TEKNOLOGI PERKEMBANGBIAKAN PADA TUMBUHAN

Modul Pembelajaran IPA SMP Kelas IX, Drs. Marselinus Boli

Teknologi Perkembangbiakan Pada Tumbuhan

Ketersediaan sumber pangan bernilai lebih seperti cukup bergizi, mudah diolah tubuh, menguntungkan secara ekonomis, rama lingkungan dan mendukung perkembangbiakan jenis organisme langkah adalah alasan yang mendorong manusia untuk menerapkan prinsip teknologi dalam perkembangbiakan tanaman.  Bibit tanaman unggul dan tanaman langkah diadakan dengan menerapkan prinsip teknologi. Di antaranya  hibridisasi, kultur jaringan dan rekayasa genetik.

a.        Hibridisasi Pada Tumbuhan:

Hibridisasi tumbuhan adalah kawin silang antar individu tanaman baik yang bervarietas sama maupun berbeda. Teknik ini sengaja dilakukan  oleh manusia dengan tujuan untuk mendapatkan bibit tanaman yang memiliki sifat-sifat unggul antara lain :

1)   Cepat berproduksi

2)   Jumlah produksinya lebih banyak

3)   Rasanya lebih enak

4)   Tahan terhadap hama dan penyakit

5)   Mudah beradaptasi dengan lingkungan

6)   Lebih  awet disimpan

7)   Tampilan lebih menarik

8)   Lebih mudah diangkut

9)   Lebih mudah diolah

Gambar 2.29

Jenis tanaman unggul

A = Durian montong super; B = Jeruk santang madu

C = Kelapa hibrida daksina; D = Jambu batu sukun merah

Hibridisasi pada tumbuhan dapat dilakukan dengan teknik penyerbukan. Langkah-langkahnya sebagai berikut :

1)    Memilih tetua atau induk tanaman:

Yang dikerjakan di tahap ini adalah memilih pohon induk yang sehat dan diperkirakan sebagai pembawa sifat-sifat unggul.

2)    Emaskulasi:

Emaskulasi  adalah pembersihan kelamin jantan  pada suatu bunga banci. Kegiatan tersebut inidilakukan sehari sebelum penyerbukan melalui langkah-lengkah brikut ini :

o    Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan seperti pinset, gunting dan kuas lukis.

o    membuka mahkota bunga dari pohon yang ditetapkan sebagai induk betina.

o    membuang serbuk sari dengan cara memotong kepala sarinya satu persatu.

o    Menutup bunga yang telah di-emaskulasi dengan kantong plastik untuk mencegah terjadi penyerbukan tetangga.

Tujuan emaskulasi adalah  untuk mencegah supaya tidak terjadi penyerbukan sendiri.  

3)    Penyerbukan :

Penyerbukan dilakukan setelah kepala sari dari pohon induk jantan mulai terbuka. Prosedur yang ditempu :

o    Dengan menggunakan kuas halus serbuk sari dari pohon induk jantan diambil kemudian ditampung dalam wadah plastik.

o    Bunga betina yang sudah di-emaskulasi dibuka tutupnya kemudian dengan kuas yang sama jatuhkan serbuk sari dari induk jantan  ke atas kepala putik induk betina tersebut.

o    Tutup kembali bunga betina yang diserbuki tadi dengan plastik.

Penyerbukan yang dilakukan ini dinilai berhasil bila putik dari induk betina tidak layu atau mati.

4)    Isolasi dan Pemeliharaan :

Bunga  sasaran penyerbukan buatan sebaiknya diberi tanda dengan label khusus yang mencakup tanggal dan waktu penyerbukan. Biji hasil penyebukan silang harus  dipanen pada usia yang sesuai dan  dikemas terpisah.

Gambar 2.30

Penyerbukan silang buatan tanaman naga

A = pelasan kepala sari tanaman induk betina;

B = pengambilan serbuk sari induuuk jantan;

C = penyerbukan putik induk betina

b.        Kultur Jaringan Pada Tumbuhan

Kultur jaringan merupakan  teknik perkembangbiakan yang dilakukan manusia  dengan cara menumbuhkan jaringan tubuh hingga terbentuk individu baru.  Bagian jaringan tubuh induk dipotong dalam ukuran tertentu kemudian ditumbuhkan terpisah dari induknya.

 Langkah-langkah dalam kultur jaringan  sebagai berikut :

1)    Pemilihan pohon induk ; Pohon induk yang dipilih harus  sehat dan memiliki sifat unggul seperti  diharapkan. 2)    Inisiasi ; Inisiasi adalah tahap penumbuhan kuncup tunas atau kalus pada jaringan induk yang dijadikan eksplan.  Langkah-langkahnya sebagai berikut : o    Pilih bagian jaringan tubuh induk yang mempunyai kemampuan bertumbuh cukup tinggi, lepaskan dengan cara memotong. o    Potongan jaringan dirapihkan dan dibagi lagi dalam ukuran lebih kecil dengan diameter kurang lebih 5 cm. o    Eksplan disterilkan dengan cara merendam  dalam larutan anti-septik. o    Eksplan dibenamkan dalam media yang telah dipersiapkan dan terus dirawat sampai mulai tumbuh kalus. 3)    Multiplikasi ; Di tahap ini eksplan yang telah menumbuhkan kalusnya dibagi dua kemudian ditumbuhkan lagi dalam media sub kultur  terpisah-pisah.  Pembagian ini dilakukan bebe-rapa kali. Maksimalnya lima kali. 4)    Pengakaran ; Kalus dari media sub kultur dipisahkan kemudian ditum-buhkan akarnya pada media khusus  yang telah dipersiapkan. 5)    Aklimatisasi ; Setelah cukup berakar eksplan dipindahkan  ke tempat persemaian. setelah cukup kuat baru dipisahkan ke polybag. Tujuan aklimatisasi adalah memberikan kesempatan anakan atau plantet  menyesuaikan diri dengan lingkungan.	Gambar 2.31 Batang induk pisang
	Gambar 2.32 Eksplan dari batang induk Pisang
	Gambar 2.33 Plantet yang dipisahkan dari Eksplan sedang ditumbuhkan akarnya dalam tabung
	Gambar 2.34 Plantet siap dipindahkan Ke lapangan

Gambar 2.35

Proses teknologi kultur jaringan

pada perkembangbiakan tumbuhan

Keuntungan  kultur jaringan pada tumbuhan antara lain :

o    Dapat diperoleh bibit tanaman berjumlah banyak dalam waktu relative singkat

o    Dapat diperoleh bibit tanaman yang sehat

o    Memungkinkan penerapan prinsip rekayasa genetika

o    Pengadaan bibit tanaman tidak tergantung musim

o    Membantu proses perkembangbiakan jenis tumbuhan langkah

Kelemahan kultur jaringan pada tumbuhan seperti :

o    Memerlukan waktu untuk penyesuaian bibit tanaman dengan iklim setempat

o    Memerlukan biaya  agak besar

o    Membutuhkan keahlian khusus 

  

a.        Rekayasa Genetik Pada Tumbuhan

Rekayasa genetika  merupakan bentuk  campur tangan manusia dalam proses perkembangbiakan makhluk hidup  melalui manipulasi sifat bawaan atau genetik.  Sasaran manipalusinya pada susunan dan isi DNA (Deoxyribosa Nucleotida Acid) sebagai materi penentu sifat genetik. Caranya dengan menambahkan atau menukar rantai DNA dari makhluk hidup yang bersangkutan dengan DNA  makhluk hidup  lain. Makhluk hidup hasil rekayasa genetik disebut organisme transgenik.  

Rekayasa genetik dapat dilakukan melalui fusi sel, transfer inti sel dan penyuntikan DNA rekombinan.

1)   Fusi Sel Pada Tumbuhan :

Fusi sel adalah peleburan  dua sel dari jaringan  tubuh dua makhluk hidup beda spesis sehingga dihasilkan sel tunggal yang mengandung gen-gen dari kedua sel tersebut. Sel  hasil peleburan ini disebut hibridoma. Pertumbuhan lanjutan dari hibridomi hingga terbentuk individu baru ditempuh melalui kutur jaringan. Contohnya seperti pada tanaman pomato dan cucamelon.

Gambar 2.36

Tanaman hasil hibridoma

A = cucamelon; B = Pomato

Tanaman Cucamelon merupakan hasil penggabungan sifat dari semangka, melon dan jeruk nipis. Rasa daging buahnya mewakili ketiga jenis tanaman ini. Sedang pomato adalah gabugan dari kentang dengan tomat. Tanaman ini berbuah tomat dan berumbi kentang.

Gambar 2.37

Proses teknologi fusi sel

pada perkembangbiakan tumbuhan

2)   Transfer Nukleus Pada Tumbuhan :

Transfer nukleus adalah bentuk manipulasi genetik melalui pemindahan  atau transfer inti sel.  Contoh tumbuhan hasil transfer nukleus seperti  tomat ungu, jagung tahan hama dan tanaman buah plouts.

Gambar 2.38

Tanaman hasil transfer nukleus

A = tomat ungu; B = jagung tahan hama; C =  Plouts

Tomat ungu memiliki keunggulan  selain kandungan gizinya baik, juga bisa tahan disimpan sampai 40 hari. Plouts merupakan gabungan dari ploem dengan apricot. Jenis buah yang sangat digemari.

Transfer inti sel memerlukan sel donor dan sel penerima. Sel donor biasanya diambil dari sel tubuh, sedangkan penerimanya adalah sel telur matang  yang sudah siap dibuahi. Prosesnya sebagai berikut :

o  Inti sel telur dikeluarkan

o  Penyuntikan inti sel donor

o  Sel telur dirangsang untuk membentuk zygot dari inti sel donor

o  Sygot ditumbuhkan mellui kultur sel

o  Embrio yang terbentuk ditumbuhkan melalui  kultur jaringan.

Gambar 2.39

Proses teknologi transfer nukleus

pada  perkembangbiakan tumbuhan

3)   DNA Rekombinanpada Tumbuhan :

DNA rekombinan adalah DNA kombinasi baru hasil manipulasi melalui transfer materi genetik. Tujuan penerapan teknologi ini adalah untuk mendapatkan jenis organisme dengan variasi genetik yang mengandung sifat-sifat-sifat unggul seperti diharapkan. Misalnya :

a) Cepat berproduksi;

b) Mutu produksi lebih baik;

c)  Tahan hama dan penyakit

d) Berperan dalam menjaga keseimbangan lingkungan;

e) Memiliki nilai lebih sebagai pengobat penyakit tertentu.

Perlengkapan yang diperlukan dalam pembuatan klon  DNA rekombinan meliputi :

f)  Enzim endonuklease retriksi yang berfungsi untuk memotong rantai DNA dari sel target.

g) Enzim ligase yang berfungsi untuk menyambung rantai DNA dalam tubuh vektor atau pembawa

h) Organisme pembawa atau vektor. Biasanya dari jenis bakteri atau virus

i)   Organisme yang menjadi inang atau hospes.

Proses penyisipan DNA rekombinan pada tumbuhan berlangsung   sebagai berikut :

a) Isolasi dan pengklonan gen target

b) Modifikasi klon dengan menambahkan segmen DNA ke DNA pembawa. Sel pembawa yang cocok adalah bakteri Agrobacterium tumefaciens. Keistimewaan dari sel bakteri ini adalah memiliki DNA bentuk plasmid atau lingkaran. Dengan bantuan enzim endonuklease retriksi plasmid bakteri dipotong selanjutnya dengan enzim ligase bagian  terpotong tersebut disip klon DNA target.

c)   Introduksi atau penyuntikan DNA rekombinan ke sel tanaman inang.

d)  Penumbuhan sel tanaman inang yang mengandung DNA rekombinan melalui kultur sel dan kultur jaringan.

Gambar 2.40

Proses teknologi penyisipan gen

dalam  perkembangbiakan tumbuhan