LAPORAN PRAKTIKUM PERSILANGAN TANMAN JAGUNG

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

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.

Bunga merupakan alat reproduksi yang kelak menghasilkan buah dan biji. Di dalam biji ini terdapat calon tumbuhannya (lembaga). Terjadi buah dan biji serta calon tumbuhan baru tersebut karena adanya penyerbukan dan pembuahan. Penyerbukan merupakan jatuhnya serbuk sari pada kepala putik (untuk golongan tumbuhan berbiji tertutup) atau jatuhnya serbuk sari langsung pada bakal biji (untuk tumbuhan berbiji telanjang).

Varietas unggul didapat melalui beberapa metode pemuliaan tanaman. Metode pemuliaan ini sangat ditentukan oleh sistem penyerbukan ataupun cara perkembang biakan tanman. Metode untuk tanman menyerbuk sendiri berbeda dengan metode untuk tanaman menyerbuk silang. Metode yang dikembangkan secara seksual berbeda dengan yang dikembangkan secara aseksual. Beberapa metode pemuliaan tanaman yang diketahui yaitu introduksi, seleksi dan hibridisasi dilanjutkan seleksi.

Metode pemuliaan tanaman ini punya manfaat yang sangat penting bagi perakitan varietas. Hibridisasi merupakan salah satu metode pemuliaan tanaman dimana bertujuan memperoleh kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipenya. Diharapkan setelah adanya hibridisasi dapat menghasilkan kombinasi baru genetika dari tanaman tetua yang diharapkan sifat unggulnya

1.2 TUJUAN

            Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk menghasilkan biji F1 dengan kombinasi sifat tetua dari persilangan jagung, sebagai salah satu tahap dalam upaya perakitan varietas baru untuk tanaman menyerbuk silang yang unggul.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Jagung

Jagung

Jagung

Klasifikasi ilmiah

Kerajaan: Plantae (tidak termasuk) Monocots (tidak termasuk) Commelinids Ordo: Poales Famili: Poaceae Genus: Zea Spesies: Z. mays

Nama binomial

Zea mays ssp. mays L.

Jagung merupakan tanaman semusim. Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.

Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung umumnya berketinggian 1 m sampai 3 m, ada varietas yang dapat mencapai tinggi 6 m. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum bunga jantan. Meskipun ada yang dapat menghasilkan anakan (seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki kemampuan ini. Sebagai anggota monokotil, jagung berakar serabut yang dapat mencapai kedalaman 80 cm meskipun sebagian besar berada pada kisaran 20 cm. Tanaman yang sudah cukup dewasa memunculkan akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman.

Batang jagung tegak dan mudah terlihat, sebagaimana pada sorgum dan tebu. Terdapat mutan yang batangnya tidak tumbuh pesat sehingga tanaman berbentuk roset. Batangnya beruas-ruas. Ruas terbungkus pelepah daun yang muncul dari buku. Batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung zat kayu (lignin).

Daun jagung merupakan daun sempurna, memiliki pelepah, tangkai, dan helai daun. Bentuknya memanjang. Antara pelepah dan helai daun terdapat lidah-lidah (ligula). Tulang daun sejajar dengan ibu tulang daun. Permukaan daun ada yang licin dan ada yang berambut. Stoma pada daun jagung berbentuk halter, yang khas dimiliki Poaceae (suku rumput-rumputan). Setiap stoma dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penting dalam respon tanaman menanggapi defisit air pada sel-sel daun. Jika tanaman mengalami kekeringan, sel-sel kipas akan mengerut, menutup lubang stomata, dan membuat daun melipat ke bawah sehingga mengurangi transpirasi.

Susunan bunga jagung adalah diklin: memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah dalam satu tanaman (berumah satu atau monoecious). Bunga tersusun majemuk, bunga jantan tersusun dalam bentuk malai, sedangkan betina dalam bentuk tongkol. Pada jagung, kuntum bunga (floret) tersusun berpasangan yang dibatasi oleh sepasang glumae (tunggal: gluma). Rangkaian bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman. Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma wangi yang khas. Bunga betina tersusun dalam tongkol. Tangkai tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah daun.

Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif yang memiliki puluhan sampai ratusan bunga betina. Beberapa kultivar unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai jagung prolifik. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri).

2.3 Hibridisasi

Hibridisasi ialah perkawinan antara berbagai spesies, suku, ras atau varietas tumbuhan yang bertujuan memperoleh organisme yang diinginkan. Tujuan hibridisasi untuk menambah keragaman genetik melalui proses pengkombinasian genetik dari tetua yang berbeda genotipnya. Dari tujuan tersebut dapat diketahui bahwa hibridisasi memiliki peranan penting dalam pemuliaan tanaman, terutama dalam memperluas keragaman genetic (Purnamasari, 2012)

Penyerbukan adalah jatuhnya serbuk sari ke kepala putik. Sedangkan pembuahan adalah bergabungnya gamet jantan dan gamet betina. Kriteria klasifikasi yang dipergunakan hanya berdasarkan tingkat penyerbkan sendiri dan penyerbukan silang. Polonasi sendiri sudah barang tentu hanya merupakan salah satu system perbanyakan tanaman dan hanya sebagai salah satu jalan dimana populasi dapat dikawinkan. Didalam group penyerbukan silang jumlah persilangan dari luar adalah sangat penting karena ia memepengaruhi dalam kontaminasi stok pemuliaan. Ada perbedaan yang besar antara jumlah persilangan dengan luar didalam species dari suatu kelompok. Jumlah persilangan dari varietas yang diberikan juga dipengaruhi oleh keadaan lingkungan yang berubah (Allard, 1998).

Terjadinya penyerbukan silang disebabkan oleh :

a.       Gangguan mekanis terhadap penyerbukan sendiri

b.      Perbedaan periode matang serbuk sari dan kepala putik

c.       Sterilitas dan inkompabilitas

d.      Adanya bunga monocious dan diocious

Metode pemuliaan tanaman menyerbuk silang sedikit berbeda dengan tanaman menyerbuk sendiri karena pada tanaman menyerbuk silang, dalam populasi alami terdapat individu-individu yang secara genetik heterozigot untuk kebanyakan lokus. Secara genotipe juga berbeda dari satu individu ke individu lainnya, sehingga keragaman genetik dalam populasi sangat besar. Fenomena lain yang dimanfaatkan dalam tanaman menyerbuk silang adalah ketegaran hibrida atau heterosis. Heterosis didefinisikan sebagai meningkatnya ketegaran (vigor) dan besaran F1 melebihi kedua tetuanya. Sebaliknya bila diserbuk sendiri akan terjadi tekanan inbreeding. Beberapa metode yang populer pada tanaman menyerbuk silang misalnya pembentukan varietas hibrida, seleksi massa, seleksi daur ulang, dan dilanjutkan dengan pembentukan varietas bersari bebas atau varietas sintetik. Untuk tanaman yang membiak secara vegetaif dapat dilakukan seleksi klon, hibridisasi yang dilanjutkan dengan seleksi klon. Cara ini dapat digunakan juga untuk pemuliaan tanaman tahunan yang biasa dibiakan secara vegetative (Lubis,2013).

Metode penting yang sesuai dengan penyerbukan silang antara lain :

1.      Seleksi massal

     Seleksi ini merupakan cara yang penting dalam pengembanan macam-macam varietas yang disilangkan. Dalam seleksi ini jumlah yang dipilih banyak untuk memperbanyak generasi berikutnya.

2.    Pemuliaan persilangan kembali

     Metode ini digunakan dengan spesies persilangan luar yang nilainya sama baiknya dengan spesies yang berpolinasi sendiri.

3.      Hibridisasi dari galur yang dikawinkan

            Varietas hibrida tergantung dari keunggulan keragaman yang mencirikan dihibrid F1 diantara genotipe tertentu. Tipe genotipe yang disilangkan melahirkan galur-galur, klon, strain, dan varietas.

4.   Seleksi berulang

            Seleksi diulang, genotipe yang diinginkan dipilih dari genotipe ini atau turunan sejenisnya disilangkan dengan luar semua kombinasi yang menghasilkan populasi untuk disilangkan.

5.      Pengembangan varietas buatan (Allard, 1998).

            Jagung adalah tipe monocious, staminate terdapat diujung batang dan pistilate pada batang. Serbuk sari mudah diterbangkan angin sehingga penyerbukan lebih dominan meskipun penyerbukan sendiri bisa terjadi 5% atau lebih. Ada perbedaan besar dalam hal penyerbukan pengontrolan polinasi silang dan juga kemudahan pengontrolan polinasi silang oleh pemulia tanaman. Beberapa spesies mempunyai sifat tidak serasi dan dapat dikawinkan tanpa adanya kesulitan terhadap sifat yang tidak cocok (Tjitrosoepomo,2000).

2.3 Genetika Dan Keanekaragaman Tanaman Jagung

satu set genom (x) jagung terdiri dari 10 kromosom, sehingga 2n = 2x = 20. Keragaman dalam jagung amat luas, sebanding dengan perbedaan manusia dan chimpanze secara molekuler^[11]. Jagung yang dibudidayakan memiliki sifat bulir/biji yang bermacam-macam. Terdapat enam kelompok kultivar jagung berdasarkan karakteristik endosperma :

1. Indentata (Dent, "jagung gigi-kuda")
2. Indurata (Flint, "mutiara")
3. Saccharata (Sweet, "manis")
4. Everta (Popcorn, "berondong")
5. Amylacea (Floury corn, "tepung")
6. Glutinosa (Sticky/glutinuous corn, "ketan")
7. Tunicata (Podcorn, "jagung bersisik", merupakan kelompok kultivar yang paling primitif dan anggota subspesies yang berbeda dari jagung budidaya lainnya).

Dengan perkembangan pemuliaan jagung, pada masa sekarang dikenal jagung minyak (dengan kandungan minyak lebih dari 10%) serta QPM (Quality Protein Maize, jagung dengan protein tinggi). Jagung dengan kadar karotenoid tinggi juga telah dikembangkan.

Dipandang dari bagaimana suatu kultivar ("varietas") jagung dibuat, dikenal tipe kultivar:

1. galur murni, merupakan hasil seleksi terbaik dari galur-galur terpilih
2. komposit, dibuat dari campuran beberapa populasi jagung unggul yang diseleksi untuk keseragaman dan sifat-sifat unggul
3. sintetik, dibuat dari gabungan beberapa galur jagung yang memiliki keunggulan umum (daya gabung umum) dan seragam
4. hibrida, merupakan keturunan langsung (F1) dari persilangan dua, tiga, atau empat galur yang diketahui menghasilkan efek heterosis.

Warna bulir jagung ditentukan oleh warna endosperma dan lapisan terluarnya (aleuron), mulai dari putih, kuning, jingga, merah cerah, merah darah, ungu, hingga ungu kehitaman. Satu tongkol jagung dapat memiliki bermacam-macam bulir dengan warna berbeda-beda, karena setiap bulir terbentuk dari penyerbukan oleh serbuk sari yang berbeda-beda.

BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

3.1     Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum dilaksanakan pata tanggal Selasa, 9 Desember 2014. Bertempat di Jalan Sedap Malam, Sanur, Denpasar. Pukul 15.00 hingga selesai. Lokasi lahan  percobaan milik salah satu petani Jagung setempat.

3.2  Alat dan Bahan

Alat : alat tulis, kamera, gunting

Bahan : kertas buram, tali rafia, tanaman jagung yang organ reproduksinya sudah matang.

3.3  Langkah Kerja

1.      Siapkan alat dan bahan.

2.      Pilih tanaman jagung, kita sebut Jagung A yang organ kelamin jantan atau benang sarinya sudah matang atau siap untuk membuahi.

3.      Ambil selember kertas buram, bentuk kertas buram seperti silinder dan bagian atasnya ditutup rapat dan bagian bawah dibuka.

4.      Masukan benang sari tanaman Jagung A yang telah dipilih tadi kedalam kertas buram hingga memenuhi panjang kertas. Jangan sampai sebuk-serbuk sari tersentuh kertas atau rontok.

5.      Remas bagian bawah kertas, atau pembatas benang sari pada pohon dan ikat dengan tali sekencang-kencangnya.

6.      Lalu potong benang sari yang sudah dibungkus kertas buram. Lalu hadapkan terbalik dan kocok benang sari hingga tepung-tepung sari rontok dan tertampung dalam kertas buram.

7.      Lepaskan ikatan, ambil benang sari yang sudah diambil tepung sari dari tanaman Jagung A tersebut.

8.      Pilihlah tanaman Jagung lagi yang organ kelamin betina atau calon tongkolnya sudah matang dan siap untuk dibuahi. Beri nama Jagung B.

9.      Serbuk sari dari Jagung A kemudian tuangkan pada rambut-rambut tongkol Jabung B. (catatan potong sedikit rambut tongkal Jagung B agar tidak menghalangi tepung sari masuk).

10.  Sungkup kembali jagung yang telah disilangkan tersebut, sertakan satu daun untuk pelindung saat pengikatan.

11.  kmudian beri label yang isinya tanggal pernyilangan, varietas A dan varietas B, serta nama yang melakukan penyilangan.

12.  Begitu pun sebaliknya, jagung B bisa menjadi sumber kelamin jantan dan betinda dari jagung A. Dan seterusnya dapat diulang pada tanaman Jagung lain.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Nama tetua : jantan jagung manis disilangkan dengan betina jagung manis

                                

4.2 Pembahasan

   Pada  praktikum hibridisasi tanaman menyerbuk silang kali ini, Praktikum di lakukan di perkebunan jagung di daerah sedap malam denpasar dengan menggunakan tanaman jagung varietas jagung manis untuk tetua jantan maupun tetua betinanya. Kondisi lapang pada saat melakukan penyerbukan silang adalah cukup mendukung karena cuaca pada saat hendak melakukan penyerbukan silang baik sekali dan suhu pada saat itu tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah kira kira 20-25 dan hal ini merupakan suhu yang optimum dan bagus untuk melakukan penyerbukan silang. Karena pada pelaksanaan hibridisasi tanamana menyerbuk silang jika suhunya tinggi maka akan mengakibatkan proses penyerbukanya menjadi gagal karena bunganya akan rontok. Kondisi lain pada saat pelaksanaan praktikum yang bisa di amati adalah tersedia sedikitnya tongkol tongkol ( bunga betina ) yang berambut pendek yang akan di lakukan proses penyerbukan.

Sedangkan kendala kendala yang di temui pada saat melakukan hibridisasi tanaman menyebuk silang adalah sedikitnya tongkol tongkol (bunga betina) yang mempunyai rambut pendek yang akan di lakukan proses penyerbukan. Karena syarat yang tepat dan sesuai untuk penyerbukan tanaman silang pada jagung adalah tongkol tersebut mempunyai rambut yang masih pendek.

Keberhasilan suatu persilangan buatan dapat dilihat kira-kira satu sampai dua minggu setelah dilakukan penyerbukan. Jika calon buah mulai membesar dan tidak rontok maka kemungkinan telah terjadi pembuahan. Sebaliknya, jika calon buah tidak membesar atau rontok maka kemungkinan telah terjadi kegagalan pembuahan.

(Syukur, 2009)

Tanaman yang menyerbuk silang terjadi dengan jatuhnya tepung sari pada rambut lebih kurang 95% dari bakal biji terjadi karena penyerbukan. Sedangkan hanya 5% terjadi karena penyerbukan sendiri, karena jagung merupakan tanaman berumah satu. Kegunaan Inbreeding, yaitu :

1.        Mengurangi frekuensi alel-alel resesif yang merugikan

2.        Meningkatkan variabilitas genetik di antara individu dalam suatu populasi

3.        Mengembangkan genotip potensial

Teknik hibridisasi atau penyerbukan silang buatan adalah teknik yang dimaksudkan untuk menggabungkan sifat-sifat baik yang dimiliki oleh induk  jantan dan induk betina, dengan harapan akan diperoleh keturunan yang memilikigabungan dari sifat-sifat baik tersebut. Sebelum melakukan hibridisasi dilakukanlangkah kastrasi yaitu pengebirian organ kelamin jantan yang mendekati matang.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1       Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Penyerbukan silang adalah berpindahnya serbuk sari dari suatu bunga tanaman lain kekepala putik tanaman yang berbeda. Penyerbukan ini terjadi karena terhalangnya serbuk sari dari bunga yang sama untuk melangsungkan penyerbukan sendiri. Umumnya penyerbukan terjadi karena bantuan angin dan serangga
2. Tahap tahapan dalam hibridisasi tanamanya menyerbuk silang adalah persiapan pengamatan bunga, isolasi kuncup terpilih,kastrasi dan emaskulasi, pengumpulan dan penyimpanan serbuk sari dan melakukan persilangan (Hibridisasi)
3. Hal yang perlu diperhatikan dalam penyerbukan silang yaitu

a. Gangguan mekanis terhadap penyerbukan sendiri.

b. Perbedaan periode matang sebuk sari dan kepala putik.

c. Sterilitas dan inkompatibilitas

d. Adanya bunga monocious dan diocious

5.2 saran

saran yang dapat saya dapat sampaikan pada praktikum ini agar pada praktikum ini bisa dilaksanakan  di tempat atau lokasi yang dekat agar bisa dapat mengetahui perkembangan dari hasil prakrikum ini sehigga bisa mengetahui dan dapat mencatat hasil dengan benar-benar dari hasil pengamatan.

DAFTAR PUSTAKA

1)      Morris, M. 1995. “Asia’s public and private maize seed industries changing”. Asian Seed. 2 : 3-

2)      Allard, R.W., 1960.  Principle of Plant Breeding.  John Willey&Sons.

3)      Nasir, M. 2001. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.  Jakarata.

4)      Jagung (Zea mays L.) Pada Generasi F4 Selfing", Jurnal Peranian. Vol 1, No 2.

5)      Wikipedia-tanaman jagung

6)      Syukur, M., S. Sujiprihati, dan R. Yunianti. 2009. Teknik pemuliaan tanaman. Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Departemen Agronomi dan Hotikultura IPB. Bogor. 284 hal .