LABORATORIUM PRODUKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA                                               : MOHAMMAD NUR KHOZIN

NIM                                                    : 091510501082

GOLONGAN            /KELOMPOK           : KAMIS / 5

ANGGOTA                                       : 1. YUSUF PRASETYO     (091-1187)

                                                              2. MOH. SULTON              (091-1089)

                                                              3. DANNI AFANDI                        (091-1091)

                                                              4. CHOIRUL BARIYAH   (091-1097)

ACARA                                             : KASTRASI  DAN  HIBRIDISASI  

TANGGAL PRAKTIKUM                        : 28 OKTOBER 2010

TANGGAL PENYERAHAN         : 05 NOVEMBER 2010

ASISTEN                                           :  1. ANDRI SETYO N.

   2. DWI MAY A I

   3. ANJAR RAMADHANI

   4. NUR LAILI IKA

   5. FITRI TRISIANAWATI

                                                               6. ARIFIN ZAID

LABORATORIUM PRODUKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA                                               : MOHAMMAD NUR KHOZIN

NIM                                                    : 091510501082

GOLONGAN            /KELOMPOK           : KAMIS / 1

ANGGOTA                                       : 1. HALLA PRIMA             (091-1081)

                                                              2. ANGGA F                       (091-1084)

                                                              3. ROFIQ ANWAR                        (091-1085)

                                                              4. M. ARIF                          (091-1086)

ACARA                                             : PENGUJIAN KETAHANAN TANAMAN TERHADAP CEKAMAN LINGKUNGAN  

TANGGAL PRAKTIKUM                        : 05 NOVEMBER 2010

TANGGAL PENYERAHAN         : 12 NOVEMBER 2010

ASISTEN                                           :  1. ANDRI SETYO N.

   2. DWI MAY A I

   3. ANJAR RAMADHANI

   4. NUR LAILI IKA

   5. FITRI TRISIANAWATI

                                                               6. ARIFIN ZAID

BAB 1.PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Studi tentang genetika dalam biologi bermula dari penemuan-penemuan seseorang biarawan asal Austria, Gregor Mendel, mengenai penurunan sifat pada pertengahan abad ke-19, pada tahun 1857 tepatnya. Mendel memulai perjalanan saintisnya dengan menanam kacang ercis (Pisum sativum, ada pula yang menyebutnya kacang kapri) di halaman biara tempatnya menuntut ilmu. Mendel kemudian tertarik mempelajari penurunan sifat dari tanaman kacang ercis tersebut. Teori pertama mengenai sistem pewarisan yang diakui kebenarannya adalah teori yang dikemukakan oleh Mendel pada tahun 1865. Pernyataan mengenai hereditas yang sudah berumur panjang pun terjawab seketika. Sejak saat itu, Mendel semakin interns melakukan penelitian sehingga muncullah teori-teori baru darinya yang kemudian menjadi landasan penting di bidang genetika. Teori pewarisan sifat, persilangan, segregasi (pemisahan), serta hukum pemilahan independen yang dinyatakan oleh Mendel secara keseluruhan dikenal dengan istilah “Mendelian”.

Sifat organisme dikendalikan oleh gen yang dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Setiap sifat dikendalikan oleh sepasang alel yang terdapat pada satu lokus dari suatu kromosom. Antara dua alel pada satu lokus mungkin mempunyai hubungan dominan-resesif atau kodominan. Pada persilangan antara dua tetua homozigot yang berbeda akan diperoleh F1 yang bersifat heterozigot. Dalam kasus alel dominan-resesif, fenotipe F1 akan sama dengan fenotipe tetua dominan, tetapi dalam kasus alel kodominan genotipe F1 yang berbeda dari kedua genotipe tetuanya akan menghasilkan fenotipe yang berbeda pula. Persilangan sendiri antar F1 akan menghasilkan generasi F2. Pada percobaan monohibrid atau persilangan dengan pembeda satu sifat atau satu lokus, akan diperoleh nisbah genotipe AA : Aa : aa sama dengan 1:2:1, bila F1nya bergenotipe Aa atau tetua-tetua awalnya AA dan aa. Dalam kasus alel dominan-resesif dari nisbah genotipe tersebut akan dihasilkan nisbah fenotipe 3:1 untuk dominan (A-) : resesif (aa), sedangkan dalam kasus alel kodominan akan diperoleh tiga fenotipe yang mewakili fenotipe tetua-1 (homozigot), F1 (heterozigot), tetua-2 (homozigot) dengan nisbah sama dengan nisbah genotipe.

Dari data F2 monohibrid, Mendel menyusun Hukum Segregasi yang bermakna bahwa pasangan alel yang bergabung melalui perkawinan akan bersegregasi dengan bebas dalam proses pembentukan gamet. Kebebasan ini ditunjukkan oleh nisbah yang sama antara gamet F1 beralel A dengan yang beralel a atau 1/2 A dan 1/2 a sehingga melalui proses penggabungan gamet secara acak dalam pembentukan populasi F2 akan diperoleh genotipe AA, Aa, dan aa dengan perbandingan AA, 1/2Aa, dan 1/4 aa.

1.2 Tujuan

1. Untuk membuktikan bahwa gen itu akan mengalami segregasi pada waktu diturunkan pada keturunannya.

2. Dalam fertilisasi alel-alel yang semula dipisahkan dalam pembelahan reduksi akan bergabung kembali pada pembentukan zigot secara kebetulan sehingga terbentuk bermacam-macam genotipe dengan perbandingan tertentu sesuai dengan hkum mendel.       

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

            Teori pertama tentang sistem pewarisan yang dapat diterima kebenarannya

dikemukakan oleh Gregor Mendel pada tahun 1865 atau disebut hokum segregasi. Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum). Dalam percobaannya Mendel memilih tanaman yang memiliki sifat biologi yang mudah diamati. Berbagai alasan dan keuntungan menggunakan tanaman kapri yaitu, (a) Tanaman kapri tidak hanya memiliki bunga yang menarik, tetapi juga memiliki mahkota yang tersusun sehingga melindungi bunga kapri terhadap fertilisasi oleh serbuk sari dari bunga yang lain. Hasilnya, tiap bunga menyerbuk sendiri secara alami; (b) Penyerbukan silang dapat dilakukan secara akurat dan bebas, dapat dipilih mana tetua jantan dan betina yang diinginkan; (c) Mendel dapat mengumpulkan benih dari tanaman yang disilangkan, kemudian menumbuhkannya dan mengamati karakteristik (sifat) keturunannya.

Hukum mendel Ipertama adalah perkawinan dua tetua yang mempunyai satu sifat beda (monohibrid). Setiap individu yang berkembang biak secaraseksual terbentuk dari peleburan dua gamet yang berasal dari induknya. Berdasarkan hipotesis mendel setiap sifat/karakter di tentukan oleh gen (sepasang alel). Hokum mendel pertama berlaku waktu gametogenesis F1. F1 itu memiliki genotif heterozigot. Dalam peristiwa meiosis gen sealel akan terpisah, masing-masing membentuk gamet. Baik pada bunga jantan maupun bunga betina terjadi dua macam gamet. Waktu terjadi penyerbukan sendiri (F1×F1) dan pada proses fertilisasi gamet-gamet yang mengandung gen itu akan melebur secara acak dan terdapat 4 macam peleburan atau perkawinan.

Untuk contoh mendel mengambil dari tanaman kapri. Masing-masing sifat yang dipelajari adalah: tinggi tanaman, warna bunga, bentuk biji, dan lain-lain yang bersifat dominan dan resesif. Mula-mula Mendel mengamati dan menganalisis data untuk setiap sifat, dikenal dengan istilah monohibrid. Selain itu Mendel juga mengamati data kombinasi antar sifat, dua sifat (dihibrid), tiga sifat (trihibrid) dan banyak sifat (polihibrid). Hasil percobaannya ditulis dalam makalah yang berjudul Experiment in Plant Hybridization.

Varietas-varietas yang disilangkan disebut tetua atau parental (P). Biji-biji

hasil persilangan antar parental disebut biji filial-1 (F1). Ciri-ciri F1 dicatat dan bijinya ditanam kembali. Tanaman yang tumbuh dari bij F1 dibiarkan menyerbuk semdiri untuk menghasilkan biji generasi berikutnya (F2). Dalam percobaannya Mendel mngamati sampai generasi F7, dan juga melakukan persilangan antara F1 dengtan salah satu tetuanya (test cross).Hasil percobaan monohibrid menunjukkan bahwa pada seluruh tanaman F1 hanya ciri (sifat) dari alah satu tetua yang muncul. Pada generasi F2, semua ciri yang dipunyai oleh tetua (P) yang disilangkan muncul kembali. Ciri sifat tetua yang hilang pada F1 terjadi karena tertutup, kemudian disebut ciri resesif, dan yang menutupi disebut dominan. Dari seluruh percobaab monohibrid untuk 7 sifat yang diamati, pada F2 terdapat perbandingan yang mendekati 3:1 antara jumlah individu dengan ciri dominan:resesif.

Sebagai salah satu kesimpulan dari percobaan monohibridnya, Mendel menyatakan bahwa setiap sifat iorganisme ditentukan oleh faktor, yang kemudian disebut gen. Faktor tersebut kemudian diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Dalam setiap tanaman terdapat dua faktor (sepasang) untuk masing masing sifat, yang kemudian dikenal dengan istilah 2 alel; satu faktor berasal dari tetua jantan dan satu lagi berasal dari tetua betina. Dalam penggabungan tersebut setiap faktor tetap utuh dan selalu mempertahankan identitasnya. Pada saat pembentukkan gamet, setiap faktor dapat dipisah kembali secara bebas. Peristiwa ini kemudian dikenal sebagai Hukum Mendel I, yaitu hukum segregasi. Perbandingan pada F2 untuk ciri dominan : resesif = 3 : 1, terjadi karena adanya proses penggabungan secara acak gamet-gamet betina dan jantan dari tanaman F1.

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1    Tempat dan waktu

            Praktikum  dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 14 oktober 2010 di laboratorium teknologi benih dan laboratorium genetika tanaman  Fakultas Pertanian Universitas Jember.

3.2      Alat dan Bahan

3.2.1        Alat :

-Kantong

3.2.2 Bahan :

-  Kedelai Kuning

-  Kacang hijau

3.3      Cara Kerja

1. Mengambil dua buah kantong kain, masing-masing diisi dengan 200 biji kedelai kuning dan 200 biji kedelai hitam.

2. Mengocok   kedua kantong tersebut sampai tercampur merata.

3. Mengambil dari masing-masing kantong satu biji kedelai secara bersamaan (kedelai kuning sebagai alel R sedang kedelai hitam sebagai alel r).

4. mengembalikan biji kedelai setiap kali pengambilan.

5. melakukan pengambilan sebanyak 64 kali, 100 kali, dan 200 kali yang masing-masing diulang 3 kali.

6. mencatat hasil tiap-tiap pengamatan dalam suatu label.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1    Hasil Kegiatan

Tabel percobaan pengambilan pada 64 kali.

64 kali	E	O	o-e
AA	16	24	8	64	4
Aa	32	33	1	1	0,031
Aa	16	7	-9	81	5,062
	64	64	0	146	9,093

Tabel percobaan pengambilan pada 100 kali.

100 kali	E	O	o-e
AA	25	42	17	289	11,52
Aa	50	49	-1	1	0,02
Aa	25	9	-16	256	10,24
	100	100	0	546	21,82

           

Tabel percobaan pengambilan pada 200 kali.

200 kali	E	O	o-e
AA	50	76	29	841	16,82
Aa	100	88	-12	144	1,44
Aa	50	33	-17	289	5,78
	200	200	0	1274	24,04

       Tabel

db	0.05	0,01	0,001
1	3,84	6,64	19,83
2	5,99	9,21	13,82
3	7,82	11,35	16,27

4.2 Pembahasan

            Praktikum membandingkan genetik tiruan dengan random sampling ini merupakan simulasi untuk memmbuktikan teori mendel, simulasi ini di lakukan dengan menggunakan biji kedelai dengan 2 warna, warna kuning di beri symbol R , menandakan sifat dominan, dan menutupi sifat resesif pada biji kedelai warna hijau yang di lambangkan dengan r. Percobaan ini di lakukan dengan pengambilan biji kedelai kuning dan kacang hijau secara bersamaan dari 2 kantong yang mana kedua kantong tersebut berisi campuran biji kedelai kuning dan kacang hijau sebanyak masing-masing 100 biji (dalam satu kantong berisi 200 biji kedelai)

Dari data hasil praktikum diperoleh bahwa pada ketiga percobaan antara percobaan yang dilakukan 64 kali, 100 kali, ataupun yang 200 kali pada jumlah x² sama-sama tidak kesesuaian dengan table x² hukum mendel. Pada percobaan yang dilakukan 64 kali menghasilkan jumlah x²  sejumlah 9,093. Dan percobaan 100 kali menghasilkan jumlah  x²  sejumlah 21,82 , dan percobaan 200 kali menghasilkan x² jumlah 24,04.  Jadi diantara ketiga jumlah tersebut mempunyai angka yang lebih besar dari ketetapan table x² = 5,99.

TABEL X²

db	0,05	0,01	0,001
1	3,84	6,64	10,83
2	5,99	9,21	13,82
3	7,82	11,35	16,27

Ada beberapa istilah yang perlu diketahui untuk menjelaskan prinsip-prinsip pewarisan sifat.  Seperti telah disebutkan di atas, P adalah individu tetua, F₁ adalah keturunan generasi pertama, dan F₂  adalah keturunan generasi ke dua. Selanjutnya, gen A dikatakan sebagai gen atau alel dominan, sedang gen a merupakan gen atau alel resesif. Alel adalah bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu.  Gen A dikatakan dominan terhadap gen a, karena ekpresi gen A akan menutupi ekspresi gen a jika keduanya terdapat bersama-sama dalam satu individu (Aa). Dengan demikian, gen dominan adalah gen yang ekspresinya menutupi ekspresi alelnya. Sebaliknya, gen resesif adalah gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya.

Individu Aa dinamakan individu heterozigot, sedang individu AA dan aa masing-masing disebut sebagai individu homozigot dominan dan homozigot resesif. Sifat-sifat yang dapat langsung diamati pada individu-individu tersebut, yakni tinggi atau pendek, dinamakan fenotipe.  Jadi, fenotipe adalah ekspresi gen yang langsung dapat diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu. Sementara itu, susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat dinamakan genotipe.  Pada contoh tersebut di atas, fenotipe tinggi (A) dapat dihasilkan dari genotipe AA atau Aa, sedang fenotipe pendek (aa) hanya dihasilkan dari genotipe aa.  Nampak bahwa pada individu homozigot resesif, lambang untuk fenotipe sama dengan lambang untuk genotipe.

Hukum pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bagian:

1. Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan
2. Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

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, hukum 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.

Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling mempengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan e.g. tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling mempengaruhi.

Teori segregasi Mendel: pasangan gen berpisah (bersegregasi) selama gametogenesis dan kemudian pada waktu fertilisasi pasangan gen berpasangan kembali. Prinsip Mendel merefleksikan aturan probabilitas atau teori kemungkinan Prinsip-prinsip Mendel diterapkan untuk sifat penurunan pada manusia, contoh sifat yang diatur oleh gen dominan-resesif tunggal yaitu pada jari-jari, garis rambut (lurus dan lancip di depan), bercak pigmen di muka dan bentuk telinga (bebas atau melekat).

BAB 5. KESIMPULAN

1.      Dari hasil praktikum dan pembahasan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa pembandingan genetika tiruan menggunakan kedelai kuning dan kacang hijau dapat diterima sebagai genetika tiruan karena pada pengujian dengan pengambilan 64x, 100x, 200x menunjukan bahwa, hasil perhitungan terbukti/diterima, dimana hasil perhitungan x² lebih besar di bandingkan Chi Square tabel atau tabel x² hukum mendel jadi tidak sesuai dengan hukum mendel.

2.      Pada waktu berlangsung pembentukan gamet, tiap pasang gen akan disegregasi ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk.

DAFTAR PUSTAKA

Chahal, G.S., S.S. Gosal. 2003. Principles and Procedures of Plant Breeding. Biotechnological and Conventional Approaches. Narosa Publishing House. New Delhi. 803 p.

Fehr, W.R. 1987. Principles of Cultivar Development. Theory and Technique. Vol. 1. MacMillan Pub. Co. New York. 536 p.

Grami, B., R.J. Baker, B.R. Stefansson. 1977. Genetics of protein and oil content in summer rape: Heritability, number of effective factors, and correlations. Can. J. Plant Sci. 57:937-943.

Handayani, T. 2003. Pola pewarisan sifat toleran terhadap intensitas cahaya rendah pada kedelai (Glycine max L. Merr) dengan penciri spesifik karakter anatomi, morfologi dan molekuler. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 175 hal.

Khumaida, N. 2002. Studies on adaptability of soybean and upland rice to shade stresS. The University of Tokyo. Tokyo. 98 p.

Kisman, N. Khumaida, Trikoesoemaningtyas, Sobir, D. Sopandie. 2007. Karakter morfo-fisiologi daun, penciri adaptasi kedelai terhadap intensitas cahaya rendah. Bul. Agron. 35:96-102.

Roy, D. 2000. Plant Breeding. Analysis and Exploitation of Variation. Narosa Publishing House. New Delhi. 701 p.

Sopandie, D., Trikoesoemaningtyas, E. Sulistyono, N. Heryani. 2002. Pengembangan kedelai sebagai tanaman sela: Fisiologi dan pemuliaan untuk toleransi terhadap naungan. Laporan Penelitian Hibah Bersaing, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.

Trikoesoemaningtyas, D. Sopandie, T. Takano. 2003. Genetic and breeding of soybean for adaptation to shade stress. In: Proceeding of the 2nd Seminar Toward Harmonization between Development and Environmental Conservation in Biological Production. Tokyo University, Tokyo, February 15-16, 2003.

Artikel terkait :