.

DASAR GENETIK TANAMAN
Tanaman Penyerbuk Sendiri
Tanaman Penyerbuk Silang
A. Tanaman Penyerbuk Sendiri (self pollinated crops)
Tanaman penyerbuk sendiri yang berlanjut dengan pembuahan secara terus menerus, maka populasi generasi-generasi berikutnya cenderung mempunyai tingkat homosigot yang semakin besar
Populasi tanaman akan cenderung merupakan kumpulan suatu lini murni (pure lines)
Tanaman Penyerbuk Sendiri (self pollinated crops)





Efek pebuahan sendiri yang berlanjut thd proporsi yang heterosigot dan homosigot pada satu lokus dg dua alel yg berbeda :

Untuk generasi keturunan = n+1 ;
Generasi segregasi = n ; maka
Proporsi yg heterosigot (Aa) adalah 1/2n dan
Proporsi yg homosigot adalah = 1 – 1/2n
= (2n - 1 ) / 2n
Bila pasangan gen lebih dari satu, maka turunnya proporsi yg heterosigot tidak akan secepat seperti bila hanya ada satu pasang gen.

Proporsi (%) populasi segregan yg homosigot setelah n kali mengalami penyerbukan sendiri dengan m pasangan gen yang berbeda sbb :
Untuk generasi keturunan = n+1 ; generasi segregasi = n ; maka proporsi homosigot = ( (2n - 1 ) / 2n )m
Pembuahan sendiri genotipe AaBbCc akan menghasilkan kemungkinan genotipe keturunan sbb :
1. homosigot semua ( AABBCC dan aabbcc)
2. dua pasang alel homosigot dan satu ps heterosigot (AaBBCC, AABbCC, AABBCc, AabbCC, AaBBcc, dst.)
3. satu ps alel homosigot
, dua pasang alel heterosigot
4. heterosigot semua ( AaBbCc )

Rumus binomial : ( a + b ) m ; dimana a = 1 dan b = (2n -1) dimana n = jumlah generasi dihitung sesudah generasi F1 (misal untuk F4 maka n= 4-1=3 )
Sehingga dg 3 pasang gen yg berbeda maka proporsi genotipe pada F4 adalah sbb:
( a+b )3 = a 3 + 3 a2b + 3 a b2 + b3
( a+b )3 = a 3 + 3 a2b + 3 a b2 + b3
Diartikan sebagai berikut :
a 3 = 1 3 = 1 (jumlah genotip yg heterosigot)
3 a2b = 3. 1 2 . (2 3 – 1) = 3.1.7 = 21 (jmlh genotip yg dua ps heterosigot, satu ps homosigot)
3 a b2 = 3.1. 7 2 = 147 ( jml genotipe yg satu pasang heterosigot, dua ps homosigot )
b3 = 7 3 = 343 (jml genotip yg homosigot semua pasangan alelnya)
Catatan : a = 1 dan b = 2n - 1 ( n=juml generasi dihitung sesudah F1)

B.Tanaman Penyerbuk Silang
Ada perkawinan acak (random mating) dalam populasi tanaman penyerbuk silang
Random mating (panmixia) adalah suatu perkawinan dimana tiap individu dlm populasi mempunyai kesempatan yg sama unt kawin dg individu lain dlm populasi tsb.
Misal populasi t.a. 25% AA, 50% Aa, dan 25% aa. Random mating terjadi antara jantan AA dg betina AA,Aa,atau aa; jantan Aa dg betina AA,Aa,aa ; dan jantan aa dg betina AA,Aa,atau aa.
Proporsi atau komposisi populasi yg berasal dr suatu populasi random mating memerlukan pengertian frekuensi gen dan frekuensi genotip
Frekuensi gen = proporsi suatu alel yg terdapat dlm suatu populasi
Frekuensi genotip = proporsi suatu genotip yg terdapat dlm populasi tersebut
Populasi yg t.a. 25% AA, 50% Aa, dan 25% aa dikatakan frek genotipe AA adalah 0,25 ; Aa adalah 0,5 ; dan aa adalah 0,25.
Populasi 1000 (=N) individu t.a AA=500 (=N11) individu; Aa=aA=400 (=N12) ind ; dan aa=100 (=N22) ind, maka :
Frek AA = f11 = 500/1000 = 0.5 = N11 / N , dg cr yg sama frek Aa = 0.4 dan frek aa = 0.1


Menghitung frekuensi gen :
Genotipe AA : jml individu = 500 = N11 ,maka jumlah gen A = 2 x 500 = 1000 = 2 N11 , juml individu Aa = 400, jumlah gen A = 400 dan gen a = 400 ; jmlh individu aa = 100 , maka jumlah gen a = 2 x 100 = 200
Dlm populasi tsb maka jumlah gen A = 1000 + 400 = 1400 dan jumlah gen a = 200 + 400 = 600
Sehingga frekuensi gen A = 1400/2000 = 0,7 dan frekuensi gen a = 600/2000 = 0.3
Frekuensi gen
Frekuensi gen A = ( ( 2N11 + N12 ) / 2N )
= f 11 + f 12
Frekunsi gen a = f 12 + f22

frekuensi genotip AA = f 11 = ( N 11 / N )
Frekuensi genotip Aa = 2 f 12 = ( N 12 / N )
Frekuensi aa = f 22 = ( N 22




Pemuliaan Tanaman adalah ilmu terapan yang multidisiplin, menggunakan beragam ilmu lainnya, seperti genetika, sitogenetika, agronomi, botani, fisiologi, fitophatologi, entomologi, genetika molekuler, biokimia, statistika, dan biofarmatika.
Adalah ilmu terapan yang bertujuan untuk mendapatkan jenis-jenis baru yang bersifat unggul yang memiliki sifat ekonomis yg lebih berharga

Pemuliaan tanaman mrpk kegiatan yang dinamis dan berkelanjutan
Kedinamisannya dicerminkan dg adanya tantangan dan kondisi lingkungan yg selalu berkembang (patogen, selera atau preferensi konsumen thd pangan, dsb)
Keberlanjutannya tercermin dari kegiatannya yg sinambung, berlanjut dr satu tahapan menuju tahapan berikutnya.

Usaha koleksi plasma nutfah sebagai sumber keragaman
Identifikasi dan karakterisasi
Induksi keragaman : misal dg persilangan, transfer gen
Proses seleksi
Pengujian dan evaluasi
Pelepasan, distribusi, dan komersialisasi varietas

Berperan dalam pemenuhan kebutuhan pangan umat manusia, dan juga ternak
Hal ini tercermin dalam TUJUAN dan SASARAN pemuliaan tanaman pada umumnya
Diprediksi kira2 pada th 2025 negara kita akan dihuni oleh penduduk yg mencapai sekitar 273 juta jiwa, dg laju pertumbuhan berkisar 0,9% sampai 1,3% --- kebutuhan pangan menjadi meningkat

PRODUKSI
Poligenik
Sngt dipengaruhi lingk
Adaptasi
Stabilitas
Pengaruh morfologis
Pengaruh fisiologis
Perlakuan agronomis (lingkungan mikro)

KETAHANAN
Poligenik/monogenik
Memperkecil kehilangan hasil
Gangguan biotik : hama, penyakit
Gangguan a-biotik : fisik, kimiawi

Menghasilkan jenis-jenis baru yang berproduksi lebih tinggi dari jenis-jenis yg sdh ada
Mendapatkan jenis-jenis unggul yg tahan hama, penyakit, kekeringan
Mendapatkan jenis2 baru yg kualitasnya tinggisehingga mampu bersaing di pasar dunia
Jenis unggul yang masak awal (earlier)


Peningkatan produktivitas (daya hasil per satuan luas)
Terciptanya varietas-varietas hibrida
Tercipta varietas tahan hama
Tercipta varietas tahan penyakit
Tercipta varietas toleran cekaman lingkungan
Tercipta varietas dg kualitas yg lebih baik

Sebagian besar masih dilakukan oleh institusi pemerintah (lembaga penelitian)
Perguruan Tinggi berperan dalam penyiapan sumberdaya manusia , disamping juga melakukan riset-riset
Pihak swasta (perusahaan perbenihan/pembibitan) belum banyak yg betul-betul melakukan rangkaian kegiatan pemuliaan
Pemuliaan partisipatif sudah mulai banyak dilakukan (utamanya pelestarian plasma nutfah padi dan sayuran)



upaya perakitan kultivar unggul masih terbuka lebar (misal buah-buah eksotik, tanaman rempah atau fitofarmaka )
Berlakunya UU No. 29 th 2000 (tentang Perlindungan Varietas Tanaman)  membrkn perlindungan dan hak khusus bagi pelaku riset pemuliaan, memberi peluang bagi berkembangnya industri perbenihan kompetitif

Otonomi daerah membuka peluang unt merakit kultivar yg unggul spesifik lokasi
Teknik pemuliaan molekuler (spt pengembangan marka molekuler linkage dg sifat2 kualitas ataupun pendekatan quantitative trait loci ) berpeluang dikembangkan guna peningkatan kualitas dan daya saing
Tantangannya : adanya kesepakatan multilateral dalam World Trade yang menghendaki suatu negara tidak dapat membatasi impor kec dg persetujuan WTO