Template Poliploidisasi

ACARA IV
POLIPLOIDISASI
A. Hasil Pengamatan
Hasil Pengamatan Metafase pada Akar Bawang Merah (Allium cepa L.)
Penambahan Colchicine (C-metafase)
Jumlah Kromosom : 2n=2x=32
Tanpa Pemberian Colchicine
Jumlah Kromosom : 2n=2x=16
B. Pembahasan
Poliploid adalah tanaman yang diolah (Cultivated plants), seperti tomat, gandum, buah
frambus, yang mana memiliki lebih dari satu set kromosom. Kelebihan ini akan memberi
organisme yang bersangkutan keuntungan dalam memproduksi bunga yang indah atau hasil
tanaman yang meningkat. Tanaman polypoid diproduksi dengan perlakuan benih dan pemberian
kolkisin. Poliploid dapat berkromosom 3n (3 set), 4n (4 set), dll (Kilgour, 1987).
Jaringan yang mudah untuk ditelaah mitosis ialah meristem pada titik tumbuh akar
bawang. Mewarnainya dengan zat pewarna yang sesuai akan tampak kromosom-kromosom
dalam sel-sel yang membelah diri. Sel akar bawang yang baru terbentuk berisi 16 kromosom dan
8 diantaranya pada mulanya disumbangkan oleh “bapak” tumbuhan bawang yaitu tumbuhan
yang menyediakan gamet jantan. Sisa yang 8 lagi semula disediakan oleh “indung”, yaitu
bawang yang menghasilkan telur (Kimball, 1983).
Pada percobaan kali ini menggunakan bahan ujung akar bawang merah (Allium cepa)
yang sedang aktif membelah karena termasuk bagian yang bersifat meristematis. Kemudian akar
dibagi menjadi 2 kelompok yaitu perlakuan tanpa kolkisin (kontrol) dan perlakuan dengan
kolkhisin. Antara keduanya dibandingkan tiap-tiap fase yang terjadi pada pembelahan sel dan
jumlah kromosom anakan pada akhir pembelahan.. Pada fase metafase, membentuk benangbenang spindel yang sangat berperan dalam pembelahan kromosom. Jumlah kromosom bawang
merah yang normal/ tanpa diberi kolkisin adalah 2n (16), tahap pembelahan mitosis yang terjadi
adalah interfase-profase-metafase-anafase dan telofase. Sehingga akan terbentuk dua sel anakan
yang juga memiliki jumlah kromosom 2n (16). Sedangkan pada perlakuan yang diberi kolkisin,
sel anakan yang terbentuk memiliki jumlah kromosom 32 yang merupakan kelipatan dari jumlah
kromosom normalnya, yaitu 2n menjadi 4n dan disebut tetraploid. Proses mitosis karena
pengaruh kolkisin mengalami modifikasi disebut dengan C-mitosis. Pada fase ini tidak terbentuk
benang-benang spindle maka kromsom tetap tinggal berserakan dalam sitoplasma. Benang
spindle yang tidak terbentuk tersebut menyebabkan kromsom anak tetap berada pada bidang
equator, tidak bergerak kearah kutub sehingga akan terbentuk tetraploid (4n). Pada stadium ini
kromosom memperlihatkan gambaran-gambaran yang khas seperti tanda silang, tetapi kromsom
dapat memisahkan diri pada sentromernya dan dimulailah C-anafase. Selanjutnya terbentuklah
dinding nukleus sehingga nukleus mengalami perbaikan dimana jumlah kromosomnya berganda.
Bila pengaruh kolkisin telah menghambur/hilang, maka sel poliploid yang baru dapat
membentuk benang spindle pada kedua kutubnya dan membentuk nukleus anakan seperti pada
telofase mitosis. Jadi, pembelahan sel akan kembali normal bila pengaruh kolkisinnya telah
hilang.
Faktor utama yang mendukung terjadinya penggandaan kromosom atau poliploidisasi
adalah adanya kolkisin. Pemberian kolkisin tidak hanya pada bagian yang sedang mengadakan
pembelahan saja, tapi dapat juga digunakan pada biji, bibit maupun bagian tanaman yang
dewasa. Keefektifan kolkisin sangat bergantung dari konsentrasi, lama perendaman dan jenis sel
yang sedang membelah. Jika konsentrasi larutan kolkisin dan lamanya waktu perlakuan kurang
mencapai keadaan yang tepat, maka poliploidi belum dapat diperoleh. Sebaliknya jika
konsentrasinya terlalu tinggi atau waktunya perendaman terlalu lama, maka kolkhisin akan
memperlihatkan penampilan tanaman akan lebih buruk, sel-selnya banyak yang rusak atau
bahkan dapat menyebabkan matinya tanaman.
Kolkisin merupakan alkaloid yang berfungsi menghalang-halangi terbentuknya benang
gelendong seperti pada pembelahan mitosis yang normal. Kolkisin (C22H22O6N) hanya
berpengaruh pada sel yang sedang membelah. Pengaruhnya sangat khas, yaitu penghambatan
benang-benang spindel. Jadi pada stadium permulaan (profase) dari mitosis biasanya yang diikuti
oleh pembelahan kromosom menjadi 2, pengaruh kolkisin mulai saat itu semua kromosom yang
telah membelah itu tidak berjajar pada bidang equatorial (metafase) untuk kemudian membagi
dalam dua kelompok yang sama (anafase), menuju masing-masing kutub yang berhadapan dan
selanjutnya terbentuk dinding pemisah, melainkan bahan-bahan tadi tetap tinggal ditengahtengah sel untuk sementara waktu tidak teratur, kemudian kembali ke stadium nucleus
beristirahat dan sekarang mempunyai jumlah kromosom 2 kali lipat dari semula (Suryo, 1995).
Karena tidak terbentuk gelendong pada pembelahan yang dipengaruhi kolkhisin, maka
kromosom anak tidak bergerak ke kutub-kutub sel, tetapi tetap tinggal di tengah-tengah. Dengan
demikian terjadilah tanaman dengan sel tetraploid atau poliploid. Pengaruh kolkisin dalam
menginduksi mutasi bersifat acak, sehingga dalam penelitian ini dapat ditemukan individu sel
yang tetap bersifat diploid (2n), sebagaimana umumnya sel normal. Serta sel-sel yang mengalami
pengurangan jumlah kromosom, yakni bersifat monoploid/haploid (1n) dan sel-sel mengalami
penambahan jumlah kromosom atau poliploid yang meliputi: tetraploid (4n), pentaploid (5n),
heksaploid (6n), septaploid (7n), oktaploid (8n) dan nonaploid (9n) (Suminah, et.al., 2002).
Kolkisin hanya diberikan pada bagian meristematis yaitu di dekat titik tumbuh karena pada
daerah tua zat ini tidak mempunyai pengaruh, sehingga poliploidisasi tidak terjadi. Perlakuan
Kolkisin biasanya menyebabkan perbedaan tingkat ploidi dalam jaringan dan batang karena itu
perlu membuat pemeriksaan sitologis dari mixoploid untuk mengidentifikasi tetraploid. Zat
kimia lain yang biasa digunakan untuk poliploidisasi antara lain acenaphtene dan
digitonin.Berikut Rumus bangunnya:
Dengan poliploidisasi, kita akan memperoleh tanaman yang lebih tahan terhadap
lingkungan yang ekstrem, ukurannya lebih besar, dapat memperoleh forma-forma yang baru
dalam bentuk liar maupun yang diusahakan untuk persilangan, mengubah pollen yang
incompatible menjadi compatible, mempertahankan kombinasi gen dari forma-forma diploid dan
mempertinggi hasil pertanaman. Pada tahun 1937 ditemukan bahwa kolkisin, sebuah alkaloid
merupakan bentuk yang lebih efektif daripada bahan lainnya. kolkisin diperoleh dari ujung
batang dan biji tanaman Autumn corcus (Colchicine autumnale), anggota dari famili Liliaceae.
Kolkisin menyebabkan penggandaan jumlah kromosom tanaman pada konsentrasi rendah. Pada
konsentrasi tinggi bahan ini merupakan racun. Kolkisin dapat mempengaruhi pembelahan dalam
mitosis yang menyebabkan terhalangnya pembentukan spindel, maka kromosom anak tidak
bergerak ke kutub dan hanya tinggal di tengah-tengah sebagai pasangan (ski). Dengan demikian
maka fase-fase pembelahan mitosis menjadi tidak normal, hanya berhenti pada fase metafase dan
pembelahan akan kembali normal jika pengaruh colchicine telah hilang.
Selain itu poliploidisasi dapat digunakan untuk sarana menciptakan galur murni yang
sangat penting dalam persilangan tanaman. Efek poliploid mempunyai peranan penting dalam
bidang pertanian yaitu : sebagai perubahan pada jumlah kromosom akan mengubah segregasi
genetik, setiap penambahan jumlah kromosom akan memberikan efek penutup yang mengurangi
gen – gen resesif yang merugikan, penambahan jumlah kromosom selalu diikuti penambahan
ukuran sel sehingga bentuk poliploid sering menunjukkan keunggulan kualitas dan kuantitas,
serta sterilitas pada gamet dan penurunan daya perkembangbiakan sering terjadi.
Kesimpulan
1. Poliploidi dapat diperoleh dengan cara pemberian zat kimia Kolkisin.
2. Pengaruh pemberian colchisine terlihat jelas pada metafase karena colchisine dapat
menghalangi pembentukan benang spindel, sehingga pasangan kromosom tidak berpisah
dan tidak tertarik ke kutub-kutubnya dan tidak terjadi pembelahan kromosom.
3. Tanaman poliploid mempunyai jumlah kromosom yang berlipat daripada jumlah
kromosom normalnya (2n berlipat menjadi 4n, 5n, 6n, dst).
4. Tanaman polyploid mempunyai banyak kelebihan antara lain mempunyai daun yang
lebar dengan warna hijau, bunga dan buah besar, produksi bunga dan buah juga besar,
meningkatkan jumlah dan ukuran putik pollen, meningkatkan ukuran berbagai macam
organ tanaman.
Daftar Pustaka
Kilgour, O. F. G. 1987. Mastering Biology. Mac-Millan Education Ltd., London.
Kimball, J. W. 1983. Biology 3rd ed. John Willey and Sons, Inc., New York.
.
Suminah, Sutarno, dan Setyawan A.D. 2002. Induksi poliploidi bawang merah (Allium
ascalonicum L.) dengan pemberian kolkisin. Biodiversitas 3: 174 — 180.
Suryo. 1995 . Sitogenetika. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.