8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

1/37

Peningkatan Keragaman Genetik 

• Hibridisasi

• Mutasi• Ploidisasi

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

2/37

Hibridisasi

Hibridisasi adalah penyerbukan silang antara

tetua yang berbeda susunan genetiknya.

Tujuan utama hibridisasi:

1. Menggabungkan semua karakter baik ke dalamsatu genotipe baru;

2. Memperluas keragaman genetik;

3. Memanaatkan !igor hibrida

". Menguji potensi tetua #uji turunan$

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

3/37

Hibridisasi

Hibridisasi pada tanaman menyerbuk silang

biasanya untuk menghasilkan tanaman

inbreeding #perka%inan antar kerabat dekat$

atau untuk menguji potensi hasil suatu tetua. Hibridisasi pada tanaman menyerbuk sendiri

merupakan langkah pertama program

pemuliaan& karena umumnya pemuliaantanaman dimulai dengan menyilangkan dua

tetua homo'igot yang berbeda genotipenya.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

4/37

Hibridisasi

Hibridisasi dibagi ke dalam beberapa

kategori& yaitu:

1. Hibridisasi intra!arietas.

2. Hibridisasi inter!arietas3. Hibridisasi interspesiik.

". Hibridisasi intergenerik.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

5/37

Hibridisasi

Hibridisasi intravarietas. 

Persilangan dilakukan antara tanaman yang

!arietasnya sama

Hibridisasi intervarietas. 

Persilangan dilakukan antara tanaman yang

!arietasnya berbeda dari spesies yang sama&

disebut juga Hibridisasi intraspesifik.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

6/37

Hibridisasi

Hibridisasi interspesifik.

Tanaman dari dua spesies yang berbeda& dengan

genus yang sama disilangkan& disebut juga

hibridisasi intragenerik. Persilangan ini pada umumnya dilakukan untuk

memindahkan gen ketahanan penyakit& hama dan

kekeringan pada !arietas tanaman gandum&

tomat& tebu& dan lain(lain.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

7/37

Hibridisasi

Hibridisasi intergenerik. Persilangan dilakukan antar tanaman dari

genus yang berbeda.

)eberapa *ontoh tanaman hasil persilanganini& yaitu Raphanobrassica& Rabbage& Maize-

teosinte& sugar*ane(sorghum& dan lain(lain.

+uga biasa digunakan untuk memindahkan

karakter ketahanan penyakit& hama dankekeringan dari genus tanaman liar ke

tanaman budi daya.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

8/37

Mutasi

 ,rti mutasi:

-MP/T : perubahan pada pasangan(

pasangan basa dna # point mutation 0 mutasi

titik 0 mutasi noktah$ ,- : termasuk perubahan jumlah dan

struktur kromosom

Perubahan siat akibat mutasi akan menurun

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

9/37

Mutasi

Mutasi ⇒ sumber penyebab keragaman

genetik

Tanpa mutasi :

en(gen pengendali siat tertentu akan

seragam

 ,lel(alel tidak terbentuk tidak dapat

dilakukan analisis genetik 4rganisme tidak mampu bertahan dan

beradaptasi terhadap perubahan lingkungan

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

10/37

Mutasi

Penyebab mutasi :

1. -pontan Terjadi di alam& laju mutasi lambat : 15(6 ( 15(7 

pasangan nukleotida termutasi per generasi. Penyebabnya tidak diketahui pasti

2. /nduksi #mutasi buatan$ terjadi karena perlakuan bahan penyebab mutasi

#mutagen$ Meningkatkan laju mutasi #15(8(15(9$

Hanya meniru # sama dengan $ mutasi alami

 ,lel(alel yang terbentuk tidak dapat diramalkan

#random& untung(untungan$

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

11/37

Mutasi

Ma*am mutasi :

1. Mutasi kromosom

Perubahan benang kromosom yang dapatberakibat perubahan susunan atau letak

beberapa gen

Translokasi& in!ersi& delesi& duplikasi.

Tanaman menjadi steril akibat matinya tepung

sari.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

12/37

Mutasi

2. Mutasi gen apat terjadi dua arah& yaitu dari dominan ke

resesi atau sebaliknya

Mutasi gen resisi lebih sering terjadi dibanding

mutasi gen dominan.

-ering terjadi pada siat kualitati tanaman

serealia pada siat tinggi tanaman& panjang dan

lebar daun& ketahanan terhadap penyakit&

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

13/37

Mutasi

3. Mutasi genom

 Menyebabkan perubahan banyak gen& terkait

dengan siat kuantitati& seperti produksi. Perubahan yang terjadi sering sulit teramati

dan baru terlihat melalui analisis statistik

Menimbulkan keragaman pada populasi

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

14/37

Mutasi

4byek mutasi :

 radiasi

4byek bagian tanaman yang digunakan biji&

tepungsari& stek& tunas

Tiap bagian tanaman memiliki radiosensiti!itas

berbeda

eaksinya tergantung pada kondisi isiologistanaman dan kondisi pra dan pas*a perlakuan

)iji paling mudah digunakan karena mudah

ditreatment.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

15/37

Mutasi

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

16/37

Mutasi

Pengaruh mutagen pada obyek mutasi

#generasi M1$ dapat berujud:

1.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

17/37

MutasiKerusakan tanaman dan letalitas

 ,.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

18/37

MutasiKerusakan tanaman dan letalitas

Pada generasi M1 dan =1 -ulit memisahkan perubahan penampilan tanaman

akibat pengaruh isiologis atau pengaruh genetis

Mutasi belum dapat teramati pada generasi M1 dan=1& ke*uali ada penduga khusus atau yang dimutasi

gamet haploid. 

 ,danya mutasi baru dapat teramati pada generasi

m2 dst.

ntuk kepentingan pemuliaan diharapkan

perlakuan mutagenik dapat menghasilkan eek

isiologis yang ke*il namun eek genetis yang

besar atau kuat.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

19/37

Mutasi

). ek sitologis ek sitologis dapat teramati dengan mikroskop

kromosom yang termutasi terlihat lebih lengket

dan bergerombol lebih banyak pada sel(sel yangsedang bermitosis dan bermiosis yang teramati

adalah tipe mutasi kromosom& bukan tipe mutasi

gen atau mutasi sitoplasma.

Pada le!el molekuler& mutasi terjadi karenamodiikasi pasangan nukleotida dalam dna.

Mutasi gen biasanya berhubungan dengan

sterilitas dan letalitas segregasi mutasi gen

biasanya mengikuti rasio tipe monogenik 3 : 1.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

20/37

Mutasi

>. -terilitas

Penggunaan mutagen dosis tinggi dapat

mengakibatkan sterilitas yang tinggi

tanaman M1 menghasilkan jumlah tanamanM2 yang tereduksi.

-terilitas terjadi karena abrasi kromosom&

mutasi gen& mutasi sitoplasma dan eekisiologis abrasi kromosom merupakan

penyebab utama sterilitas.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

21/37

Mutasi

. Titik(titk dan garis(garis.

 Mun*ulnya titik(titk dan garis(garis pada daun

berhubungan dengan reaksi mutagenik padamutasi khloroil tanaman M2 berupa

albinia& ?antha& khlorina dan !iridis.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

22/37

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

23/37

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

24/37

Ploidisasi

 Genom jumlah kromosom dasar 

 Jumlah kromosom dasar setiapgenom = “x”

“x” = Jumlah kromosom dasarsetiap genom.

“n” = informasi yang menyatakanbahwa sel tersebut berasal darihasil pembelahan miosis (gamet)

2n = informasi yang menyatakanbahwa sel tersebut berasal dari

gabungan dua buah gamet (zigot)

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

25/37

Ploidisasi

Polyploidi -uatu keadaan sel atau indi!idu dengan

tambahan satu atau lebih genom dari jumlah

kromosom dasar # ? $.  Tanaman polyploid tersebar luas di alam

 ,ngiospermae : 35 @

raminae : 65 @

>ru*ierae : "2 @

eguminosae : 23 @

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

26/37

Ploidisasi

Populasi polyploidi memiliki kemampuan

kompetisi yang lebih baik dibanding

moyangnya yang diploid⇒ ditunjukkan

dengan daerah penyebaran yang lebih luas⇒ memiliki toleransi yang lebih tinggi

terhadap lingkungan ekstrim.

)anyak tanaman budidaya berupa polyploid

alami : pisang& gandum& kapas& tembakau&

tebu& ubi jalar dll.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

27/37

Ploidisasi

 

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

28/37

Ploidisasi

Ma*am tanaman polyploid :

 ,utopolyploid :

4rganisme yang memiliki lebih dari satu pasang kromosom&

dimana pasangan benang kromosomnya homolog. >ontoh : genom a haploid #?$ ; aa diploid #2?$; aaa triploid

#3?$; aaaa tetraploid #"?$ dst. idapat dari penggandaan

kromosom langsung suatu tanaman.

 ,llopolyploid : 4rganisme yang memiliki lebih dari satu pasang kromosom&

dimana pasangan benang kromosomnya tidak homolog.

>ontoh : allotetraploid : aabb #"?$ . didapat dari

penggandaan kromosom hasil persilangan interspesiik.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

29/37

Ploidisasi

Polyploidi mengakibatkan inti sel lebih besar dan

!olume bertambah⇒ tanaman akan lebih rimbun&

daun lebih besar dan tebal& bunga lebih besar&

buah& sel dan inti lebih besar.⇒ 

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

30/37

Ploidisasi

-iat(siat khas tanaman polyploid banyak

disukai ⇒ tantangannya : bagaimana *ara

memperbaiki gangguan keseimbangan

isiologis serta dalam %aktu yang bersamaandapat memelihara siat polyploid yang

diharapkan.

>ontoh gangguan keseimbangan isiologis :

siat buruk pada tanaman poliploid mudadalam menyimpan dan menggunakan air&

karena stomata yang besar dan kadang(

kadang perkembangannya lambat.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

31/37

Ploidisasi

Tanaman poliploid dapat terjadi se*ara

spontan dan melalui induksi

-P4BT,B: kegagalan mitosis selama

megasporogenesis& kegagalan kromosom untukmemisah pada anaase #non(disjun*tion$ ( mutasi

somatik alami

/B

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

32/37

Ploidisasi

Problem fertilitas pada tanaman

autopolyploid Problem ertilitas #sterilitas$ disebabkan oleh:

1.  ,danya ketidak teraturan pasangan kromosompada pembelahan meiosis & yaitu kromosom yang

berpisah # e?. : 3 ( 1 pada autotetraploid$

menyebabkan gamet(gamet tidak mampu hidup

dan semi steril. +ika kromosom pada anaase iterpisah 2 ( 2 mengakibatkan terbentuknya

gamet(gamet diploid yang stabil.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

33/37

Ploidisasi

Problem ertilitas #sterilitas$ disebabkan

oleh:

2.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

34/37

Ploidisasi

Prospek dan penggunaan autopolyploid +umlah kromosom bahan asal relati lebih

sedikit. +umlah kromosom gandanya tidak

melebihi jumlah optimum. )ahan asal harus berupa populasi menyerbuk

silang sehingga kombinasi pada tingkatan

ploidinya mudah terlihat dan eek

hetero'igositasnya dapat dimanaatkan. -pesies tanaman penghasil daun& bukan biji

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

35/37

Ploidisasi

 ,lloploid bila genom dari spesies yang

berbeda #interspesiik hibrid$ bergabung ⇒ 

susunan genetiknya disebut.

Tanaman C1 steril⇒ tidak ada atau hanyabeberapa khromosom yang homolog.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

36/37

Ploidisasi

Hambatan dan prospek keberhasilan

induksi allopolyploid Penggandaan jumlah kromosom hibrida tidak

selamanya berhasil dengan mudah⇒

 karenasetelah berhasil mendapatkan hibrida yang

 jumlahnya sedikit ⇒ dihadapkan pada kesulitan

perlakuan terhadap tanaman untuk mendapatkan

sektor tetraploid yang mampu membentuk

tetraploid. alam praktek⇒  terlebih dahulu dilakukan

penggandaan kromosom pada tetuanya ⇒ 

dilakukan persilangan.

8/17/2019 PT 5. Peningkatan Keragaman Genetik

37/37

Ploidisasi