LAPORAN PRAKTIKUM PEMULIAAN TANAMAN HILARIUS BANU HASIHOLAN : GHOFAR ISMAIL : ARIF PRASETYO : PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Pad peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetikyang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan. Dalam dunia pertanian dan dalam sub ilmu pemuliaan tanaman khususnya ada yang di namakan dengan kastrasi dan hibridisasi tanaman, Kastrasi dan hibridisasi adalah teknik yang digunakan oleh para pemulia yaitu orang yang berusaha untuk memperbanyak tanaman dalam lingkup pemuliaan tanaman untuk meningkatkan produktifitas dari tanaman yang dimuliakan, kastrasi disinimerupakan proses untuk menghilangkan kelamin jantan dari suatu bunga pada tanaman untuk menghindari atau mencegah terjadinya penyerbukkan sendiri. Kastrasi digunakan agar tanaman itu tidak menyerbuk sendiri, jika suatu tanaman menyerbuk sendiri secara terus menerus mungkin dari filal juga tidak bisa optimal dalam hal produksinya.Pemuliaan adalah suatu cara yang sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi manusia. Dalam proses ini diperlukan bahan baku berupa keanekaragaman genetik (plasma nutfah) yang tesedia di alam. Untuk pemuliaan tanaman dan hewan, peranan penelitian untuk mendapatkan bibit unggul adalah sangat penting. Kastrasi bertujuan untuk mencegah terjadinya penyerbukan sendiri (self fertilization). Kastrasi berfungsi agar tanaman dapat lebih menghasilkan ke pertumbuhan vegetatif (penguatan batang yang lebih besar) dan juga untuk merangsang pembentukan bunga betina yang sempurna. Munculnya bunga jantan pada tandan bunga berkisar antara 6-12 hari. Kastrasi dilakukan setiap hari sesuai dengan kemunculan jantan. Ada beberapa cara untuk melakukan kastrasi yaitu dengan menggunakan pompa pengisap, perlakuan dengan alkohol, dan secara manual dengan menggunakan pinset. Tujuan utama melakukan persilangan adalah (1) Menggabungkan semua sifat baik ke dalam satu genotipe baru; (2) Memperluas keragaman genetik; (3). Memanfaatkan vigor hibrida; atau (4) Menguji potensi tetua (uji turunan). Dari keempat tujuan utama ini dapat disimpulkan bahwa hibridisasi memiliki peranan penting dalam pemuliaan tanaman, terutama dalam hal memperluas keragaman. 1.Memberi pemahaman mengenai persilangan tanaman kentang yang baik dan benar. 2.Penulis dapat mengetahui sistem kastrasi dan hibridisasi dalam melakukan persilangan bunga jantan dan betina pada tanaman kentang. Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Padsa peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetikyang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Dalam proses pengam,bilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan (Ferdy. 2008). Sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang akan disilangkan ada beberapa macam persilangan : 1. Intravarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya sama. 2. Intervarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang berasala dari varietas yang berbeda tetapi masih dalam spesies yang sama. Juga disebut persilangan Intraspesifik 3. Interspesifik : persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda spesies tetapi masih dalam genus yang sama. Juga disebut persilangan Intragenerik. Persilangan ini dilakukan untuk maksud memindahkan daya ressistensi terhadap hama, penyakit dan kekeringan dari suatu spesies ke lain spesies. Misal : tomat, tebu 4. Intergenerik: persilangan antara tanaman-tanaman dari generasi yang berbeda.Persilangan ini dilakukan untuk menstransfer daya resisten hama,penyakit dan kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke genera-genera yang sudah dibudidayakan.Misal tebu dan glagah ,lobak dank obis. 5. Introgresive: pada tipe persilangan ini salah satu spesies seolah-olah sifatnya mendominir sifat-sifat spesies yang lain sehingga populasi hybrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri atas satu jenis spesies yang mendominir tersebut. uji nyata untuk mengetahui apakah data atau hasil yang diperoleh sesuai atau menyimpang dari nisbah yang diharapkan atau tidak. Oleh karena itu untuk mengevaluasi terhadap benar tidaknya hasil percobaan yang kita lakukan dengan keadaan secara teori dapat dilakukan dengan uji-X2. Tanaman Adenium termasuk jenis tanaman berumah satu. Artinya, dalam satu bunga adenium penyerbukar sendiri sangat jarang terjadi. Sebab, bunga betina dan bunga jantan masak pada waktu tidak bersamaan. Kondisi seperti ini justru mempermudah langkah penyilangan.Pemuliaan adalah suatu cara yang sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi manusia. Dalam proses ini diperlukan bahan baku berupa keanekaragaman genetik (plasma nutfah) yang tesedia di alam. Untuk pemuliaan tanaman dan hewan, peranan penelitian untuk mendapatkan bibit unggul adalah sangat penting (Feros, 2009). Kastrasi adalah pengambilan kotak sari (bunga jantan) dengan sengaja agar tidak terjadi persilangan sendiri. Kastrasi dilakukang pada saat bunga jantan mulai muncul tetapi belum pecah. Kotak sari yang belum pecah biasanya telah menyembul di dua sisi bunga betina dan berwarna putih, sedangkan kotak sari yang sudah pecah berwarna krem coklat kehitaman. Munculnya bunga jantan pada tandan bunga berkisar antara 5 sampai 12 hari (Alfin, 2008). Kastrasi dilakukan setiap hari sesuai dengan kemunculan bunga jantan pada tanaman. Ada beberapa cara melakukan kastrasi, yaitu; menggunakan pompa pengisap, dengan perlakuan alkohol dan secara manual dengan pinset.Bunga jantan yang akan dikastrasi harus benar-benar sudah keluar tatapi belum pecah. Tandan bunga dipegang dan kotak sari sudah keluar dihisap dengan pompa penghisap. Cara ini dinilai kurang memuaskan karena disamping memerlukan waktu yang tepat dan lama, hasil kastrasi juga kurang bersih. Kastrasi harus dilakukan setiap hari selama 6 hingga 12 hari, sehingga kepala putik banyak mengalami kerusakan mekanis karena sering dipegang dan terkena alat penghisap. Akibatnya kepala putik tidak reseptif lagi dan tandan bunga banyak yang gugur sebelum disilangkan (Tanto, 2002). Ada juga beberapa teknik yang digunakan dalam pemuliaan tanaman pada perlakuan kastrasi, teknik – teknik kastrasi dalam pemuliaan tanaman adalah sebagai berikut: Forching methode : Menghilangkan benang sari dengan membuka katup bunga yang masih menutup dengan paksa. 1. Bagging methode : Menyelubungi bunga sehingga menjadi panas agar membuka. 2. Clipping Methode : Menggunting ujung katup bunga ( tinnggal putik saja ) 3. Hot water treatment : Bunga diletakkan di atas air panas sampai membuka 4. Blowing methode : Bunga dibungkus kemudian dipanaskan sehingga membuka. 5. Sucking Methode : Pujuk bunga dipotong kemudian benang sari di ambil degan pompa penghisap. Kentang merupakan tanaman yang perkembangbiakannya dapat secara generatif dan vegetatif. Hal ini merupakan suatu keuntungan karena dapat mempercepat program pemuliaannya. Namun, kentang bukan merupakan tanaman asli Indonesia sehingga plasma nufah dan keragaman genetiknya tidak terlalu besar di dalam negeri. Keragaman genetik merupakan salah satu hal penting dalam perakitan dan pengembangan varietas baru dari suatu komoditas, termasuk kentang. Banyak karakter yang diinginkan pada tanaman kentang, di antaranya menyangkut hasil, kualitas, dan ketahanan terhadap hama penyakit. Menurut Ameriana et al. (1998), pada produk kentang terdapat delapan kriteria kualitas yang dapat dijadikan informasi tentang preferensi konsumen, yaitu rasa, tekstur, ukuran umbi, bentuk umbi, jumlah mata, kedalaman mata, warna daging, dan warna kulit umbi. Adanya keterbatasan keragaman genetik menuntut perlunya usaha untuk mendapatkan karakter- karakter yang diinginkan tersebut. Salah satu cara untuk menciptakan keragaman genetik pada kentang adalah melalui hibridisasi antarspesies sebanyak mungkin. Masuknya klon-klon kentang introduksi juga merupakan suatu hal penting karena dapat digunakan sebagai bahan tetua pemuliaan, sehingga menambah keragaman genetik pada hasil hibridisasi antarspesies. Galur kentang merupakan umbi awal hasil tuber family (Mendoza 1972). Langkah pertama yang harus dilakukan terhadap galur kentang adalah identifikasi sifat-sifat kuantitatif dan kualitatif melalui kegiatan karakterisasi. Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat morfologi dan agronomi tanaman (Arsyad dan Asandi 1996). Tujuan dari kegiatan karakterisasi dan seleksi berbagai galur kentang hasil hibridisasi adalah mendapatkan materi untuk perakitan varietas baru. B. Klasifikasi tanaman kentang Tanaman Kentang merupakan tanaman dikotil bersifat semusim, berbentuk semak atau herba dengan filotaksis spiral.( Anggoro, dkk,1985). Menurut Z Human (1986) dalam Bambang Soelarso, 1997, tanaman Kentang diklasifikasikan sebagai berikut: Kelas : Dicotyledonae Ordo : Tubiflorae Famili : Solanaceae Genus : Solamun Spesies : Solamun tuberosum L. Di Jawa terdapat tanaman mirip Kentang yang disebut Kentang Hitam (Jawa Kentang Ireng). Kentang jenis ini tidak termasuk dalam Genus Solamun tetapi dalam genus Coleus, famili labiatae, dan spesiesnya disebut Coleus tuberosus Benth. C. Morfologi tanaman kentang Batang tanaman kentang berongga dan tidak berkayu, kecuali pada tanaman yang sudah tua bagian bawah batang dapat berkayu. Batang ini umumnya barsudut dan bersayap. Tergantung pada kultifarnya, sayap pada batang ini berbeda-beda, ada yang tampak jelas dan ada pula yang kurang jelas. Pada yang jelas bersayap, sayapnya sempit atau lebar, tepinya lurus atau bergelombangdan berjumlah satu atau lebih.Burton, Hooker,(1983,1966) dalam Anggoro, dkk (1985). Pertumbuhan batang memiliki tiga tipe tumbuh sebagai berikut: Ø Tegak : membentuk sudut > 45 o dari permukaan tanah. Ø Menyebar : membentuk sudut antara 30 o – 45 o dari permukaan tanah Ø Menjalar : pada tanaman non budi daya atau non komersial, kecuali pada tanaman yang sudah tua. Daun pada tanaman Kentang merupakan daun majemuk yang terdiri atas tangkai daun utama ( rachis), anak daun primer ( pinnae), dan anak daun sekunder (folioles) yang tumbuh pada tangkai daun utama diantara anak daun primer. Bagian rachis dibawah pasangan daun primer yang terbawah disebut petiola. ( Bambang Soelarso, 1997). Daun majemuk tanaman kentang, pada dasarnya tangkai daunnya mempunyai tunas ketiak yang dapat berkembang menjadi cabang sekunder dengan sistem percabangan simpodial. (Cutter,1978). Bunga Kentang adalah zigomorf ( mempunyai bidang simetris), berjenis kelamin dua (hermaproditus atau bunga sempurna), warna mahkota bunga ( corolla) putih, merah jambu, atau ungu. Daun kelopak (calyx), daun mahkota (corlla) dan benang sari (stamen) masing-masing berjumlah lima buah dengan satu bunga putik (pistilus). Mahkota berbentuk terompet dengan ujung seperti bintang. Lima buah benang sari berwarna kuning melingkari tangkai putiknya. (Bambang Soelarso, 1997).Satu minggu setelah penyerbukan, bakal buah membesar dan berkembang menjadi buah kentang berwarna hijau tua sampai keunguan, berbentuk bulat, bergaris tengah + 2,5 cm, dan berongga dua. Buah kentang mengandung 500 bakal biji dan yang dapat berkembang menjadi biji hanyalah berkisar antara biji. (Bambang Soelarso, 1997). 5. Stolon dan Umbi Kentang Bagian batang yang terletak dibawah permukaan tanah tumbuh daun-daun kecil seperti sisik pada ketiak daun terdapat tunas ketiak yang dapat tumbuh menjulur secara diageotropik. Buku-buku (internode) yang memanjang dan melengkung pada bagian ujungnya disebut stolon. ( Bambang Soelarso, 1997). Umbi Kentang merupakan bagian dari batang yang berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan serta untuk berproduksi.( Beukema dan Van der Zaag,1979 dalam Eri Sofiari, 1984). Tanaman Kentang yang berasal dari umbi tidak terdapat akar utama tetapi hanya akar halus atau akar serabut saja yang panjangnya dapat mencapai 60 cm. Dalam tanah akar banyak terdapat pada kedalaman 20 cm. 1. Pertumbuhan tanaman kentang yang berasal dari biji Apabila biji disemai maka akan berkecambah dengan keping biji (cotyledon) muncul diatas permukaan tanah atau epigeal, reduculae tumbuh dan berkembang menjadi akar tunggang dan kemudian membentuk akar serabut. Setelah batang tanaman ini mencapai tinggi beberapa cm maka pada beberapa ketiak keping biji tumbuh stolon yang selanjutnya tumbuh mendatar kesamping didalam tanah dan pada ujungnya membentuk umbi, namun ukuran umbinya kecil. (Cutter, 1978). 2. Pertumbuhan tanaman kentang yang berasal dari umbi. Menurut Evans (1975) ada tiga tahapan pertumbuhan tanaman kentang yang berasal dari umbi, yaitu: – Tahapan dari sejak umbi bibit ditanam sampai menjadi tanaman muda dengan luas permukaan daun kira-kira cm2 , dimana umbi bibit masih memegang peranan utama sebagai sumber makanan bagi tanaman muda tersebut. – Tahapan dimulainya pertumbuhan autotropi dimana pertumbuhan tanaman dibagian atas tanah mendominasi semua pertumbuhan tanaman. – Tahapan dimulainya pembentukan umbi yang berlangsung sampai tanaman menua dan mati. E. Komposisi Kimia Kentang Kentang berperan penting sebagai bahan pangan, karena merupakan sumber mineral dan vitamin. Kandungan vitamin C cukup tinggi yaitu 20 mg/100 gr bahan, serta merupakan sumber karbohidarat dan mineral berupa fosfor, besi, dan kalium. Vitamin dan mineral ini sangat berguna bagi pertumbuhan serta kesehatan tubuh. (Aoki tadafumi, 1994). Komposisi umbi kentang sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain, varietas, keadaaan tanah, pupuk yang digunakan, umur umbi ketika dipanen, waktu dan suhu penyimpanan. Perubahan komposisi umbi selama pertumbuhan meliputi naiknya kadar pati dan sukrosa serta turunnya kadar air dan gula pereduksi CARA KASTRASI DAN HIBRIDISASI TANAMAN KENTANG Bunga Kentang adalah zigomorf ( mempunyai bidang simetris), berjenis kelamin dua (hermaproditus atau bunga sempurna), warna mahkota bunga ( corolla) putih, merah jambu, atau ungu. Daun kelopak (calyx), daun mahkota (corlla) dan benang sari (stamen) masing-masing berjumlah lima buah dengan satu bunga putik (pistilus). Mahkota berbentuk terompet dengan ujung seperti bintang. Lima buah benang sari berwarna kuning melingkari tangkai putiknya. (Bambang Soelarso, 1997). Kentang berbunga pada umur 60 – 150 hari setelah tanamn tergantung dari varietas. Yang perlu diperhatikan dalam pengambilan serbuk sari adalah waktu yang tepat (kondisi bunga yang sudah masak), dengan ciri –ciri: Kotak sari mengkilat dan berisi penuh. Saat yang baik untuk pengambila serbuk sari ialah saat udara tidak terik dan embun sudah hilang. Serbuk sari disimpad dalam suhu 2 – 8 0C dengan kelembaban 10 – 50 % dilaboratorium. Mutu serbuk sari saat dilakukan polinasi bisa membuahi, yang dipengaruhi beberapa faktor: 1. Kelembaban udara, kelembaban yang tinggi akan menirunkan mutu serbuk sari. 2. Umur serbuk sari, serbuk sari yang baik adalah pada saat masak, semakin tua serbuk sarinya makaperkecambahan semakin lambat 3. Suhu, pada suhu yang tinggi serbuk sari akan cepat mengalami erkecambahan. a. Bunga jantan dan betina Tanaman Penyerbuk Silang (Tanaman Kentang) 1. Menyiapkan alat dan bahan 2. mengambil bunga jantan pada pagi hari sebelum matahari terbit, lalu dikering anginkan menggunakan lampu 5 wat. 3. membuka bunga betina yang masih kuncup pada pagi hari sebelum matahari terbit. 1. Memilih bunga yang masih kuncup, memegang antara telunjuk dan ibu jari tangan. 2. Membuang kelopak bunga dengan pinset sehingga terlihat mahkota bunga yang membungkus bakal buah. 3. Mencabut mahkota bunga dengan pinset. 4. Membuang kepala sari sampai bersih dengan menggunakan pinset, sehingga hanya tinggal kepala putik. Menyilangkan dengan cara: 1. Mengambil yang telah mekar dan masih segar dari tanaman induk jantan. 2. Membuka mahkota bunga yang menyelubungi alat jantan dengan pinset, kemudian mengambil bunga jantan. – Pada waktu bunga masih kuncup, kepala sari lebih rendah dari kepala putik. – Bunga hamper mekar, kepala sari sama tinggi dan menempel pada kepala putik. 3. Mengoleskan tepung sari tersebut pada kepala putik yang telah dikebiri. 4. Memberi etiket bunga yang telah disilangkan, agar kelak polong dapat dikenali dengan mudah. 5. Melakukan penyilangan ini pada pagi hari sebelum matahari terbit (± pukul 05.00). 6. untuk mengetahui berhasil atau tidaknya polinasi adalah kelayuan bunga setelah 1 hari bunga dipomasi 7. yang harus diperhatikan dalam polinasi adalah ketelitian, kesabaran dalam melakukan polin Penyerbukan sering mengalami kegagalan bila dilakukan pada saat kondisi lingkungan yang tidak mendukung atau dilakukan pada saat serbuk sari atau kepala putik dalam keadaan belum matang oleh karena itu saat penyerbukan yang tepat merupakan faktor penting yang harus diperhatikan agar penyerbukan berhasil dengan baik. Untuk melakukan penyerbukan harus dipilih waktu yang tepat dan tidak boleh terlambat dimana pada saat itu putik maupun serbuk sari dalam keadaan segar, sehat, telah matang, dan cuaca mendukung proses persarian dengan baik. Waktu yang baik untuk penyerbukan adalah jam 05.00 pagi (sebelum bunga mekar, karena jika bunga telah mekar ditakutkan sudah mengalami penyerbukan sendiri pada bunga yang dijadikan induk jantan). Selain itu hal penting yang harus diperhatikan adalah cara meletakkan serbuk sari dari induk jantan ke atas kepala putik induk betina, dan menjaganya jangan sampai kepala putik tersebut kejatuhan serbuk sari dari tanaman lain yang tidak dikehendaki maupun dari tanaman yang sama. Oleh karena itu, setelah polinasi bunga ditutup/ dibungkus menggunakan plastik agar tidak terserbuku bunga lain dan tidak rusak). Hasil dari kering-angin tersebut di masukkan kedalam toples kecil yang ditutup rapat menggunkan tutup toples dan sebelum melakukan pengucokan di cuci dulu dengan alkohol untuk mencegah terjadi nya kontaminasi bakteri serta kain katun berwarna putih ditengah-tengahnya sebagai alat penyaring serbuk sari tersebut dengan kotoran dan mahkota bunga jantan tomat tersebut. Sebelum memindahkan serbuk sari, tangan dan alat tersebut dicuci dengan alkohol, lalu dimasukkan ke dalam selang yang tersebut sebagai tempat serbuk sari,dengan tujuan untuk mempermudah dalam menempelkan serbuk sari ke kepala putik sewaktu dilapang. Polinasi adalah membuka bunga yang belum mekar atau kuncup dan membuang kelopak bunga dengan pinset sehingga terlihat mahkota bunga yang membungkus bakal buah Serta membiarkannya selama 3 hari. 1. Persilangan dimulai dengan mengemaskulasi bunga yaitu pengambilan serbuk sari pada bagian bunga. 2. Teknik hibridisasi sangat tergantung pada sifat bunga dan tingkat pemasakan sel-sel kelamin. 3. Keberhasilan hibridisasi disebabkan karena pemilihan tetua yang tepat. 4. Bunga dapat dibedakan berdasarkan ciri morfologinya 5. Berdasarkan kelengkapan bagian bunga dapat diklasifikasikan atas dua macam yaitu bunga lengkap dan bunga tak lengkap. 6. Dari perbedaan proses morfologi dapat terjadi perbedaan proses penyerbukan. Mendoza, H.A. 1972. Inheritance of qualitative characters in the cultivated potato (Solanum tuberosum L.). plant breeding theory. International Potato Center. Lima, Peru. p. 1-60. Ameriana, M., W. Adiyoga, dan L. Sulistyowati. 1998. Pola konsumsi dan selera konsumen cabai dan kentang ditingkat lembaga. Jurnal Hortikultura 8(3): . Arsyad, D.M. dan Asandi. 1996. Pemanfaatan plasma nutfah kedelai untuk program pemuliaan. Buletin Plasma Nutfah 1(1):56-62. Alfin. 2008. Penyerbukan Buatan pada Acung(Amorphophallus decus-silvae Back. & v.A.v.R.). Biodiversitas Vol.9 No. 4, Ferdy. 2008. Kastrasi dan Hibridisasi. / hkm_hrdy_wnbrg.html , diakses pada 19 Oktober 2010. Feros. 2009. Pengujian Kesetimbangan Hardy Weinberg. Suryo. 1984. Mengenai Keseimbangan Hibridisasi dan Kastrasi. Jakarta: PT.Gramedia. Tanto. 2002. Pemuliaan Tanaman dengan Hibridisasi (Allogam). Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada.
