Laporan Praktikum Pemuliaan Tanaman "Persilangan Buatan Pada Kacang Panjang"

I.     PENDAHULUAN

1.1    Dasar Teori

Perkawinan antar spesies merupakan salah satu cara yang digunakan dalam meningkatkan keragaman genetik bahan pemuliaan. Keragaman tersebut nantinya akan diseleksi untuk mendapatkan varietas yang memiliki sifat unggul. Varietas bersifat unggul tersebut yang nantinya dapat dilepas sebagai varietas unggul. Untuk mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh melalui beberapa metode. Metode pemuliaan tanaman ini sangat ditentukan oleh sistem penyerbukan ataupun cara perkembangbiakan tanaman. Metode untuk tanaman menyerbuk sendiri berbeda untuk tanaman menyerbuk silang. Metode untuk tanaman yang dikembangbiakan secara seksual berbeda dengan yang dikembangbiakan secara aseksual (Sunarto, 1997).

Bunga tanaman kacang panjang termasuk dalam jenis bunga berumah satu, yaitu dalam satu bunga terdapat bunga jantan (serbuk sari) dan bunga betina (putik). Penyerbukan terjadi secara kleistogami artinya penyerbukan terjadi sebelum mekarnya bunga. Oleh karena itu kemungkinan terjadinya persilangan alami sangat kecil (Hanif, 2012).

Tujuan persilangan buatan ialah untuk mendapat kacang panjang yang unggul, yang ditandai dengan umur yang genjah, keras atau mempunyai daya simpan lama, warna menarik (sesuai selera paras), rasa manis, dan lain sebagainya sesuai dengan criteria yang diinginkan. Untuk mendapatkan kacang panjang yang diinginkan tersebut, maka pemilihan induk baik jantan maupun betina sangatlah penting. Misalnya saja yang digunakan sebagai induk betina kacang panjang dengan produksi tinggi, genjah, polong panjang, namun tidak tahan lama. Sedangkan yang digunakan sebagai induk betina adalah kacang panjang dengan umur lama, keras, polong pendek. Jika kedua induk mempunyai perbedaan umur berbunga yang berbeda maka pengaturan penanaman perlu dilakukan sehingga tanaman kacang panjang yang akan disilangkan mempunyai masa berbunga yang sama (Syukur, 2009).

1.2    Tujuan

Tujuan praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” adalah sebagai berikut:

a.       Mempelajari biologi dan perilaku pembungaan kacang panjang sebagai tanaman menyerbuk sendiri.

b.      Melakukan praktek penyilangan sendiri (selfing) tanaman kacang panjang.

II.  BAHAN DAN METODE

2.1    Waktu dan Tempat

Praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” dilaksanakan pada hari Jumat, 13 Juni 2014 pukul 15.00 WIB di Kebun Jagung milik Bapak Sulani yang berlokasi di Jalan Hiu Putih, Palangka Raya.

2.2    Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” adalah kantong tongkol (shoot bag), Kantong tasel (tasdel bag), label berukuran 7 x 15 mm dengan benang untuk menandai persilangan, dan gunting. Sedangkan bahan yang digunakan adalah tanaman jagung yang telah memasuki masa pembungaan, dan pensil.

2.3    Cara Kerja

Cara Kerja yang dilakukan pada praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” adalah sebagai berikut:

a.       Tahap pertama adalah melakukan emaskulsi bunga betina dengan membuang kepala sari. Memilih bunga betina yang masih kuncup (pada ujung bunga yang kuncup tersebut telah muncul kelopak bunga kira-kira 0,5 mm)

b.      Kuncup bunga tersebut dipegang dengan telunjuk dan ibu jari. Mengambil daun kelopak bunga dengan pinset. Menarik ke bawah atau ke samping daun kelopak bunga, sehingga seluruh daun kelopak bunga terlepas dan tersisa hanya mahkota.

c.       Setelah daun kelopak terbuang, terlihat mahkota bunga membungkus benang sari dan putik. Mahkota kemudian dipegang dengan pinset pada sekitar seperempat bagian dari ujung atasnya, kemudian dicabut. Bagi yang telah berpengalaman, benang sari akan langsung tercabut bersamaan dengan mahkota. Bila ada benang sari yang belum tercabut, maka harus dibersihkan dengan pinset. Kepala putik akan terlihat di tengah-tengah berwarna hijau muda dengan ukuran 1-1,5 mm. Bunga yang telah diemaskulasi menjadi bunga betina. Emaskulasi biasax dilakukan pada pagi hari antara pukul 08.00-11.00.

d.      Mengambil serbuk sari dari bunga jantan yang sedang mekar. Bunga-bunga tersebut diambil dengan pinset dan dikumpulkan di dalam cawan petri. Mahkota dan kelopak bunga dibuang untuk mempermudah pengumpulan benang sari.

e.       Memberi tanda bunga yang telah disilangkan dengan menikat label persilangan berisi nama tetua yang disilangkan, tanggal persilangan dan inisial penyilang.

III.             HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1    Hasil Pengamatan

Tabel Hasil Pengamatan Persilangan Buatan Kacang Panjang

No	Cara Kerja	Gambar
1	Pemilihan tetua betina
2	Emaskulasi tetua betina
3	Pengambilan polen dari tetua betina
4	Polenisasi atau melakukan penyerbukan
5	Penyungkupan dan pemberian label menggunakan sedotan

3.2    Pembahasan

Berdasarkan pengamatan persilangan buatan pada tanaman kacang panjang yang telah dilakukan tahap pertamanya adalah dengan melakukan emaskulsi bunga betina dengan membuang kepala sari. Memilih bunga betina yang masih kuncup (pada ujung bunga yang kuncup tersebut telah muncul kelopak bunga kira-kira 0,5 mm). Kuncup bunga tersebut dipegang dengan telunjuk dan ibu jari. Mengambil daun kelopak bunga dengan pinset. Menarik ke bawah atau ke samping daun kelopak bunga, sehingga seluruh daun kelopak bunga terlepas dan tersisa hanya mahkota. Setelah daun kelopak terbuang, terlihat mahkota bunga membungkus benang sari dan putik.

Pada mahkota kemudian dipegang dengan pinset pada sekitar seperempat bagian dari ujung atasnya, kemudian dicabut. Bagi yang telah berpengalaman, benang sari akan langsung tercabut bersamaan dengan mahkota. Bila ada benang sari yang belum tercabut, maka harus dibersihkan dengan pinset. Kepala putik akan terlihat di tengah-tengah berwarna hijau muda dengan ukuran 1-1,5 mm. Bunga yang telah diemaskulasi menjadi bunga betina. Emaskulasi biasax dilakukan pada pagi hari antara pukul 08.00-11.00. Mengambil serbuk sari dari bunga jantan yang sedang mekar. Bunga-bunga tersebut diambil dengan pinset dan dikumpulkan di dalam cawan petri. Mahkota dan kelopak bunga dibuang untuk mempermudah pengumpulan benang sari. Memberi tanda bunga yang telah disilangkan dengan menikat label persilangan berisi nama tetua yang disilangkan, tanggal persilangan dan inisial penyilang.

Faktor–faktor yang perlu diperhatikan dalam melakukan penyerbukan silang buatan pada tanaman kacang panjang adalah sebagai berikut:

1.      Internal

a)      Pemilihan Tetua

Ada lima kelompok sumber plasma nutfah yang dapat dijadikan tetua persilangan yaitu: (a) varietas komersial, (b) galur-galur elit pemuliaan, (c) galur-galur pemuliaan dengan satu atau beberapa sifat superior, (d) spesies introduksi tanaman dan (e) spesies liar. Peluang menghasilkan varietas unggul yang dituju akan menjadi besar bila tetua yang digunakan merupakan varietas-varietas komersial yang unggul yang sedang beredar, galur-galur murni tetua hibrida, dan tetua-tetua varietas sintetik.

b)      Waktu Tanaman Berbunga

Dalam melakukan persilangan harus diperhatikan: (1) penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan, (2) waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, seperti pada bunga kacang tanah, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu reseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan singkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman berbunga (Syukur, 2009)

2.      Eksternal

a)      Pengetahuan tentang Organ Reproduksi dan Tipe Penyerbukan

Untuk dapat melakukan penyerbukan silang secara buatan, hal yang paling mendasar dan yang paling penting diketahui adalah organ reproduksi dan tipe penyerbukan. Dengan mengetahui organ reproduksi, kita dapat menduga tipe penyerbukannya, apakah tanaman tersebut menyerbuk silang atau menyerbuk sendiri. Tanaman menyerbuk silang dicirikan oleh struktur bunga sebagai berikut :

-          secara morfologi, bunganya mempunyai struktur tertentu.

-          waktu antesis dan reseptif berbeda.

-          inkompatibilitas atau ketidaksesuaian alat kelamin.

b)      Cuaca Saat Penyerbukan

Cuaca sangat besar peranannya dalam menentukan keberhasilan persilangan buatan. Kondisi panas dengan suhu tinggi dan kelembaban udara terlalu rendah menyebabkan bunga rontok. Demikian pula jika ada angin kencang dan hujan yang terlalu lebat.

c)      Pelaksana

Pemulia yang melaksanakan hibridisasi harus dengan serius dan bersungguh-sungguh dalam melakukan hibridisasi, karena jika pemulia ceroboh maka hibridisasi akan gagal.  

                 

Di samping itu ada faktor-faktor lain yang juga perlu di perhatikan yaitu:

a.    Gangguan mekanis terhadap penyerbukan sendiri.

b.    Perbedaan periode matang serbuk sari dan kepala putik.

c.    Sterilitas dan inkompatibilitas

IV.   KESIMPULAN

Berdasarkan tujuan praktikum materi IV “Persilangan Buatan Pada Kacang Panjang” dapat disimpulkan bahwa sebelum melakukan praktek penyilangan terlebih dahulu mengetahui biologi dan perilaku pembungaan bunga kacang panjang sebagai tanaman yang menyerbuk sendiri. Tanaman menyerbuk sendiri dikarenakan putik dan benang sari tertutupi oleh mahkota bunga sehingga tidak memungkinkan terjadinya penyerbukan silang, kecuali atas bantuan manusia maupun serangga.

Dalam melakukan praktek penyilangan buatan pada anaman kacang panjang terlebih daulu dengan memilih tetua betina, kemudian emaskulasi tetua betina setelah itu melakukan polenisasi atau melakukan penyerbukan dan yang terakhir yaitu penyungkupan dan pemberian label menggunakan sedotan.

DAFTAR PUSTAKA

Hanif, 2012. Teknik persilangan buatan pada kacang panjang. http://hanif0105.blogspot.com

Syukur, M., S. Sujiprihati, dan R. Yunianti. 2009. Teknik pemuliaan tanaman. Bagian       Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Departemen Agronomi dan Hotikultura

Laporan Praktikum Pemuliaan Tanaman "Persilangan Buatan Pada Jagung"

I.     PENDAHULUAN

1.1    Dasar Teori

Tanaman jagung merupakan tanaman berumah satu (monocieous) bunga jantan (bunga staminate) dan bunga betina (bunga pistilate) terpisah namun masih berada pada satu tanaman. Bunga staminate dihasilkan dihasilkan di tasel, sedangkan bunga pistilate dihasilkan dibatang. Pembuahan terjadi melalui pemindahan serbuk sari dari tasel kerambut (silk). Kira-kira 95% ovule pada tongkol mendapat serbuk sari tanaman lain (penyerbukan silang), dan hanya 5% yang menyerbuk sendiri. Kebanyakan serbbbksari akan membuahi tongkol jagung yang berjauha n. serbuksari dapat diterbangkan angin hingga 1000 meter (Oesin dkk, 2014).

Salah satu upaya untuk meningkatkan kadar protein biji jagung adalah dengan memanfaatkan efek xenia. Efek xenia itu sendiri dapat diartikan sebagai efek polen dari tetua jantan dari persilangan jantan dengan betina yang berkembang pada biji. Persilangan buatan dilakukan dengan cara menyerbuki tongkol tanaman sesuai dengan perlakuan-perlakuan tertentu yang sudah ditentukan. Kemudian tongkol yang telah diserbuki ditutup dengan kantong khusus untuk melindungi dari penyerbukan oleh tepung sari bunga lain. Efek xenia berpengaruh terhadap kadar protein, warna dan bentuk biji tetapi tidak berpengaruh yerhadap karakter biji yang lain. Hasil persilangan dengan jumlah biji yang banyak merupakan pertanda bahwa kedua tetua persilangan tersebut mempunyai tingkat kompatibilitas yang baik. Varietas-varietas jagung yang ada di Indonesia memiliki sifat biji yang keras karena dikembangkan dalam rangka proteksi terhadap serangan hama penyakit. Varietas sejenis ini memiliki karakteristik kandungan protein yang rendah karena tidak memiliki opaque-2 yang mengendalikan kadar protein. Kandungan protein terbesar pada biji jagung terdapat pada lapisan aleuron. Lapisan aleuron adalah lapisan yang membungkus endosperm. Endosperm biji jagung sebagian besar mengandung pati tetapi pada jagung yang mengandung lebih banyak protein daripada pati akan menyebabkan biji menjadi lunak. Komposisi dari zat pati dan protein dalam biji jagung ini berbeda-beda sesuai dengan varietasnya (Wijaya et. al., 2007).

Penelitian Shull dan East di USA, membuktikan sebuah revolusi pada persilangan jagung dengan hasil yang luar biasa. Persilangan hibrida jagung memberikan kenaikan 15-20%, kadang-kadang 50%, lebih tinggi daripada persilangan sendiri yang biasa dilakukan oleh petani. Petani umumnya mendapatkan benih hibrida yang segar tiap tahun dari penumbuh, yang menangani khusus produksi benih. Penumbuh memilih ladang terisolasi yang ditumbuhi 2 jenis jagung yang melakukan persilangan sendiri, 1 baris untuk induk jantan dan 4 baris untuk induk betina. Dalam waktu dekat, induk betina akan matang dan kemudian akan dibuahi pollen dari induk jantan. Pembentukan biji hanya dipengaruhi oleh induk betina (Kent, 1966).

1.2    Tujuan

Tujuan praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Jagung” adalah sebagai berikut:

a.       Mempelajari biologi dan perilaku pembungaan jagung sebagai tanaman menyerbuk silang.

b.      Melakukan praktek penyilangan silang (crossing) tanaman jagung.

II.  BAHAN DAN METODE

2.1    Waktu dan Tempat

Praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” dilaksanakan pada hari Jumat, 13 Juni 2014 pukul 15.00 WIB di Kebun Jagung milik Bapak Sulani yang berlokasi di Jalan Hiu Putih, Palangka Raya.

2.2    Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Kacang Panjang” adalah pipet plastik (sedotan) kertas label, pinset, kuas kecil atau cotton buds, dan gunting. Sedangkan bahan yang digunakan adalah tanaman kacang panjang yang telah memasuki masa pembungaan, dan pensil.

2.3    Cara Kerja

Cara Kerja yang dilakukan pada praktikum pemuliaan tanaman dengan materi “Persilangan Buatan pada Jagung” adalah sebagai berikut:

a.    Memilih tongkol yang baru muncul dari pelapah daun, tetapi belum memunculkan rambut (silk).

b.    Membungkus dengan kantong tongkol untuk menghindari penyerbukan. Tongkol dibungkus 1-2 hari sebelum rambut muncul.

c.    Sebelum dibungkus, memotong tongkol muda tersebut pada bagian ujungnya dengan menggunakan gunting. Setelah dipotong segera menutup dengan kantong tongkol.

d.   Dua tiga hari kemudia, menyungkupkan kantong tasel ke atas tase, pada hari penyerbukan akan dilakukan. Jika hari cukup panas, maka serbuk sari dapat dikumpulkan dengan mengguncangkan tasel.

e.    Menaburkan serbuksari yang telah terkumpul ditaburkan di atas rambut jagung yang tumbuh seperti kuas.

f.     Menyungkupkan kantong tasel pada tongkol setelah penyerbukan.

g.    Memberikan label pada kantong tasel dengan mencantumkan tanggal penyerbukan, kombinasi persilangan dan inisial penyilang.

III.             HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1    Hasil Pengamatan

Tabel Persilangan Buatan pada Tanaman Jagung

No	Cara Kerja	Gambar
1	Memilih jagung yang baru muncul dekat ketiak daun
2	Memotong rambut tongkol yang baru muncul menggunakan gunting pada bagian ujungnya
3	Mengecek keadaan bunga betina sebelum dilakukannya penyerbukan
4	Menutup dengan kantong tongkol, ± 2 hari, sampai muncul rambut jagung tumbuh seperti kuas
5	Serbuk sari yang terkumpul ditaburkan di atas rambut jagung, kemudian menyungkupkan kembali pada tongkol
6	Memberikan label pada kantong tasel

3.2    Pembahasan

Berdasarkan pengamatan persilangan buatan jagung yang telah dilakukan ada beberapa hal yang harus diperhatikan seperti pemilihan tetua dalam hubungannya dengan tujuan dilakukannya persilangan, pengetahuan tentang morfologi dan metode reproduksi tanaman, waktu tanaman bunga (waktu bunga mekar/tanaman berbunga), dan keadaan cuaca saat penyerbukan. Tetua dipilih sesuai dengan persilangan yang akan dilakukan. Pemilihan bunga dalam persilangan tanaman juga penting. Bunga yang akan berperan sebagai betina maupun jantan harus sudah mencapai tahap siap kawin (siap dilakukan penyerbukan) pada saat yang bersamaan. Bunga betina yang akan diserbuki harus belum terkontaminasi oleh serbuk sari yang lain (masih steril). Pada tanaman jagung yang akan digunakan untuk persilangan, bunga betina si bungkus menggunakan kantong kertas untuk mencegah tongkol terkontaminasi (terserbuki) oleh serbuk sari malai lain. Begitu juga dengan malai atau bunga jantan yang belum pecah dibungkus menggunakan kantong kertas agar nantinya ketika malai sudah siap menyerbuki, serbuk sarinya dapat tertampung di kantong kertas tersebut. Keadaan cuaca saat penyerbukan juga penting, apabila penyerbukan dilakukan pada saat kecepatan angin cukup kencang maka dimungkinkan akan banyak serbuk sari yang hilang terbawa angin, sehingga penyerbukan tidak terjadi secara maksimal.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan dan kegagalan dalam hibridisasi atau persilangan tanaman menyerbuk silang adalah :

1)      Cuaca saat penyerbukan

Kondisi panas dengan suhu tinggi dan kelembaban udara terlalu rendah menyebabkan bunga rontok. Sehingga dala hal ini akan mengakibatkan persilangan yang kita lakukan menjadi gagal.

2)      Pemulia

Keseriusan dan kesungguhan seorang pemulia dalam melaksanakan persilangan ini sangat menentukan keberhasilan persilangan. Karna dalam melakukan persilangan ini harus berhati hati dan tidak teledor. Di samping itu adalah pengetahuan pemuliaa tentang tanaman yang akan di silangkan

3)      Hujan

Curah hujan yang tinggi pada saat sedang melakukan proses persilangan akan mengganggu dan menggaggalkan persilangan yang telah di lakukan. Karna hujan tadi akan mengguggurkan bunga yang telah di serbuki sekalipun ada kantong.

4)      Angin

Angin mempunyai pengaruh penting dalam persilangan. Angin dapat menerbangkan serbuk sari kemana kemana. Sehingga dalam hal ini jika tanaman yang kita silangkan tidak di lindungi dan di tutup dengan baik makan memungkinkan akan terjadinya suatu penyerbukan yang tidak di kehendaki.

5)      Pemilihan tetua jantan dan betina

Pemilihan tetua jantan dan betina sangatlah penting dalam proses persilangan ini. Apabila dalam pemilihan tetua jantan dan tetua betina tidak tepat maka persilanganpun tidak berjalan dengan maksimal dan memungkin kan persilangan tersebut menjadi gagal. Sebagai contoh pada tanaman jagung yang steril.

IV.   KESIMPULAN

Berdasarkan tujuan praktikum materi IV “Persilangan Buatan Pada Kacang Panjang” dapat disimpulkan bahwa sebelum melakukan praktek penyilangan terlebih dahulu mengetahui biologi dan perilaku pembungaan bunga kacang panjang sebagai tanaman yang menyerbuk silang. Tanaman menyerbuk silang dikarenakan putik dan benang sari terletak terpisah dan tidak tertutupi oleh mahkota bunga sehingaa memungkinkan untuk melakukan penyerbukan silang dari tanaman lain yang sejenis.

Dalam melakukan praktek pentilangan buatan tanaman jagung terlebih dahulu memilih jagung yang baru muncul dekat ketiak daun, lalu memotong rambut tongkol yang baru muncul menggunakan gunting pada bagian ujungnya dan mengecek keadaan bunga betina sebelum dilakukannya penyerbukan. Kemudian menutup dengan kantong tongkol, ± 2 hari, sampai muncul rambut jagung tumbuh seperti kuas, Serbuk sari yang terkumpul ditaburkan di atas rambut jagung, kemudian menyungkupkan kembali pada tongkol, dan Memberikan label pada kantong tasel.

DAFTAR PUSTAKA

Wijaya, A., R. Fasti, dan F. Zulvica. 2007. Efek xenia pada persilangan jagung Surya dengan jagung Srikandi Putih terhadap karakter biji jagung. Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus 2: 199-203.

Kent, N.L. 1966. Technology of Cereals. Pergamon Press, New York.