Laporan Pembiakan Tanaman II (TP) - POPULASI TANAMAN ALLOGAME

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada beberapa gen yang berinteraksi atau dipengaruhi oleh gen lain, digunakan untuk menumbuhkan karakter. Gen-gen itu mungkin terdapat pada kromosom sama (berangkai), mungkin pula pada kromosom berbeda. Setelah penemuan Mendel dan penelitian awal tentang pewarisan sifat secara bebas, diketahui bahwa tidak semua keturunan yang bersegregasi dapat dipisahkan menjadi kelas-kelas yang jelas dengan nisbah yang sederhana. Keragaman nisbah genetika Mendel ini dapat dijelaskan berdasarkan adannya interaksi gen, yaitu pengaruh satu alel terhadap alel lain pada focus yang sama dan juga pengaruh satu gen pada satu lokus terhadap gen pada lokus lain.
Melalui temuan Hardy Weinberg kita bisa menghitung genotipe maupun alel yang notabene tidak tampak oleh kasat mata. Selama ini Temuan Mendel hanya bisa digunakan untuk menghitung proporsi atau perbandingan yang tampak (fenotipe), Misalnya presentase warna bunga sepatu antara merah, merah muda, dan putih. Tetapi bukan berarti temuan Mendel tidak berharga sama sekali, justru hukum Mendel ini dijadikan patokan untuk penemuan atau cabang – cabang ilmu genetika selanjunya atau temuan setelah mendel. Hardy Weinberg hanyalah sebuah pengembangan dari temuan Mendel, penemuan Hardy Weinberg dapat di rumuskan p2 (AA) + 2 pa (Aa) + q2 (a) = 1.
Contoh dari tanaman allogame adalah jagung, kedelai, dan kacang hijau, persilangan allogame akan mengalami segregasi. Segregasi merupakan proses pemisahan gen pada saat pembentukan gamet, sehingga separuh gamet akan terbentuk akan membawa satu anggota dari pasangan gen tersebut dan separuh lainnya gen pasangannya. Segregasi ada dua macam, yakni segregrasi monohibrida dan segregasi dihibrida.

1.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui komposisi genetic dari tanaman allogame dan segregasi dari keturunannnya.
2. Untuk mengetahui pengaruh seleksi terhadap perubahan komposisi genetic dari populasi


BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Hukum segregasi bebas menyatakan bahwa pada pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk (Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya. Secara garis besar, hokum ini mencakup tiga pokok: 1). Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resisif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar di sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R) 2). Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan (misalnya ww dalam gambar di sebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di sebelah). 3). Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel dominan (S atau B) akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya (Fia, 2010).
Menurut Walsh (1991), segregasi monohibrida ialah segregasi dimana hibrid F1 yang menghsilkan satu atau dua karakter biji berbeda, sepenuhnya akan berkarakter seperti F1, sedangkan separuh lainnya tetap membentuk keturunan yang menerima karakter dominan atau resesif, masing – masing dalam jumlah yang seimbang. Penjelasan tersebut dapat diartikan bahwa setiap turunan yang dihasilkan F1 akan memperlihatkan kelompok – kelompok dengan variasi karakter yang dominan atau resesif. Separuh lainnya akan bersegregasi sama seperti pola segregasi pada F1 . Sedangkan segregasi Dihibrida menyebutkan bahwa suatu tanamaan hibrida yang memiliki beberapa karakter disilangkan, maka turunan tersebut akan menghasilkan seri kombinasi karakter yang berpasangan. Pada turunan berikutnya, masing – masing pasangan tersebut ternyata bermunculan secara bebas dari karakter pasangan induknya. Dari pengertian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa bila ada faktor keturunan (alel) yang berbeda, maka faktor keturunan yang berbeda tersebut tidaklah saling mempengaruhi. Masing – masing peluang mempunyai peluang matematika yang tidak saling menentukan dalam pemunculan pewarisan sifat pada tanaman. Istilah dihibrida menjelaskan adanya pewarisan faktor keturunan yang mempunyai perbandingan jumlah individu 9 : 3 : 3 : 1 atau dengan variasi angka itu (Walsh, 1991).
Hukum Hardy Weinberg memudahkan kita dalam asumsi apakah suatu populasi berada dalam keseimbangan yang stabil frekuensi alelnya yakni dengan membandingkan populasi alel dalam lokasi pada lokasi berada, kita dapat menentukan apakah terjadi penyimpangan atau keseimbangan. Hardy Weinberg sadar bahwa keseimbangan alel dalam suatu populasi dapat digambarkan dengan rumus sederhana, penjabaran binomial (Crowder, 1986).
Kesimpulan dari Teorema Hardy-Weinberg berlaku hanya apabila sesuai dengan asumsi sebagai berikut:
1. Seleksi alam tidak bertindak pada lokus tersebut (yaitu, tidak ada perbedaan konsisten dalam probabilitas kelangsungan hidup atau reproduksi antara genotipe).
2. Baik mutasi (asal alel baru) maupun migrasi (pergerakan individu dan gen mereka ke dalam atau keluar dari populasi) adalah memperkenalkan alel baru ke dalam populasi.
3. Ukuran populasi tak terbatas, yang berarti bahwa pergeseran genetik tidak menyebabkan perubahan acak pada frekuensi alel karena kesalahan sampling dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tentu saja, semua populasi alam terbatas dan dengan demikian tunduk melayang, tapi Hardy-Weinberg berharap pengaruh drift akan lebih menonjol di kecil daripada di populasi yang besar.
4. Individu dalam populasi secara acak pasangan sehubungan dengan lokus dalam pertanyaan. Meskipun kawin nonrandom tidak berubah frekuensi alel dari satu generasi ke generasi berikutnya jika asumsi lainnya terus, itu bisa menghasilkan penyimpangan dari frekuensi genotipe yang diharapkan, dan dapat mengatur panggung untuk seleksi alam menyebabkan perubahan evolusioner.
Jika frekuensi genotipe dalam suatu populasi menyimpang dari hukum Hardy-Weinberg, hanya dibutuhkan satu generasi perkawinan acak untuk membawa mereka ke proporsi ekuilibrium, asalkan asumsi-asumsi di atas berlaku, bahwa frekuensi alel sama pada jantan dan betina (atau yang lain yang individu adalah hermafrodit), dan bahwa lokus autosomal. Jika frekuensi alel berbeda antara jenis kelamin, dibutuhkan dua generasi perkawinan acak untuk mencapai kesetimbangan Hardy-Weinberg. Sex-linked lokus membutuhkan beberapa generasi untuk mencapai keseimbangan karena satu jenis kelamin memiliki dua salinan gen dan jenis kelamin yang lain hanya memiliki satu (Andrews, 2010).


BAB 3. PEMBAHASAN

Pada tanaman yang menyerbuk sendiri tidak akan mengalami perubahan kromosom karena benang sari dan putik berada dalam satu tempat yang sama. Sehingga tidak membutuhkan benang sari atau putik dari tanaman lain/tetangga yang sejenis. Dan hal itulah yang menyebabkan kromosom pada tanaman yang menyerbuk sendiri tidak akan berubah. Demikian juga pada gen pembawa sifat yang terdapat didalam lokus tidak akan berubah sehingga hasil anakan dari induk tanaman tersebut memiliki sifat yang sama dengan induknya.
Hukum Hardy Weinberg mengatakan bahwa : “Dalam suatu populasi yang besar, bila tidak ada gaya – gaya yang mengubah frekuensi relative masing – masing alel akan tetap dari generasi ke generasi selanjutnya”. Bila frekuensi alel A = p dan alel a = 1-p = q, maka perbandingan genotipenya adalah : p2 AA = 2 pq Aa + q2 aa = 1. Gaya – gaya yang mempengaruhi frekuensi gen antara lain : mutasi seleksi dan migrasi. Keadaan equilibrium (seimbang) akan di capai dalam suatu generasi kawin acak. Contoh : suatu populasi terdiri dari dua macam individu AA dan aa dengan perbandingan 1 : 9, maka frekuensi relative A : a = p : q = 0,1 : 0,9. Sehingga hasil perkawinan randomnya :


0,1 A
0,9 a
0,1 A
0,01 Aa
0,09 Aa
0,9 a
0,09 Aa
0,81 aa

AA = 0,01 = p2
Aa = 0,81 = pq
Aa = 0,81 =q2

Frekuensi alel A dan a adalah :
A = 0,01 (AA0 +0,009 (Aa)) = 0,1 = p
A= 0,09 (Aa) + 0,81 (aa) = 0,9 q

Koreksi Yates adalah sebuah rumus kontinuitas yang ditemukan oleh F Yates pada tahun 1934. Koreksi Yates digunakan untuk menyempurnakan rumus pengujian chi-kuadrat dengan table 2x2 yang apabila digunakan akan terjadi penaksiran yang kecil sehingga banyak terjadi penolakan hipotesis. Hal ini disebabkan karena terjadinya pendekatan distribusi binomial ke distribusi normal. Standar deviasi adalah pengukuran banyak digunakan variabilitas atau keragaman yang digunakan dalam statistik dan teori probabilitas. Hal ini menunjukkan berapa banyak variasi atau "dispersi" ada dari rata - rata (rata - rata atau nilai yang diharapkan). Sebuah standar deviasi rendah menunjukkan bahwa titik data tersebut cenderung sangat dekat dengan kebenaran, sedangkan standar deviasi tinggi menunjukkan bahwa data yang tersebar di berbagai macam nilai-nilai.
Uji silang (test cross) adalah perkawinan genotipe yang tidak diketahui benar dengan genotipe yang homozigot resesif pada semua lokus yang sedang dibicarakan. Fenotipe-fenotipe tipe keturunan yang dihasilkan oleh suatu uji silang mengungkapkan jumlah macam gamet yang dibentuk oleh genotipe parental yang diuji. Bila semua gamet individu diketahui, maka genotipe individu itu juga akan diketahui.
Untuk mengidentifikasi apakah suatu organisme yang menunjukkan sifat dominan homozigot atau heterozigot adalah untuk alel tertentu, kita bisa melakukan tes silang. Organisme yang dimaksud adalah disilangkan dengan organisme yang homozigot untuk sifat resesif, dan keturunan dari uji silang diperiksa. Jika hasil tes silang dalam setiap keturunan resesif, maka organisme induk heterozigot untuk alel tersebut. Jika hasil tes silang hanya keturunan fenotip dominan, maka organisme induk adalah homozigot dominan untuk alel tersebut. Perbedaan test cross atau uji silang monohibrida dan hibrida yaitu pada uji silang monohibrida menghasilkan ratio fenotipe 1:1, menunjukkan bahwa ada satu pasang faktor yang memisah. Namun pada uji silang dihibrida menghasilkan ratio 1:1:1:1, menunjukkan bahwa ada dua pasang faktor yang berpisah dan berpilih secara bebas.


DAFTAR PUSTAKA

Andrews. 2010. The Hardy-Weinberg Principle. http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/the-hardy-weinberg-principle-13235724 diakses pada tanggal 25 September 2011.

Crowder. 1986. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta : UGM. Diterjemahkan oleh Ir. Lilik Kusdiarti, M.Sc.

Fia. 2010. Perbandingan Genetika Tiruan dengan Random Sampling. http://gurumuda.com/bse/hukum-mendel diakses pada tanggal 25 September 2011.

Welsh.1991. Dasar – Dasar dan Pemuliaan Tanaman. Surabaya : Unair. Diterjemahkan oleh Johanis P. Mogea