Tinjauan Ilmu Genetika Terhadap Penyambungan Tanaman

Ilmu Genetika mempelajari sifat-sifat organisme yang diturunkan kepada keturunannya, menandai sifat-sifat yang nyata diturunkan dan mekanisme cara penurunan itu sendiri.

Selanjutnya ilmu Genetika didukung oleh dua sisi penelitian yaitu di satu sisi mengenai gejala penurunan sifat pada kehidupan organisme, dan sisi kedua penelitian mengenai gejala pembelahan sel-sel organisme.

Penelitian pada gejala penurunan sifat, contohnya seperti penelitian mengenai sifat-sifat yang turun temurun dimulai oleh biarawan dari Austria, pada tahun 1860 Gregor Mendel, mengamati tanaman kacang polong, ada varietas kacang polong yang kulit polongnya berkerut dan ada varietas yang polongnya halus. Kedua varietas ini telah ditandai beberapa generasi tidak ada perubahan sifat polongnya yang satu polongnya tetap berkerut yang lain polongnya tetap bulat licin.

Apabila tepung sari dari kedua vaietas ini disilangkan, dan biji atau polong hasil persilangan ini ditanam semua, maka sebaran sifat polong berkerut dan polong bulat licin pada persilangan ini tidak ada, semua polong hasil silangan dengan tepung sari dari tumbuhan polong berkerut maupun dari tumbuhan polong licin,

hasilnya polong berkerut sedikit licin (asumsinya biji hasil persilangan mengandung separo sifat jantan an separo sifat betina terjadi percampuran sifat yang seimbang).

Akan tetapi apabila polong-polong hasil persilangan ini ditanam semua, maka penen tanaman silangan ini akan menghasilkan polong berkerut 1 bagian polong setengah berkerut agak licin 2 bagian dan polong licin 1 bagian.

Oleh karena Gregor Mendel juga mempelajari Matematika, dia pastikan bahwa pada persilangan pertama sifat K akan betemu dengan sifat L persilangan yang sengaja dibuat ini menghasilkan polong dengan sifat ½ KL semua. Sedangakan waktu tumbuhan kacang kolong dengan sifat polong ½ KL disilangkan antara mereka sendiri polong hasil persilangan ½ KL dengan ½ KL bila dipilah dan dihitung ada 1 bagian polong berkerut K dua bagian polong setengan berkerut tapi agak licin ½ KL dan satu bagian polong licin L atau 1 KK : 2 KL : 1LL.

Jadi dari pertama dia menandai sifat bekerut sebagai (KK) itu sebenarnya hanya setengah yang diturunkan kepada keturunannya begitu pula sifat polong licin sebagai (LL).

Apabila yang ditandai ada tiga sifat yang diturunkan maka keturunan pertama F1 akan berifat setengah sifat jantan dan setengah sifat betina, apabila yang hasil silangan F1 ini ditanam kembali dan disilangkan lagi antara mereka maka akan ada turunan kedua F2 yang pebandingan kombinasi dari tiga sifat ini tersebar secara acak dan menurut azas matematika yang namanya segi tiga Paskal.

Sifat turunan pertama : F1 seragam setengah setengah

Sifat turunan kedua : F2 dari betina 1 bagian : ½ dari jantan ½ dari betina 2 bagian : dari jantan 1 bagian

Maka sebaran untuk beda sifat lebih dari tiga pasang dan seterusnya dapat digambarkan menurut sebaran segi tiga Pascal sbb:

Untuk persilangan antar F2




Pembedaan satu sifat 1 : 2 : 1 4 kombinasi

Pembedaan dua sifat 1 : 3 : 3 : 1 8 kombinasi

Pembedaan tiga sifat 1 : 4 : 6 : 4 : 1 16 kombinasi

Dapat dibayangkan apabila sifat sifat dari silangan F 1 ada puluhan macam yang diharapkan muncul pada keturunan hasil dari persilangan F2 maka ada berapa ribu individu kombinasi yang akan muncul, dan mungkin hanya dipilih satu untuk dibudidayakan, apalagi bila penyilangan terjadi sampai belasan kali, berapa kombinasi yang akan didapat?

Dengan demikian para Seleksionis memilih jalan nya sendiri, dari pengalaman, untuk menandai corak individu yang bagaimana mengisyaratkan sifat yang dia kehendaki sering mucul pada keturunan-nya, atau pada perasaan dan intuisi untuk memilih calon nenek moyang tanaman unggul atau ternak unggul yang dia inginkan.

Kemajuan teknologi optic telah menghadiahkan microscope dengan pembesaran dan daya pisah yang tinggi, dan sangat mendorong penelitian sel pada permulaan abad 19, pada penelitian pembelahan sel didapatkan bahwa sebelum sel membelah inti sel melarut dan ada bentukan benang benang yang menebal berpasang pasangan. Bentukan benang benang ini dinamakan Cromosome.

Pada pengamatan selanjutnya, bila yang terjadi pembelahan sel untuk tumbuh artinya menggandaan jumlah sel, chromosome ini satu satu dari sepasang terbelah memanjang, jadi satu pasangan chromosome akan menjadi dua pasang, yang setiap pasang akan dimiliki oleh belahan sel, jadi hasil pembelahan akan mempunyai jumlah chromosome yang sama dengan induknya simbulnya sel dengan 2n Chromosome.

Pada saat pembentukan sel-sel reproduksi yang dinamakan Gamet jantan dan Gamet betina pembelahan sel dimulai dengan larutnya inti sel. chromosome menebal akan tetapi setiap pasangan pisah menuju ke kutub yang berlawanan dalam persiapan pembentukan sel baru, jadinya sel gamet ini isi chromosome nya hanya setengah dari 2n jadi sel gamet jantan maupun betina isi chromosome nya hanya n saja.

Pada tumbuhan, gamet jantan jadi tepung sari , terjadi di kepala sari dan gamet betina jadi sel telur terbentuk di bakal lembaga dalam bakal biji.

Selanjutnya pengamatan mengenai tingkah laku chromosome pada saat sel membelah diri untuk tumbuh atau untuk membuat sel reproduksi atau gamet ternyata sama dengan asumsi hasil penelitian mengenai penurunan sifat yang tetap dari tumbuhan kacang polong yang pertama oleh Gregor Mendel, yaitu gamet jantan membawa setengah dari sifat individu jantan penghasil tepung sari dan setengahnya adalah sifat dari individu betina yang dibawa oleh bakal biji, waktu persarian setengah sifat jantan bersatu dengan setengah sifat betina, menjadi individu bastar, jauh sebelum microscope bisa mengamati kelakuan chromosome.

Jadi ditetapkan bahwa fungsi Chromosome adalah pembawa sifat yang tetap dari setiap organisme ber-sel.

Waktu itu diasumsikan juga bahwa pembawa sifat itu namanya gene mskipun seperti apa substansi nya belum diketahui.

Baru pada paruh abad ke 19 diketemkan substansi gene, yang menbawa “code” atau catatan pembentukan senyawa protein adalah rangkaian molekul DNA.

(Desoxyribonucleic acid ) Hanya ada empat macam yang berperan sebagai substansi pembawa “code” yaitu Timin, Adenosin , Guanin dan Sitosin ini yang menjadi “alphabet” yang dirangkai dalam tulisan Morse, tapi alphabet DNA hanya empat. Kombinasi rangkaian “Morse” DNA, setiap suku kata terdiri dari tiga diantara empat macam “huruf” dalam urutan linear, setiap “codon” ini akan memerintahkan sintesa satu macam asam amino yang ada 20 macam yang umum (mungkin ada yang tidak umum) pada protein Fauna, dan 17 – 20 macam asam amino pada Flora. dari 4 “huruf nucleotide” codon yang bisa dibuat 24 macam.

Setiap Species dan Varietas bahkan setiap individu berbeda dengan variabelitas sebanyak makhluk yang ada dalam jumlah dan macam protein masing masing Species atau Vareitas atau individu, pasti ada warisan dari penyumbang Gamet yaitu : Bapak & Ibunya.

Pemeriksaan DNA bisa melacak siapapun “pemberi” kode genetic kepadanya.

Konstelasi rangkaian asam amino akan menentukan jenis protein apa yang terbentuk. Dari macam macam protein ini akan terpilah mana enzyme, mana phyto hormone, mana bahan protoplasma yang spesifik untuk masing-masing Species dsb.




Ilustrasi perkembangan Ilmu Genetika ini merupkan urutan kerja keras perburuan terhadap “pembawa” sifat yang tetap, mengarah makin ke dalam sel dengan penelitian yang makin jauh dari dunia Pertanian di lapangan, meskipun tujuannya masih sama yaitu memperoleh tanaman budidaya yang unggul.

Penelitian yang makin jauh kedalam sel hingga biosintesa protein dalam Genetika molekuler, menghasilkan organisme “transgenic” (gene suatu Species yang rangkaian DNA nya disambungkan dengan gene rangkaian DNA dari Species lain) jelas membutuhkan daya para Ilmuwan dan dana sangat besar. Tanah air kita ini telah dirambah oleh benih2 kapas transgenic oleh benih2 kedelai transgenic, dan entah apa lagi yang lain, yang Negara pembuatnya sendiri enggan membudidayakannya karena tidak tahu kedepan nanti jadi apa.

Maklum Kedelai dan Kapas adalah komoditi yang sangat penting bagi Amerika, benih transgenic yang merambah lahan kita juga dari sana. Apa jadinya bila tepung sari yang terbang bersama angin, yang dibawa serangga mencemari tanaman budidaya normal kita apa jang bakal tejadi di F 2 , F 3 dan seterusnya dari benih yang mengandung gene transgenik secara tidak sengaja yang diperdagangkan kemana-mana ?




Sedang menyambung tanaman saja, yang murah meriah belum menjadi kebiasaan dalam pengertian pelaku Pertanian kita ?




Jangan sampai nanti kita “dibikinkan” benih transgenic dari jarak pagar dari singkong, dari tebu atau dari sorghum, dari kelapa sawit, untuk dicoba di lahan persada kita guna memperoleh pengganti BBM yang tak terpulihkan, yang harganya semakin mahal, sebelum kita jadi Pak Mukibat- Pak Mukibat untuk tanaman-tanaman itu, dan sekaligus membuatnya secara masal.

Meskipun sayangnya penyambungan tumbuhan hanya bisa terjadi pada Dicotyledone saja.

Menurut perilaku chromosome pada pembelahan sel, nyata bahwa apabila ada tumbuhan batangnya berasal dari dua Varietas atau bahkan dua Species yang berbeda, masing masing bagian akan tetap dengan chromosome yang ada padanya masing-masing. Sebab yang terjadi pada penyambungan adalah penyatuan jaringan, yang setiap sel hidup masih dibatasi oleh lapisan membrane cellulose dan membrane protoplasma, dan pada Dicotyledone jaringan xylem atau pembuluh kayu akan semakin menguat dan jadi jaringan mengayu yang makin besar dan sel2nya mati, inilah yang menjamin penempelan membrane sel-sel hidup pada phloem (jaringan kulit kayu) maupun jaringan xylem (Jaringan kayu) yang masih hidup tidak akan bergeser satu milli micron-pun dari tempat di mana batang bawah dan batang atas bertemu. Jadi proses physiologis tetap jalan tetapi sifat masih masing-masing menurut dalil chromosome tempat “gene”berada.

Kelompok tanaman sambungan yang batang atasnya baik dari cabang maupun dari mata tunas, berasal dari satu tanaman induk, secara genetic dinamakan “clone”, sama dengan kelompok individu tanaman hasil stek (yang tumbuh dari cabang atau akar).

Sedangkan kelompok tanaman yang berasal dari biji yang disemaikan, baik dari satu pohon induk maupun dari sekelompok pohon induk secara genetic dinamakan “populasi”saja.

Perubahan akan terjadi apabila setiap cultivar (Varietas yang muncul dari Budidaya Manusia ) yang unggul dibiakkan dengan cara pembuatan clone – sehingga keseragaman kualitas produk terjamin, apabila sudah ditemukan batang bawah yang kuat dan cocok kuantitas panenpun meningkat.

Inilah cita cita para Seleksionis dalam mendapatkan cultivar yang unggul.

Pecinta Horticultura dan tanaman hias yang trampil menyambung tanaman dengan sendirinya akan menjadi Seleksionis, meskipun latar belakang pendidikannya bukan pertanian, asal tahu cakrawala dan wawasan upaya penyambungan tanaman dan keterbatasannya.(*)

Posted in: