MODUL PRAKTIKUM TEKNOLOGI KHUSUS PEMULIAAN TANAMAN POLIPLOIDI PADA SEMANGKA PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2014
POLIPLOIDI PADA SEMANGKA I. TUJUAN 1. Mahasiswa dapat memahami pembentukan tanaman triploid pada semangka. 2. Mahasiswa dapat mebandingkan karakter tanaman dari tanaman semangka 2n dan tanaman semangka 3n. 3. Mahasiswa dapat membandingkan karakter biji tanaman semangka 2n dan tanaman semangka 3n. II. DASAR TEORI Poliploidi ialah kondisi pada suatu organisme yang memiliki set kromosom atau genom lebih dari sepasang. Organisme yang memiliki keadaan demikian disebut sebagai organisme poliploid. Usaha-usaha yang dilakukan orang untuk menghasilkan organisme poliploid disebut dengan poliploidisasi. 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. Fenomena terjadinya poliploidi di alam dapat dibagi atas : 1. Autopoliploid (penambahan genom dimana pasangan kromosomnya homolog) 2. Allopoliploid (penambahan genom dimana kromosomnya tidak homolog). Secara umum autopoliploid sama dengan diploid, perbedaannya hanya tergantung pada genotip asal, serta terjadi peningkatan ukuran sel merismatik dan sel penjaga. Sedangkan tanaman allopoliploid dihasilkan menurut adalah untuk mengkombinasi karakter-karakter yang diinginkan dari dua tetua diploid ke dalam satu tanaman. Pemuliaan Tanaman dan Peningkatan Produksi.Peningkatan produksi tanaman tidak dapat diharapkan melalui perluasan areal pertanian (ekstensifikasi). Semangka tanpa biji merupakan salah satu hasil dari proses poliploidisasi. Semangka hibrida triploid (tanpa biji), dihasilkan dari persilangan antara induk betina tetraploid (4x) dengan induk jantan diploid (2x) yang normal. Induk betina tetraploid dihasilkan dengan perlakuan kolkisin terlebih dahulu. Setelah itu benih akan mengalami poliploidi (tetraploid). Persilangan antara tanaman tetraploid (betina) dan diploid/normal (jantan) akan
menghasilkan keturunan triploid. Tanaman triploid tersebut adalah tanaman yang menghasilkan semangka tanpa biji/seedless. Teknik menghasilkan semangka tanpa biji dengan larutan kolkisin di atas merupakan salah satu cara mutasi buatan yang menginduksi poliploidi secara kimia. Cara lain menginduksi poliploidi adalah dengan pemberian panas. Teknik ini memiliki tingkat keberhasilan lebih rendah dibandingkan mutasi menggunakan perlakuan perendaman kolkisin. Selain itu, waktu yang dibutuhkan lebih singkat pada kolkisin. Sehingga dalam tahap menghasilkan semangka tanpa biji, digunakan kolkisin untuk menginduksi poliploidi. Gambar 1. Skema tahap pembuatan semangka tanpa biji III. ALAT DAN BAHAN Alat: Gunting kuku Petridish Timbangan analitik Penggaris Plastik Germinator Kardus pemeraman (pasir+lampu) Polibag 3 kg Tray digunakan jika tidak ada germinator
Bahan: Biji semangka 3n Biji semanrgka 2n Kertas merang/kertas buram Tanah Kompos IV. PROSEDUR PRAKTIKUM Identifikasi biji semangka 1. Mengukur penjang biji 2. Mengukur lebar biji 3. Mengukur berat 10 biji Pengukuran dilakukan pada 3 biji yang hampir seragam pada biji 2n dan 3n. Peretakan benih semangka Memecah bagian ujung benih semangka dengan menggunakan pemotong kuku sampai bunyi klik. 1. Pegang benih pada bagian yang bulat dengan ibu jari dan telunjuk tangan kiri. 2. Masukkan bagian yang lancip disela-sela pemotong kuku. Sementara itu, letakkan jari telunjuk kanan di bawah tuas pemotong kuku. Oini berfungsi sebagai rem jika gerakan menekan berlebihan. 3. Retakkan benih secara berlahan-lahan hingga terdengan bunyi klik. Hindari menekan secara berlebihan karena dapat merusak keping biji. Dalam wadah yang telah diretakkan dalam suatu wadah. 4. Tampung benih Gambar 2. Peretakan biji semangka
Pemeraman benih semangka Sebelum diperam rendam benih dengan larutan fungisida, sebagai pedoman 0,5 1 g Benlate/ liter. Cara pemeraman semangka adalah sebagai berikut: 1. Siapkan 2-4 lembar kertas merang /koran, basahi dengan air kemudian ditirskan. 2. Untuk memudahkan penggulungan, lapisi bagian dasar kertas dengan lembaran plastik. 3. Letakkan benih semangka diatas kertas tersebut secara merata. 4. Siapkan 2-4 lembar kertas merang/koran yang sudah dibasahi dan ditiriskan. 5. Gulung kertas koran yang telah berisi benih dengan hati-hati, ikat dengan tali 6. Untuk mempercepat proses perkecambahan benih, masukan kertas berisi benih kedalam kotak pemeraman (kardus berisi pasir) dengan penyinaran lampu 10-25 watt atau diletakkan di Germinator. 7. 36-48 setelah pemeraman, biasanya kutikula telah mulai tanpak keluar. Persemaian benih semangka 1. Siapkan media persemaian yang terdiri dari kompos dan tanah (3:1) pada Tray. 2. Siram media sampai titik jenuh 3. Buat lubang tanam, dengan kedalam secukupnaya. 4. Masukkan benih semangka yang telah berkecambah kedalam lubang tanam dengan posisi agak tidur, tutup benih dengan media tanam hingga permukaan benih tertutupi. Gambar 3. Penyemaian benih semangka yang sudah berkecambah Penanaman bibit semangka Tanaman semangka yang sudah mempunyai 2 daun sempurna siap untuk dipindahkan ke lapang. Cara penanamannya adalah sebagai berikut: 1. Menyiapkan media tanam terdiri dari kompos dan tanah (1:1) 2. Masukkan tanah ke dalam polibag ukuran 3 kg 3. Menanam bibit semanga 4. Menyiram tanaman semangka yang baru ditanam
V. HASIL DAN PEMBAHASAN Membandingkan biji semangka 2n dan 3n Membandingkan pertumbuhan semangka 2n dan 3n 1. Persentasi benih tumbuh pada saat pemeraman 2. Jumlah daun, diamater batang, panjang tanaman, lebar dan panjang daun (3 sample per tanaman), jumlah bunga jantan dan betina per tanaman. Pengamatan dilakukan setelah kecambah dipindah ke polibag, dilakukan 4 kali pengamatan setiap minggu.