GAGASAN GAGASAN PROGRAM PERTANIAN

Indonesia sebuah negeri yang dikaruniai oleh Allah SWT dengan kekayaan alam yang sangat berlimpah. Tak terbayangkan kekayaan yang masih tersimpan di dalam bumi Indonesia, yang ada di lautan baik dipermukaan atau di perut bumi. Tak terbayangkan jutaan bahan tambang seperti timah, emas, perak, tembaga dan bahan tambang lain, jutaan ton ikan dan sumber protein hewani lain, serta jutaan ton minyak dan kekayaan lain yang masih belum digali.

Selain itu juga negara kita dianugrahi dengan letak wilayah yang strategis, terletak di antara dua benua dan dua samudera. dengan iklim tropis yang memungkinkan sinar matahari diterima sepanjang tahun, suhu di Indonesia yang sangat optimal sangat baik bagi pertumbuhan tanaman. Hampir segala jenis tanaman yang ada di wilayah dunia lain dapat tumbuh di tanah Indonesia ini. Bahkan ada pepetah yang bilang bahwa tongkat yang ditanam di atas bumi indonesia pun akan dapat menjadi pohon karena kesuburan tanahnya, luarbiasa bukan?

Dengan kekayaan alam yang sangat luar biasa tersebut mestinya Indonesia dapat menjadi negara yang maju dalam bidang pertanian. Namun kenyataannya tidak demikian. Kondisi pertanian di negeri ini sangat memperihatinkan. Bagaimana tidak negeri kita menjadi negeri penginpor berbagai komoditas pertanian seperti buah-buahan, beras, jagung, gula dan lain lain.

Pastinya akan munjul dibenak kita sebuah pertanyaan mengapa bisa demikian? Seteidaknay ada beberapa faktor penyebabnya diantaranya adalah:

1. Modal yang dimiliki oelh petani sangat terbatas.
2. Penggunaan tekhnologi yang masih sederhana
3. Keterampilan, sebagian besar petani masih jarang yang mendapat pendidikan yang layak, kebanyakan dari mereka tidak pernah duduk di bangku sekolah.                                                        4. Pertanian sangat dipengaruhi oleh musim
5. kebijakan subsidi, adanya pencabutan subsidi untuk saprodi baik itu benih ataupun pupuk.

Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut kita harus melakukan beberapa upaya. Diantaranya kita bisa melakukan hal-hal berikut.

1.      Untuk mengatasi kurangnya modal kita bisa membuat kelompok tani didesa-desa, dalam kelompok tani ini diberi pinjaman oleh pemerintah untuk mengolah modal ini agar terjadi perputaran modal. selain secara finansial kelompok tani akan memberikan banyak keuntungan bagi petani-petani keci di desa antara lain: dapat memberikan bantuan pupuk dan benih unggul secara cuma-cuma bagi anggota kelompok tani, sesama anggota saling bertukar informasi harga hasil pertanian sehingga tidak ada petani yang menjual hasil taninya terlalu rendah, pemerintah akan lebih mudah dalam memberikan penyuluhan tentang pertanian karena dikelompok tani dikenal adanya ketua yang memandu semua anggota.

2.      Salah satu cara yang dapat kita lakukanuntuk mengatasi masalah ini adalah dengan meningkatkan tekhnologi yang saat ini dipakai oleh petani caranya dengan lebih banyak mengadakan penelitian oleh ilmuwan dalam negeri agar dapat menghasilkan tekhnologi tepat guna dengan harga lebih murah dan penggunaan yang mudah oleh petani-petani kecil yang kebanyakan memiliki tingkat pendidikan yang relaif lebih rendah. hal ini tentunya sangat memerlukan apresiasi dari pemerintah entah itu memberikan sponsor bagi peneliti atau langsung memberikan apresiasi yang sangat prestisius bagi pemeliti penemu teknologi terbaru.     

3.      Untuk mengatasi kurangnya pendidikan kita sebagai mahasiswa pertania bisa mengadakan penyuluhan kepada para kelompok tani yang terdapat di desa-desa sehingga masyarakat pada umumnya memiliki keterampilan dan pengetahuan yang memadai dalam mengelola lahan pertanian. Selain itu pemerintah juga harus mengadakan pelatihan dan penyuluhan secara rutin untuk para petani.

4.      meningkatkan sistem irigasi yang saat ini sudah ada atau membuat sistem irigasi yang baik didaerah yang belum terdapat saluran irigasinya. jika sistem irigasinya sudah bagus dan petani dapat dengan adil memabagi air irigasi tentunya musim kemarau tidak akan lagi menjadi penghambat musim tanam tiba.

5.      Pemerintah seharusnya bisa lebih bijak dalam mengambil kebijakan. agar tidak hanya menguntungkan golongan tertentu saja tapi juga bisa menguntungkan bagi semua pihak.

                                           

Dengan kita melakukan berbagai upaya tersebut diharapkan kita bisa meningkatkan hasil produksi pertanian kita. Agar negeri kita bisa makmur dan mampu mencapai swasembada pangan seperti pada tahun 1984 di mana pada tahun tersebut negara kita menjadi negara pengekspor beras di kawasan Asia. Dan tentunya juga agar negara kita bisa menjadi negara maju khususnya dalam bidang pertanian.

Read More

Mutasi dan Poliploidi

Pengertian Mutasi pada Tumbuhan

Mutasi merupakan perubahan genetik baik pada DNA maupun RNA pada urutan gen atau pada kromosom dan menyebabkan munculnya susunan genetik baru (alel) yang merupakan variasi baru dari spesies. Perubahan pada sekuens DNA menyebabkan mutasi yang berdampak pada inaktif atau ketidakaktifan enzim gen mutan akibat perubahan asam amino. Muutasi tidak selalu menurunkan kualitas gen atau spesies, mutasi juga bisa menguntungkan apabila perubahan enzim oleh gen mutan meningkatkan aktivitasnya.

Mutasi terjadi karena adanya perubahan pada kromosom seperti yang dinyatakan oleh peneliti Morgan dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah). Hasil penelitiannya ditemukan mutasi buatan dengan menggunakan sinar X. Mutasi gen disebabkan oleh perubahan urutan nukleotida dalam penyusunan genotif pada kromosom sel. Mutagen merupakan unsur –unsur penyebab mutasi.

Pada tumbuhan mutasi bisa dilihat dari perbedaan bentuk, warna atau penampilan pohon atau buah. Penampilan tanaman yang berbeda dari varian spesiesnya menunjukkan adanya mutasi. Mutasi ini bisa disebabkan karena paparan radioaktif misalnya efek bom atom, atau radiasi lainnya. Buah atau tanaman yang menunjukkan mutasi biasanya hanya satu atau beberapa dari sekelompok varian yang sama.

Mutasi merupakan perubahan genetik pada makhluk hidup yang terjadi secara tiba tiba dan membuat makhluk hidup tersebut memiliki variasi yang berbeda dari yang lainnya. Perubahan genetik pada mutasi mempengaruhi sel DNA yang membawa informasi herediter pada makhluk hidup. Mutasi menyerang DNA sel merubah susunan protein RNA dan mampu mengubah bentuk sel ataupun melakukan replikasi yang cepat namun tidak sempurna.

Mutasi bisa menghasilkan bentuk baru dari suatu spesies yang masih menampakkan genetik bawaannya ataupun tasi bisa juga disebut penyakit pada penggandaan sel yang berlebihan seperti sel kanker. Pertama kali istilah mutasi diungkapkan oleh Hugo de vries yang memiliki arti perubahan fenotip mendadak pada bunga oenothera lamarckiana dan bersifat menurun. Mutasi juga bisa terjadi akibat paparan dari luar. Untuk lebih mengetahui lebih jauh tentang mutasi pada tumbuhan, simak penjelasannya berikut.

Contoh Mutasi pada Tumbuhan

Mutasi pada tumbuhan terjadi akibat paparan radiasi yang tinggi. Seperti kejadian yang pernah terjadi di Jepang sebagai dampak dari bocornya pembangkit listrik tenaga nuklir akibat gempa. Kebocoran tersebut langsung menyebar dan berdampak pada makhluk hidup di sekitarnya. Gambar gambar buah mutan dari daerah sekitar Fukushima dekat reaktor nuklir, ditemukan banyak tumbuhan yang mengalami mutasi dengan ciri sebagai berikut:

• Buah persik memiliki buah badan ganda yang menyatu.
• Empat buah jeruk yang menyatu di bagian pangkalnya.
• Sebuah jamur yang tampak tertusuk oleh batangnya sendiri.
• Kubis raksasa yang besarnya 6 kali kubis pada umumnya.
• Bunga matahari yang tumbuh bunga matahari di atasnya.
• Dua jagung dalam satu badan jagung.
• Kelinci yang tidak memiliki telinga.
• Daun yang tumbuh di tengah badan ketimun.
• Bunga yang memiliki dua warna sekaligus, padahal secara normal bunga tersebut hanya terdiri dari satu warna.
• Buah tomat yang mengeluarkan akar bertunas.
• Pohon pepaya yang menghasilkan buah mirip pisang dan banyak contoh mutasi tumbuhan lainnya.

Contoh mutasi yang digunakan oleh manusia secara sengaja untuk mendapatkan keuntungan yang diinginkan yaitu:

Buah- buahan tanpa isi seperti semangka tanpai isi, anggur tanpa isi, jeruk tanpa isi, dan lainnya.

Buah tomat yang lebih besar

Anggur yang memiliki gerombolan buah lebih banyak

Pembuatan bibit unggul jagung dengan varietas yang unggul dan contoh lainnya. 

Aspek Induksi Mutasi pada Tumbuhan

Mutasi pada tumbuhan memang bisa terjadi secara alami, namun mutasi juga bisa terjadi akibat dari perbuatan yang disengaja misalnya dengan penggunaan bahan bahan radiasi berikut:

Penggunaan zat zat kimia yang radioaktif

Penggunaan bahan kimia

Penggunaan sinar X

Kebocoran rasiasi dari sampah industri, atom, dan lainnya. 

Mutasi pada tumbuhan terlihat dari perubahan bentuk ataupun sifat organisme. Hal tersebut dikatakan buruk karena merupakan sebuah penyimpangan. Namun mutasi tumbuhan juga bisa menguntungkan dan berguna bagi manusia dalam kehidupannya seperti :

Meningkatkan hasil panen tanaman seperti buah tomat, padi, jagung, kacang tanah, dengan mutasi induksi.

Memberikan keuntungan dalam evolusi dan variasi genetik tanaman.

Pemeriksaan proses biologi seperti transport elektron pada fotosintesis, fiksasi nitrogen pada bakteri, dan lain lain. 

Macam- macam Mutagen

Mutagen dibagi menjadi 3, yaitu: 

1.Mutagen bahan kimia

Contoh bahan kimia yaitu kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghambat pembentukan benang benang spindel pada proses anafase dan pembelahan sel. Mutagen yang terjadi disebabkan oleh zat kimia disebut mutagen kimiawi. 

2.Mutagen bahan fisika

Contoh bahan fisika adalah ultraviolet. Jenis radiasi dari lingkungan yaitu radiasi dan suhu. Radiasi sebagai penyebab mutasi dibagi dua jenis yaitu radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. Radiasi pengion merupakan radiasi sinar X, sinar gamma, dan sinar kosmik. Sedangkan radiasi bukan pengion yaitu radiasu sinar UV dari matahari.

Radiasi pengion dapat menembus jaringan kulit atau tubuh pada makhluk hidup sedangkan radiasi bukan pengion hanya menembus lapisan sel permukaan seperti sel kulit.
Kondisi molekul molekul atom yang mengalami ionisasi kimiawi lebih reaktif dari pada molekul atom pada kondisi stabil. Aktivitas tersebut menyebabkan reaksi mutasi gen dengan pemutusan kromoson yang berakibat delesi, duplikasi, insersi, translokasi serta fragmentasi kromosom. 

3.Mutagen bahan biologi

Mutasi bahan biologi seperti virus atau bakteri yang kemudian menyebabkan mutasi sel. 

Berdasarkan Bagian yang bermutasi

Menurut bagiannya mutasi dibedakan menjadi mutasi gen dan mutasi kromosom, sebagai berikut :

1.Mutasi Gen

Mutasi gen terjadi pada satu atau beberapa pasangan basa dalam satu gen tunggal. Mutasi ini menyebabkan perubahan urutan urutan DNA.

Jenis mutasi gen:

Mutasi salah arti : perubahan kode genetik yang menyebabkan asam amino terkait pada polipeptida berubah. Perubahan in imenyebabkan hasil fenotip mutan apabila yang terkena adalah asam amino esensial. Jenis mutasi ini dapat terjadi akibat kesalahan pada proses transisi dan transversi.

Mutasi diam : perubahan pada basa dalam gen namun tidak terjadi perubahan pada asam amino yang dikode. Mutasi ini bisa terjadi pada fase transisi dan tranversi.

Mutasi tanpa arti : perubahan kodon asam amino tertentu menjadi kodon stop yang mengakhhiri rantai, sehingga menyebabkan pembentukan protein selama translasi terhenti. Mutasi ini bisa terjadi pada fase tranversi, transisi, delesi, maupun inversi.

Mutasi pergeseran kerangka : mutasi ini diakibatkan karena kehilangan satu atau lebih nukleotida pada gen. Mutasi pergeseran kerangka ini bisa terjadi pada fase delesi satu nukleotida. 

2. Mutasi Kromosom                                                                                                                                

Mutasi kromosom merupakan mutasi akibat adanya perubahan struktur kromosom ataupun jumlahnya. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan pada fase mitosis dan meiosis.

Mutasi kromosom dibagi menjadi dua jenis yaitu:

Mutasi kromosom akibat perubahan jumlah kromosom  

Mutasi kromosom akibat hilangnya kromosom atau adanya penambahan atau pengurangan perangkat kromosom (genom) disebut dengan euploid. Sedangkan yang hanya terjadi pada satu kromosom dari genom disebut aneuploid.

Euploid merupakan jenis mutasi adanya perubahan pada jumlah n. Makhluk hidup umumnya bersifat duploid atau memiliki dua perangkat kromosom (2 genom). Organisme yang hanya memiliki satu genom dalam sel somatisnya disebut monoploid, sedangkan yang memiliki lebih dari dua genom disebut poliploid.

Aneuploid merupakan jenis mutasi karena perubahan pada jumlah kromosom. Mutasi jenis ini tidak melibatkan seluruh genom melainkan hanya satu kromosom dari suatu genom. Mutasi aneuploid disebut juga aneusomik. Penyebab mutasi ini adalah anafase lag atau peristiwa tidak melekatnya spindel ke sentromer dan gagal berpisah.

Mutasi kromosom akibat perubahan struktur kromosom 

Mutasi akibat perubahan struktur kromosom disebut juga dengan istilah aberasi. Aberasi memiliki beberapa macam, dijelaskan sebagai berikut: 

Delesi  

Delesi merupakan mutasi akibat kekurangan segmen kromosom. Delesi bisa menyebabkan kematian atau menurunkan viabilitas. Pada tanaman mutasi pada delesi sering dimunculkan pada mutasi klorofil. Mutasi klorofil ini tampak dan diamati pada fase muda dengan adanya perubahan warna pada daun tanaman. Delesi juga terdapat beberapa macam yaitu delesi terminal (hilalngnya ujung kromosom), delesi intertitial (kehilangan bagian tengah kromosom), delesi cincin (hilangnya segmen kromosom sehingga membentuk cincin), delesi loop (delesi cincin yang membentuk lengkungan kromosom lain). 

Duplikasi 

Mutasi ini terjadi akibat kelebihan kromosom. Mutasi ini terjadi pada fase meiosis. Mutasi duplikasi ini bisa meningkatkan viabilitas pada tanaman. Pengaruh radiasi terhadap duplikasi kromosom banyak dipelajari pada tanaman jagung, kapas. 

Translokasi

Translokasi adalah mutasi yang mengalami pertukaran segmen kromosom ke kromosom non homolog. Translokasi dibagi menjadi tiga yaitu translokasi tunggal (terjadi ketika kromosom patah pada satu tempat kemudian patahannya menyambung ke kromosom lain), translokasi perpindahan ( terjadi apabila kromosom patah pada dua tempat kemudian bersamung ke kromoson lain), translokasi resiprok (terjadi apabila dua buah kromosom bukan homolog patah dan patahan saling tertukar). 

Inversi

Inversi merupakan mutasi yang mengalami perubahan letak gen akibat kromosom yang terpilin saat fase meiosis. Pada tanaman, perubahan ini ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau biji tanaman. Inversi terdapat dua macam yaitu inversi parasentrik (kromosom yang tidak bersentromer) dan inversi perisentrik (kromosom yang bersentromer). 

Isokromosom

Mutasi kromosom terjadi saat menduplikasi diri. Pembelahan sentromer mengalami perubahan arah pembelahan sehingga dua kromosom memiliki lengan identik atau sama. 

Katenasi

Katenasi adalah mutasi kromosom yang terjadi akibat dari dua kromosom non homolog yang membelah menjadi empat kromosom dan ujung ujungnya saling bertemu sehingga membentuk lingkaran. 

Mutasi terjadi akibat adanya kerusakan pada genom ataupun kromosom dalam genom. Kerusakan ini juga terjadi dengan berbagai cara seperti kesalahan lokasi kromosom, pembelahan yang tidak sempurna atau hal lainnya. Mutasi memunculkan tampilan dan sifat atau keduanya yang berbeda dari induk atau aslinya. Mutasi pada tumbuhan bisa bersifat diturunkan ke generasi selanjutnya dan ada juga yang hanya pembawa atau tidak terpengaruh sama sekali. Mutasi gen  kini banyak digunakan manusia pada tumbuhan untuk memberikan hasil yang lebih melimpah dan varian baru yang lebih unggul. 

Jenis jenis Mutasi Gen 

Terdapat beberapa jenis jenis mutasi, sebagai berikut :

1. Mutasi menurut kejadiannya

Ø  Spontan  

Mutasi spontan merupakan perubahan genetik yang terjadi akibat pengaruh yang tidak jelas dan berlangsung tiba- tiba. Penyebab mutasi bisa berasal dari lingkungan internal organisme itu sendiri ataupun dari lingkungan eksternal. Mutasi ini terjadi secara alami dan kebetulan.

Induksi 

Ø  Mutasi induksi

terjadi akibat paparan oleh sesuatu yang tidak jelas misalnya sinar UV. Mutasi yang terjadi secara spontan dan mutasi induksi tidak terdapat perbedaan yang jelas.

2. Berdasarkan jenis sel yang bermutasi  

Mutasi somatik  

Mutasi somati ini merupakan mutasi yang terjadi pada sel – sel somatik. Mutasi somatik dapat diturunkan dan bisa juga tidak. Mutasi somatik pada embrio akan menyebabkan cacat bawaan atau kecacatan sudah terjadi sejak fase embrio. Mutasi somatik pada manusia dewasa menyebabkan kanker dan pada tanaman menyebabkan pertumbuhan atau hasil buah yang berbeda.

Mutasi gametik germinal

Mutasi ini terjadi pada sel gamet. Mutasi ini bersifat diturunkan. Mutasi pada sel gamet ini menghasilkan sifat dominan terjadi pada keturunannya. Namun apabila resesif maka ekspresinya akan tersembunyi. Mutasi sel gamet dibedakan menurut kromosom autosom dan mutasi tertaut kelamin.

Pemuliaan Poliploidi 

Poliploidi  adalah keadaan sel yang memiliki lebih dari  dua  genom dasar (3x, 4x, 5x dan seterusnya), ditemukan banyak pada kingdom tanaman. Poliploidi dapat berisikan dua atau lebih pasang genom dengan segmen kromosom yang homolog, keseluruhan kromosom homolog atau keseluruhan kromosom tidak homolog. Perbedaan satu dengan yang lain pada sejumlah gen atau segmen kromosom yang menyebabkan sterilitas sebagian atau seluruhnya(Stebbins, 1950 dalam Sareen, Chowdhury dan Chowdhury, 1992).

Famili rumput-rumputan (gramineae) adalah famili terbesar dari semua tanaman berbunga, meliputi 10.000 species. Famili ini dikelompokan dalam 600 -700 genus yang berasal dari moyang purba sekitar 50-70 juta tahun lalu (Kellogg, 2001; Huang et al, 2002). Famili ini biasanya dipakai sebagai model dalam mempelajari poliploidi. Sebagian besar tipe poliploidi dari famili gramineae yaitu autopolyploid, allopolyploid segmental dan allopolyploid (Vandepoele, Simillion dan Van de Peer, 2003)

Secara alami poliploidi sering lebih besar penampakan morfologi dari spesies diploid seperti permukaan daun lebih luas, organ bunga lebih besar, batang lebih tebal dan  tanaman lebih tinggi. Fenomena ini diistilahkan sebagai gigas atau jagur (Kuckuck et al., 1991). Populasi poliploidi mempunyai kemampuan berkompetisi lebih baik dibanding moyang diploid ditunjukkan dengan daerah penyebarannya yang luas (Karmana, 1989). Menurut Poehlman dan Sleper (1995)  poliploidi juga memberi peluang untuk merubah karakter suatu tanaman melalui perubahan jumlah genom dan kontribusi gen-gen alelik pada karakter tertentu.

Pembuatan Poliploidi melalui Fusi Protoplas

            Tanaman yang mempunyai hubungan kekerabatan jauh (spesies liar) dan tanaman steril atau tanaman yang hanya dapat diperbanyak secara vegetatif memiliki sifat-sifat yang potensial. Hibridisasi seksual pada tanaman ini sulit dilakukan karena mempunyai barier seksual. Pendekatan teknik fusi protoplas atau hibridisasi somatik merupakan alternatif yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut.

Pembuahan adalah suatu proses fusi protoplasma secara alamiah pada tanaman dimana terjadi penyatuan gamet jantan (sub protoplasma) dengan gamet betina (protoplasma) (Wattimena dan Mattjik, 1992). Fenomena ini yang dipakai dan dikembangkan untuk mendapatkan suatu hibrida somatik melalui teknik fusi protoplas.

Keuntungan hibridisasi somatik, selain dapat mentransfer gen-gen yang belum teridentifikasi, juga dapat memodifikasi atau memperbaiki sifat-sifat yang diturunkan secara monogenik dan poligenik antara galur atau spesies (Millam, Payne dan Mackay, 1995; Waara dan Glimelius, 1995).  Keuntungan fusi protoplas yang lain adalah diperoleh kombinasi sifat baru yang merupakan kombinasi sitoplasma, karena sitoplasma pada perkawinan seksual hanya berasal dari tetua betina saja (Wattimena dan Mattjik, 1992).

Hibrida somatik yang diperoleh oleh Richard et al., (1994b) mempunyai sejumlah besar variasi terutama karakter morfologi. Ditemukan bahwa hibrida yang   berasal   dari fusi protoplas   menunjukkan   perbedaan dalam taraf ploidi, morfologi, fertilitas dan kombinasi sitoplasma. Sumber variabilitas dari aspek biologi fusi protoplas yaitu (1) proses fusi tidak dapat dikontrol dan banyak, (2) perkembangan lanjut produk fusi ke mikro koloni atau kalus dan diregenerasi menjadi tunas menunjukkan variasi yang tidak dapat dikontrol, (3) pencampuran organel-organel dari dua sel dalam suatu heterokarion belum dipahami.

Hasil penelitian Hetharie (2000), terhadap beberapa klon hibrida somatik tanaman kentang hasil hibridisasi somatik intraspesies dan interspesies menunjukkan bahwa 1) Hibrida somatik interspesies lebih jagur yang ditampakkan melalui morfologi dan hasil umbi dibandingi hibrida intraspesies,  2) penampakkan tanaman dan umbi dari hibrida somatik interspesies heksaploid lebih kecil dibanding tetraploid, (Gambar 1),    3) hibrida somatik tetraploid dari tetua yang sama (S. tuberosum dan S. phureja) menunjukkan penampilan yang berbeda.                                                                                                            

Konstitusi Genetik Poliploidi

Poliploidi mengalami diploidisasi genetik sehingga gen-gennya ada empat atau enam dosis yang dapat memberi fungsi baru. Ditemukan besarnya variabilitas genetik potensial pada poliploidi sejalan dengan penambahan jumlah gen yang menghasilkan genotip-genotip baru. Genotip ini menampilkan adaptasi poliploidi lebih luas dan  cocok pada habitat yang baru (Sareen et al., 1992).

Diantara berbagai efek poliploidi ada empat arti dalam bidang pertanian, yaitu : (1) setiap perubahan pada jumlah kromosom akan merubah segregasi genetik, (2) setiap penambahan jumlah kromosom akan memberikan suatu efek penutup yang mengurangi gen-gen resesif yang merugikan, (3) penambahan jumlah kromosom hampir selalu sering menunjukkan keunggulan sifat, (4) sterilitas pada gamet dan penurunan daya perkembangbiakan merupakan akibat dari poliploidi (Brewbaker, 1983).  

Penambahan jumlah kromosom membentuk poliploidi membawa kompleksitas terhadap rasio genetik. Jika suatu ekspresi suatu gen seperti hukum Mendel dengan asumsi ada alel A dan a maka pada organisme diploid diperoleh dua genotip homosigot (AA dan aa) dan hanya satu genotip heterosigot (Aa). Kasus pada autotetraploid diperoleh dua genotip homosigot (AAAA dan aaaa) tetapi dengan tiga genotip heterosigot (AAAa, AAaa, dan  Aaaa). Tiap genotip heterosigot ini pada generasi lanjut akan menghasilkan beberapa kombinasi genotip. Contoh genotip AAaa diperoleh ratio genotip 1AAAA : 8AAAa : 18AAaa : 8Aaaa : 1aaaa. Jika ada dominansi sempurna maka genotip homosigot dominan  dan heterosigot mempunyai fenotip  sama.

Taraf heterosigositas pada autotetraploid dipengaruhi perbedaan empat alel dalam satu lokus. Ada lima kemungkinan kondisi alelik pada satu lokus autotetraploid yaitu 1) lokus monoalelik  : a1a1a1a1,  2) lokus dialelik unbalance : a1a1a1a2,  3) lokus dialelik balance : a1a1a2a2,  4) lokus trialelik : a1a1a2a3,  5)  lokus tetraalelik : a1a2a3a4. Muncul hipotesis bahwa kondisi tetraalelik memberikan heterosis maksimum karena banyak interaksi interlokus  yang mungkin pada kondisi ini  membentuk lokus heterosigot dibanding kondisi alelik  yang lain (Poehlman dan Sleper, 1995).

Jika diasumsikan adanya dominan sempurna dari satu alel terhadap alel a maka hanya ada satu hubungan yang mungkin antara alel dari lokus gen tetraploid. Contoh genotip FFFF pada tanaman Cyclamen mengekspresikan bunga tidak berwarna. Dengan bertambahnya jumlah alel f, warna merah lebih intensif yaitu genotip  FFFf berfenotip merah pucat, FFff merah muda, Ffff merah.  Kejadian ini disebut sebagai akibat efek dosis alel dan merupakan suatu fenomena yang menguntungkan dalam pemuliaan poliploidi       (Kuckuck et al., 1991).

Penampakan suatu tetraploid ditentukan oleh konstitusi genetik dari tipe diploidnya dan nilai tetraploid dapat ditingkatkan melalui rekombinasi dan seleksi (Kuckuck et al., 1991). Contoh gen F meningkatkan resistensi terhadap frost 1oC dan gen H sebagai inhibitor. Gen H dapat diimbangi dengan penambahan gen F sedangkan alel f dan h tidak efektif. Khusus genotip diploid FFhh resistensi terhadap frost - 2oC, genotip autotetraploid FFFFhhhh resistensi meningkat sampai suhu - 4oC. Sebaliknya genotip diploid FFHH dan FfHh resistensi frost hanya pada suhu 0oC, demikian juga pada genotip autotetraploid. Tetapi jika melalui rekombinasi dan seleksi khusus untuk genotip  FFffHHhh dapat diperoleh generasi bergenotip FFFFhhhh yang resistensi pada suhu  - 4oC (Kuckuck  et al., 1991).

Poliploidi yang memiliki dua atau lebih genom berbeda disebut allopoliploid dengan konstitusi genom seperti AABB atau A1A1A2A2. Karakteristik struktur gen dari spesies allopoliploid yaitu ada satu genom tetua dan satu atau dua genom dari tetua lain yang berasal dari hibridisasi.   Adanya genotip berbeda yang berasal dari genom berbeda menyebabkan terjadi pertukaran material genetik dan membentuk genom campuran.

Allopoliploid menunjukkan heterosis parmanen yang diakibatkan dari interaksi gen loci tertentu dalam genom berbeda (Feldman dan Sears, 1981). Menurut Brewbaker (1981) kejaguran hibrida (heterosis) lebih nyata pada persilangan antara tanaman yang jauh hubungan kerabatnya dibanding antara tanaman berkerabat dekat.

Hasil penelitian awal pemuliaan tanaman menunjukkan bahwa diantara taraf ploidi yang berbeda, didapatkan bahwa tiap spesies mempunyai taraf ploidi optimum tertentu. Contoh pada bit gula dimana jumlah ploidi optimumnya adalah tetraploid. Penelitian Hetharie (2000) menunjukkan bahwa taraf ploidi optimum pada hibrida somatik kentang dari tetua S. tuberosum adalah 4x (Gambar 1). Penambahan jumlah kromosom yang melebihi jumlah optimum tersebut akan menyebabkan gangguan fisiologi ke arah negatif (Karmana, 1989). 

Kesimpulan

·                    Pemuliaan poliploidi dapat memperbaiki sifat tanaman dan menambah kejaguran

·                    Tanaman poliploidi mempunyai penampilan morfologi meliputi daun, bunga, batang, umbi lebih jagur atau vigor dibanding tanaman diploid

·                    Perakitan tanaman poliploidi melalui persilangan seksual atau persilangan somatik dapat mentransfer sifat-sifat penting yang diinginkan dari  tetua

·                    Tanaman poliploidi  berupa autopoliploid maupun allopoliploid dapat dihasilkan melalui persilangan seksual, persilangan somatik dan diinduksi dengan zat-zat kimia

·          Setiap spesies tanaman mempunyai jumlah kromosom optimum untuk penampakkan kejaguran

Read More

AVRDC (Asian Vegetable and Development Center)

Didirikan pada tahun 1971 sebagai Pusat Penelitian dan Pengembangan Sayuran Asia (AVRDC) dengan fokus pada Asia tropis, hari ini pekerjaan World Vegetable Center menjangkau dunia. Berkantor pusat di Taiwan, dengan basis regional di Afrika Barat dan Tengah, Afrika Timur dan Selatan, Asia Timur dan Tenggara, Asia Selatan, Asia Barat dan Tengah dan Oceania, Pusat ini memiliki 44 ilmuwan internasional dan 300 ilmuwan nasional dan staf pendukung yang berdedikasi untuk misi tersebut mengentaskan kemiskinan dan malnutrisi melalui peningkatan produksi dan konsumsi sayuran yang bergizi dan mempromosikan kesehatan.

Sayuran adalah sumber terpenting mikronutrien, serat, vitamin dan mineral penting untuk diet yang seimbang dan sehat. Mereka juga merupakan sumber utama pendapatan tunai bagi petani kecil. Tetapi di sebagian besar negara di dunia, produksi terlalu rendah untuk menyediakan populasi mereka bahkan dengan asupan minimum yang dibutuhkan untuk kesehatan yang baik. Diet di banyak negara berkembang umumnya kelebihan beban dengan lebih banyak karbohidrat dan lemak yang dapat diakses sehingga meningkatkan tingkat global obesitas. Kontaminasi dari sumber-sumber mikroba dan pestisida juga mengurangi keamanan banyak sayuran di negara-negara berkembang dan kerugian pascapanen yang tinggi semakin mengurangi ketersediaan relatif sedikit yang tumbuh.

Selama 40 tahun, Pusat Sayuran Dunia telah menjadi pusat internasional terkemuka dunia yang berfokus pada penelitian dan pengembangan sayuran. Kami mempertahankan jaringan bank sayuran sektor publik terbesar di dunia, dengan fokus pada sayuran tradisional yang kuat sebagai makanan untuk orang miskin serta kerabat liar dari sayuran biasa. Varietas kami yang ditingkatkan ditanam di jutaan hektar di seluruh dunia dan teknologi produksi dan pascapanen kami telah membuat perbaikan besar dalam pendapatan petani kecil.

Pusat ini berusaha mengatasi kekurangan gizi dan kemiskinan serta memfasilitasi kesehatan yang baik bagi penduduk miskin pedesaan dan perkotaan dengan meningkatkan produksi, kualitas, konsumsi dan keuntungan dari sayuran yang bergizi dan mempromosikan kesehatan. Dengan mempromosikan keanekaragaman tanaman dan diet seimbang yang lebih baik, kami dapat membantu mengurangi obesitas dan masalah kesehatan terkait. Melalui diseminasi praktik-praktik pertanian yang baik dan mekanisme penambahan dan pemasaran pascapanen yang efektif, Pusat ini memupuk peluang untuk meningkatkan lapangan kerja dan pendapatan bagi petani skala kecil, pekerja tanpa lahan dan masyarakat. Meskipun pekerjaan kami selama 40 tahun sama sekali tidak lengkap, ini merupakan langkah maju yang besar dalam membawa kesejahteraan bagi orang miskin dan kesehatan bagi semua.

Awalnya, koleksi genebank AVRDC hanya membahas kebutuhan khusus pemulia tanaman. Berangsur-angsur tumbuh menjadi koleksi multi guna untuk penelitian dan pengembangan di tingkat global. Sejumlah besar spesies sayuran (438) yang sekarang termasuk dalam koleksi genebank AVRDC memungkinkan kita tidak hanya untuk melestarikan, mengeksplorasi dan memanfaatkan keanekaragaman hayati sayuran, tetapi juga berkontribusi terhadap diversifikasi sistem produksi sayuran dan pola konsumsi di negara berkembang.

Benih dalam penyimpanan akan kehilangan kelangsungan hidup atau jumlahnya akan habis seiring waktu. Oleh karena itu penting bahwa benih dalam penyimpanan diisi ulang untuk memastikan kelanjutan konservasi bahan plasma nutfah dan distribusinya kepada pengguna di seluruh dunia. Program regenerasi AVRDC bertujuan untuk memaksimalkan produksi benih, meminimalkan siklus regenerasi, menjaga integritas genetik populasi dan memaksimalkan kualitas benih.

Pusat ini memiliki sekitar 300 staf, termasuk sekitar 50 ilmuwan dan profesional yang direkrut secara internasional dari lebih dari 30 negara yang berbeda. Penelitian dan pengembangan disampaikan melalui 13 kantor yang berlokasi di seluruh dunia.

Manajemen Center melaporkan kepada Dewan Direksi internasional. Manajer senior dan kantor pendukung dengan tanggung jawab global berlokasi di kantor pusat Pusat di Shanhua, Taiwan. Para direktur regional mengelola proyek-proyek pembangunan Pusat di Afrika Timur dan Selatan, Afrika Barat dan Tengah, Asia Tengah & Barat dan Afrika Utara, Asia Timur dan Tenggara, Asia Selatan, dan Oceania.

Struktur matriks Pusat mengintegrasikan daerah dan empat tema ilmiah yang dipimpin oleh pemimpin tema global: Plasma Nutfah, Pemuliaan, Produksi dan Konsumsi. Kehidupan yang lebih sehat dan mata pencaharian yang lebih tangguh melalui keragaman yang lebih besar dalam apa yang kita tanam dan makan

World Vegetable Center melakukan penelitian, membangun jaringan, dan melakukan kegiatan pelatihan dan promosi untuk meningkatkan kesadaran akan peran sayuran untuk meningkatkan kesehatan dan pengentasan kemiskinan global.

Sayuran dapat mengurangi kemiskinan dengan menciptakan lapangan kerja baru dan sumber pendapatan baru bagi petani dan pekerja tanpa lahan, meningkatkan kesehatan dengan menyediakan mikronutrien esensial yang kurang dalam diet, meningkatkan pembelajaran dan kapasitas kerja orang dewasa dan anak-anak melalui diet dan kesehatan yang ditingkatkan, dan meningkatkan keberlanjutan makanan praktek produksi dengan diversifikasi sistem tanam. Penelitian dan pengembangan pusat berfokus pada pengembangbiakan jalur sayuran yang ditingkatkan, mengembangkan dan mempromosikan praktik produksi yang aman, mengurangi kerugian pascapanen, dan meningkatkan nilai gizi sayuran.

Misi

Penelitian dan pengembangan untuk mewujudkan potensi sayuran bagi kehidupan yang lebih sehat dan mata pencaharian yang lebih tangguh.

Berdirinya

Pusat Penelitian dan Pengembangan Sayuran Asia didirikan pada 22 Mei 1971 oleh Bank Pembangunan Asia, Jepang, Korea, Filipina, Thailand, AS, Vietnam, dan Republik Tiongkok (Taiwan) dengan mandat untuk bekerja di Asia tropis. Kampus markas di Taiwan didedikasikan pada 17 Oktober 1973.

Karena Pusat ini memperoleh keahlian dan kapasitas, ia berkembang menjadi sub-Sahara Afrika, Asia Tengah, dan Asia Selatan. Pada tahun 2008, organisasi mengadopsi nama baru - World Vegetable Center - untuk mencerminkan ruang lingkup globalnya.

Lembaga penelitian pertanian internasional yang independen, non-pemerintah, tidak mencari keuntungan yang dijalankan oleh tim manajemen yang melapor kepada Dewan Direksi internasional. Struktur organisasi mengakomodasi manajemen proyek regional dan koordinasi global yang efisien.

Penelitian pertanian nasional dan sistem penyuluhan dan organisasi nonpemerintah di negara berkembang; sektor benih swasta; universitas riset.

Read More