai di amati dan terakhir pada tanggal 1 juni 2010 baru tahap pengisian polong.

Untuk tanaman padi, pengamatan baru fase vegetatif (pertumbuhan) yang mana anakan padi tidak tumbuh secara produktif mungkin ini disebabkan oleh keadaan lingkungan tanah yang tidak mendukung untuk fase petumbuhannya. Karena tanah di dalam ember tidak tergenang selalu dan sering kering karena tidak disiram. Oleh sebab itu pertumbuhan vegetatif tanaman tidak optimal.

Penyerbukan sendiri (self pollination) adalah penyerbukan yang terjadi pada tanaman tertentu dimana serbuk sari dan bakal putik berada pada satu tanaman yang sama. Jika lebih dari 95% populasi tanaman tersebut melaksanakan penyerbukan sendiri, maka dikatakan tanaman tersebut melangsungkan tipe penyerbukan sendiri. Tujuan akhir yang ingin dicapai pada tanaman menyerbuk sendiri adalah untuk mendapatkan tanaman homoxigot yang lebih unggul. Pada dasarnya penyerbukan sendiri terjadi karena sifat genetic dan susunan morfologi bunga.

Penyerbukan silang (cross pollination) adalah suatu sistem perpindahan serbuk sari ke kepala putik yang berasal dari tanaman yang berbeda. Jika mayoritas suatu populasi (lebih dari 95%) melangsungkan penyerbukan silang, maka dikatakan bahwa tanaman tersebut dikategorikan sebagai tanaman menyerbuk silang. Mekanisme menyerbuk silang terjadi karena terhalangnya penyerbukan sendiri.

KESIMPULAN

1.      Penyerbukan sendiri (self pollination) adalah penyerbukan yang terjadi pada tanaman tertentu dimana serbuk sari dan bakal putik berada pada satu tanaman yang sama dan Penyerbukan silang (cross pollination) adalah suatu sistem perpindahan serbuk sari ke kepala putik yang berasal dari tanaman yang berbeda.

2.      Penyerbukan (pollination) artinya perpindahan serbuk sari dari benang sari ke kepala putik. Mekanisme jatuhnya serbuk sari ke kepala putik disebabkan oleh beberapa hal antara lain: Letak kepala putik pada bunga tepat di bawah benang sari, sehingga serbuk sari jatuh tepat di atas ke kepala putik dengan mudah, kepala putik menempel pada kepala sari, jika kepala sari pecah maka serbuk sari jatuh di atas kepala putik dan berlangsung penyerbukan, serbuk sari tertiup angin atau terbawa serangga dan secara kebetulan serbuk sari tersebut jatuh diatas kepala putik.

3.      Hasil penyerbukan sendiri (selfing) pada tanaman jagung hasil tongkol 100% berisi sampai ujung tongkol sedangkan untuk penyerbukan silang (crossing) hasil tongkol 50% berisi. Untuk varietas jagung belum jelas karena belum didapatkan sumbernya.

4.      Pertumbuhan fase vegetatif tanaman kedelai sangat optimal karena faktor tanah dan lingkungan mendukung yang mana tinggi tanaman kedelai mencapai ± 50cm. Untuk varietas kedelai yang dipakai saat praktikum belum jelas varietas apa yang dipakai. Dan pengamatan tanaman kedelai baru selesai fase vegetatif saja sedangkan fase generatif belum selesai.

5.      Pertumbuhan fase vegetatif tanaman padi tidak optimal karena faktor tanah yang tidak mendukung, ini mengakibatkan pertumbuhan anakan padi pertumbuhannya tidak normal dan menampakkan gejala kerdil.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010. Pemuliaan tanaman Menyerbuk Silang. http://lamadi-tissueculture.blogsport.com. (tanggal akses 3 Juni 2010).

Anonim, 2009. Penyerbukan Pada Tanaman Kedelai. http://www.koranplus.com/forum/867-next-thread.html. (tanggal akses 4 Juni 2010).

Anonim, 2009. Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri. http://lamadi-tissueculture.blogspot.com/2009/12/pemuliaan-tanaman-menyerbuk-sendiri.html. (tanggal 4 Juni 2010).

Anonim, 2010. Penyerbukan Pada Tanaman Jagung. http://www.scribd.com/html5. (tanggal akses 1 Juni 2010).

Bari, A, S. Musa, dan E. Syamsudin, 1974. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Bag. Pemuliaan Tanaman. Dept. Agron. Fak. Pertanian, IPB, Bogor.

Prof. Dr. Ir. Nasir Muhammad, MP.,SH. Pengantar Pemuliaan Tanaman Pertanian. Penerbit CV.Puga Cipta Mandiri.

Soeparyono dan Setyono, A. Pemuliaan Pada Tanaman Padi. Penebar Swadaya. Jakarta.