Persilangan Tumbuhan

Bibit unggul merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan hasil pertanian. Bibit yang unggul dapat timbul secara alami dan secara campur tangan manusia.  Pemuliaan tanaman pada dasarnya adalah kegiatan memilih atau menyeleksi dari suatu populasi untuk mendapatkan genotipe tanaman yang memiliki sifat-sifat unggul yang selanjutnya akan dikembangkan dan diperbanyak sebagai benih atau bibit unggul. Namun demikian, kegiatan seleksi tersebut seringkali tidak dapat langsung diterapkan, karena sifat-sifat keunggulan yang dimaksud tidak seluruhnya terdapat pada satu genotipe saja, melainkan terpisah pada genotipe yang lainnya. Misalnya, suatu genotipe mempunyai daya hasil yang tinggi tapi rentan terhadap penyakit, sedangkan genotipe lainnya memiliki sifat-sifat lainnya (sebaliknya). Jika seleksi diterapkan secara langsung maka kedua sifat unggul tersebut akan selalu terpisah pada genotipe yang berbeda. Oleh sebab itu untuk mendapatkan genotipe yang baru yang memiliki kedua sifat unggul tersebut perlu dilakukan penggabungan melalui rekombinasi gen.

Persilangan merupakan salah satu cara untuk menghasilkan rekombinasi gen. Secara teknis, persilangan dilakukan dengan cara memindahklan tepung sari kekepala putik pada tanaman yang diinginkan sebagai tetua, baik pada tanaman yang menyerbuk sendiri (self polination crop) maupun pada tanaman yang menmyerbuk silang (cross polination crop).

Reproduksi merupakan kemampuan mahluk hidup untuk memperbanyak diri. Reproduksi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu reproduksi seksual (reproduksi melalui peleburan gamet tetua) dan reproduksi aseksual (reproduksi tanpa peleburan gamet tetua).

Penyerbukan adalah jatuhnya serbuk sari kekepala putik. Sedangkan pembuahan adalah bergabungnya gamet jantan dan gamet betina. Kriteria klasifikasi yang dipergunakan hanya berdasarkan tingkat penyerbkan sendiri dan penyerbukan silang. Polonasi sendiri sudah barang tentu hanya merupakan salah satu system perbanyakan tanaman dan hanya sebagai salah satu jalan dimana populasi dapat dikawinkan. Didalam group penyerbukan silang jumlah persilangan dari luar adalah sangat penting karena ia memepengaruhi dalam kontaminasi stok pemuliaan. Ada perbedaan yang besar antara jumlah persilangan dengan luar didalam species dari suatu kelompok. Jumlah persilangan dari varietas yang diberikan juga dipengaruhi oleh keadaan lingkungan yang berubah. (R.W. Allard, 1992)

Penyerbukan dapat dibedakan atas dua cara yaitu:

1.      Penyerbukan sendiri

Penyerbukan sendiri adalah jatuhnya serbuk sari dari anter ke stigma pada bunga yang sama atau stigma dari bunga yang lain pada tanaman yang sama atau klon yang sama. Prinsipyang memungkinkan terjadinya penyerbukan penyerbukan sendiri adalah kleistogami yaitu pada waktu terjadi penyerbukan bunga yang belum mekar  atau tidak terbuka, misalnya pada kedelai, padi, tembakau dan lain-lain. Jumlah penyerbukan silang yang mungkin terjadi pada 5 tanaman-tanaman tersebut berkisar antara 0% - 4 atau 5%.

Terjadinya penyerbukan sendiri disababkan oleh :

a.                   Bunga tidak membuka.

b.                  Serbuk sari sudah matang dan jatuh sebelum bunga terbuka.

c.                   Stigma dan stamen tersembunyi oleh organ bung yang sudah terbuka.

d.                  Stigma memanjang melalui tabung staminal segera sesudah anter membuka.

e.                   Bunga matang serempak.

Penyerbukan diawali oleh pembungaan proses ini disebut anthesis.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada kegiatan persilangan buatan, yaitu:

1.                  Periode bunga tertua jantan dan betina

Pengaturan waktu tanam yang perlu dilakukan sedemikian rupa sehingga saat
      keluarnya  bunga hampir serentak antara kedua tetua yang disilangkan.

2.                  Waktu emaskulasi dan persilangan. (M. Nasir, 2001)

Metode pemuliaan yang terbukti telah berhasil terhadap species perbanyakan sendiri
      berada pada kategori sebagai berikut :

1.                  Seleksi galur murni

Seleksi ini digunakan untk memilih varietas baru dari varietas yang dahulu telah melewati petani dari generasi ke generasi. Sebagian besar tanaman diseleksi dari varietas tersebut dan dapat diharapkan bersifat homozigot dan inilah titik awal dari perkembangan pemuliaan.

2.                  Seleksi massal

Seleksi ini  berbeda dengan seleksi galur murni dalanjumlah tanaman dimana tidak hanya sebatang yang diseleksi untuk mendapatkan varietas baru. Varietas yang dikembangkan dengan cara ini mencakup beberapa genotipe yang lebih banyak dibandingkan populasi induknya.

3.                  Metode hibridisasi, dengan pemisahan secara :

a. Metode catatan terhadap galur asal usul

Metode silsilah digunakan secara luas oleh pemuliaan tanaman saat ini.menurunkan namanya dari catatan yang disimpan oleh pendahulunya. Seleksi ini keunggulanya didasarkan pada keadaan fisik dan sifat yang lain dari individu.

b. Metode curah

Metode ini digunakan jika seleksi buatan dilakukan selama perbanyakan massal, pemilihan iini biasanya didasarkan atas tabiat dari individu tanaman.

c. Metode persilangan kembali

Dalam metode ini diulang manjadi induk yang dikehendaki selama seleksi di kerjakan terhadap sifat karakteristik yang sedangdipindahkan dari dari satu donor induknya.(R.W. Allard, 1992)

2.                  Penyerbukan silang

Penyerbukan silang adalah jatuhnya serbuk sari dari anter ke stigma bunga yang berbeda. Contoh dari persilangan ini adalah ubi kayu, alfalfa, jagung, padi liar ,dan lain-lain.

Terjadinya penyerbukan silang disebabkan oleh:

a.       Gangguan mekanis terhadap penyerbukan sendiri.

b.      Perbedaan periode matang sebuk sari dan kepala putik.

c.       Sterilitas dan inkompatibilitas

d.      Adanya bunga monocious dan diocious.

Jagung adalah tipe monocious, staminate terdapat diujung batang dan pistilate pada batang. Serbuk sari mudah diterbangkan angin sehingga penyerbukan lebih dominan meskipun penyerbukan sendiri bisa terjadi 5% atau lebih. (Anonim)

Ada perbedaan besar dalam hal penyerbukan pengontrolan polinasi silang dan juga kemudahan pengontrolan polinasi silang oleh pemulia tanaman. Beberapa species mempunyai sifat tidak serasi dan dapat dikawinkan tanpa adanya kesulitan  terhadap sifat yang tidak cocok.

Metode penting yang sesuai dengan penyerbukan silang antara lain:

1.                  Seleksi massal

Seleksi ini merupakan cara yang penting dalam pengembanan macam-macamvarietas yang disilangkan.Dalam seleksi ini jumlah yang dipilih banyak untuk memperbanyak generasi berikutnya .

2.                  Pemuliaan persilangan kembali

Metode ini digunakan dengan species persilangan luar yang nilainya sama baiknya dengan species yang berpolinasi sendiri.

3.                  Hibridisasi dari galur yang dikawinkan

Varietas hibrida tergantung dari keunggulan keragamanyang mencirikan hibrid F1 diantara genotipe tertentu.Tipe genotipe yantg disilangkan melahirkan galur-galur, klon, strain, dan varietas.

4.                  Seleksi berulang

Seleksi yang diulang, genotip[e yang diinginkan dipilih dari genotipe ini atau turunan sejenisnya disilangkan dengan luar semua kombinasi yang menghasilkan populasi untuk disilangkan.

5.                  Pengembangan varietas buatan.

2.1.            Persilangan

Persilangan merupakan salah satu cara untuk menghasilkan rekombinasi gen. Secara teknis, persilangan dilakukan dengan cara memindahkan tepung sari ke kepala putik pada tanaman yang diinginkan sebagai tetua, baik pada tanaman yang menyerbuk sendiri (self polination crop) maupun pada tanaman yang menmyerbuk silang (cross polination crop). Keberhasilan persilangan sangat ditentukan oleh pemulia tanaman mengenai tehnik persilangan itu sendiri maupun pada pengetahuan akan bunga, misalnya: Stuktur bunga, Waktu berbunga, Saat bunga mekar, Kapan bunga betina siap menerima bunga jantan (tepung sari), dan Tipe penyerbukan (Tim.2013).

Hibridisasi (persilangan) adalah penyerbukan silang antara tetua yang berbeda susunan genetiknya. Pada tanaman menyerbuk sendiri hibridisasi merupakan langkah awal pada program pemuliaan setelah dilakukan pemilihan tetua. Umumnya program pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan menyilangkan dua tetua homozigot yang berbeda genotipenya. Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya digunakan untuk menguji potensi tetua atau pengujian ketegaran hibrida dalam rangka pembentukan varietas hibrida. Selain itu, hibridisasi juga dimaksudkan untuk memperluas keragaman (Nasir. M, 2001).

Persilangan memiliki beberapa tujuan, yaitu: (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 dan mendapatkan varietas unggul yang diinginkan. Seleksi akan efektif apabila populasi yang diseleksi mempunyai keragaman genetik yang luas (Muhammad. 2005).

Tanaman jagung mempunyai komposisi genetik yang sangat dinamis karena cara penyerbukan bunganya menyilang. Fiksasi gen-gen unggul (favorable genes) pada genotipe yang homozigot justru akan berakibat depresi inbreeding yang menghasilkan tanaman kerdil dan daya hasilnya rendah. Tanaman yang vigor, tumbuh cepat, subur, dan hasilnya tinggi justru diperoleh dari tanaman yang komposisi genetiknya heterozigot. Varietas hibrida merupakan generasi pertama hasil persilangan antara tetua berupa galur inbrida. Varietas hibrida dapat dibentuk pada tanaman menyerbuk sendiri maupun menyerbuk silang. Jagung merupakan tanaman pertama yang dibentuk menghasilkan varietas hibrida secara komersial (Allard, R. W, 1992).