Buah Tanpa Biji, Bioteknologi Mutasi Modern sirsak jeruk anggur Semangka pepaya durian srikaya Jambu biji Titis Risni (H0712175), Genetika Tumbuhan Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Surakarta

MUTASI KROMOSOM (ABERASI) Mutasi = Perubahan pada bahan genetika (DNA dan RNA) Mutasi tingkat kromosomal disebut Aberasi kromosom Aberasi dibagi menjadi dua : Euploid dan Aneuploid Euploid Nama 2n Disomi (normal) 2n-1 Monosomi 2n-2 Nulisomi 2n+1 trisomi 2n+1+1 Dobel trisomi 2n+2 Tetrasomi 2n+3 Pentasomi Aneuploid Nama n Monoploid 2n Diploid 3n Triploid 4n Tetraploid 4n ke atas polipolidi

MANIPULASI POLIPOLIDI UNTUK MEMPEROLEH JENIS UNGGUL Manipulasi poliploidi menghasilkan individu triploid, tetraploid dan ploid yanglebih tinggi. Poliploid ini dapat tumbuh lebih pesat dibandingkan individu diploid dan haploid. Individu triploid memiliki sifat steril dan individu tetraploid bersifat fertil (SISTINA, 2000). Poliploidi terbentuk dalam dua kelompok, yaitu : Kelompok pertama autopoliploidi yaitu penggandaan ploidi melalui penggabungan genom-genom yang sama. Ploid yang dihasilkan dari proses ini adalah aneuploid (kromosom abnormal) yakni dalam bentuk triploid, tetraploid dan pentaploid. Kelompok kedua alopoliploidi adalah penggandaan kromosom yang terjadi melalui pengga-bungan genom-genom yang berbeda. Manipulasi ini banyak dilakukan pada tanaman, dari dua jenis tanaman berbeda digabungkan, keduanya menghasilkan organisme alopoliploid dengan jumlah kromosom 2 x + 2 y (JUSUP, 1988).

ASAL USUL JENIS POLIPLOID Organisme poliploid awalnya diperoleh akibat terjadinya polusi perairan yang mengandung berbagai bahan kimia dan radiasi sinar ultraviolet atau akibat pengaruh hormon berlebihan (ROTTMAN et al., 1999).

POLIPLOIDI SECARA ALAMI Jika kromosom di dalam telur yang dibuahi hadir dalam bentuk triplikat (rangkap tiga), sehingga sel mempunyai jumlah total kromosom 2n + 1 = 3 set kromosom maka sel aneuploid yang terbentuk (sel abnormal) disebut trisomik. Jika satu kromosom hilang dan sel memiliki jumlah kromosom 2n - 1 = 1 set kromosom maka sel aneuploid yang terbentuk haploid dan disebut monosomik. Jika nondisjungsi (gagal berpisah) terjadi selama mitosis, kesalahan berlangsung di awal perkembangan embrionik, kondisi aneuploid ini diteruskan di fase mitosis untuk sebagian besar sel dan ini bisa berdampak besar pada organisme tersebut. Organisme yang memiliki dua set kromosom lengkap, didalam sel telur yang telah dibuahi secara umum dapat berubah sehingga terbentuk kromosom poliploidi, dengan istilah spesifik triploid (3n) dan tetraploid (4n), masing-masing menunjukkan 3 atau 4 set kromosom. Organisme triploid bisa dihasilkan dari fertilisasi telur diploid abnormal yang mengalami nondisjungsi (gagal berpisah) pada semua kromosomnya. Kecelakaan berikutnya menghasilkan kromosom tetraploid yang tebentuk akibat kegagalan zigot 2n dalam membelah diri setelah replikasi kromosom-kromosomnya pada pembelahan mitosis berikutnya. Proses ini akan menghasilkan embrio yang memiliki kromosom 4n.

BEBERAPA TIPE JENIS BARU HASIL MANIPULASI POLIPLOID Autopoliploid = sel yang mempunyai lebih dari dua genom dimana genomnya identik atau mempunyai kromosom homolog, karena pada umumnya berasal dari satu jenis. Contoh autopoliploid alami: kentang, ubi jalar, kacang tanah, (perlakuan kalkisin) Alopoliploid = keadaan sel yang mempunyai satu atau lebih genom dari genom normal 2n = 2x, dimana pasangan kromosomnya tidak homolog. Allopoliploid terbentuk dari hibridisasi antara spesies atau genus yang berlainan genom (hibridisasi interspesies). Tanaman Fl-nya akan steril, karena tidak ada atau hanya beberapa kromosom homolog. Bila terjadi penggandaan kromosom spontan atau diinduksi, maka tanaman menjadi fertil. Beberapa tanaman yang termasuk alloploidi alami : gandum, terigu, kapas, tembakau, tebu dan beberapa spesies kubis.

Autopoliploid

2. Alopoliploid

POLIPOLIDI SECARA REKAYASA Poliploidisasi adalah suatu metoda manipulasi kromosom dari diploid (2n) menjadi jumlah kromosom yang lebih tinggi triploid, tetraploid, pentaploid dan seterusnya. Pada gambar 4 dapat dilihat perbedaan fase meiosis pada siklus hidup berbagai organisma diploid (2n). Jumlah kromosom yang ganjil pada individu flora maupun fauna akan menyebabkan kemandulan (steril). Pada tanaman yang memiliki jumlah kromosom ganjil, buahnya tidak berbiji sedangkan pada hewan akan bersifat steril (tidak bisa bereproduksi). Jumlah kromosom genap pada individu poliploid umumnya mati sebelum terjadi reproduksi (SISTINA, 2000).

PROSES POLIPLOIDISASI

HASIL PERLAKUAN POLIPLOIDASI

KESEMPULAN Manipulasi poliploidi merupakan cara untuk merubah individu haploid atau diploid menjadi individu triploid, tetraploid, pentaploid dan seterusnya. Beberapa proses dapat dilakukan secara alami melalui nondisjungsi maupun rekayasa dengan kejut suhu panas, dingin, tekanan dan bahan kimia pada telur yang telah dibuahi spermatozoa. Perlakuan ini, untuk mendapakan jenis baru yang berkualitas, tumbuh cepat besar, bentuk menarik. Individu poliploidi mudah beradaptasi dan dapat sebagai kontrol lingkungan untuk individu lain.

TERIMAKASIH Achmad Kadi Oseana, Volume XXXII, Nomor 4, Tahun 2007 : 1 – 11 ISSN 0216-1877 sumber:www.oseanografi.lipi.go.id