kreasi saya

kreasi saya

Selasa, 01 Januari 2013

tentang genetika (Poliploidi)


Apa itu poliploidi ?

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. Poliploidi terjadi ke mungkinan karena   pertama terjadi secara alami di alam seperti kelipatan somatic dan sel- sel reproduksi mengalami reduksi yang tidak teratur  atau pembelahan sel yang tidak teratur,  kedua sengaja dibuat dengan menginduksikan bahan kimia tertentu. Poliploidi dibedakan  menjadi dua berdasarkan asal set kromosom yag dimilikinya yaitu  autopoliploidi (individu yang memiliki set-set kromosom ber asal dari spesies yang sama atau be rasal dari penggandaan kromosom sendiri) dan allopoliploidi (individu yang memiliki set-set  kromosom berasal dari spesies yang berbeda).

Sebutkan macam-macam poliploidi ?
1. Autopoliploidi
Tanaman yang termasuk autopoliploidi adalah autotriploid (3x ), autotetraploid (4x), autopentaploid ( 5x) dan autoheksaploid (6x).  Tanaman triploid adalah tanaman yang memiliki  tiga set  kromosom.  Tanaman ini dapat dibuat dengan menyilangkan tanaman tetr aploid (4x) dengan tanaman diploid (2x).Sedangkan tanaman autotetraplo id   dapat terjadi seca ra alami hasil penggandaan secara spontan genom 2x menjadi genom 4x atau secara buatan dengan mengguna kan kolkhisin.  Karena  ada empat homolog untuk setiap kromosom, maka pada waktu meiosis kemungkinan kromosom berpasangan dua pasang bivalen, satu trivalent + satu uni valent atau satu kuadrivalen.  Tiap kromosom akan berpasangan dengan  homolognya seca ra acak seperti pada gambar. Kegunaan tanaman au totetraploid diantaranya adalah sebagai tetua betina dalam pembenukan semangka tanpa biji  dan membuat ukuran lebih besar  (berguna pada tanaman hias, sayura n dan buah-buahan.  Biasanya dengan meningkatnya jumlah genom tanaman pada  tin gkat tertentu, berasosiasi dengan ukuran tanaman yang membesar.  Penggandaan genom secara buatan pada bawang merah dengan menggunakan kolkhisin. Tanaman autoploiploidi Bermanfaat dalam menimbulkan keragaman genetic, menimbulkan rasio genetik yang kompleks, tanaman resesif jarang muncul pada poliploidi daripada bentuk diploid, sehingga mutan gen resesif yang mematikan (lethal) tertutupi oleh efek dominan dan mempunyai peranan penting dalam evolusi spesies tanaman. Autopoliploidi adalah sel yang mempunyai lebih dari dua genom dimana genomnya identik atau mempunyai kromosom homolog karena pada umumnya berasal dari satu spesies. Autopoliploidi muncul dari penggandaan kromosom yang komplemen secara langsung. Autopoliploidi dapat diinduksi artifisial melalui perlakuan kolsisin dan dapat terjadi secara spontan, tetapi yang terakhir ini jarang ditemukan. Autopoliploidi dapat berasal dari persilangan intraspesies diikuti dengan penggandaan kromosom dimana gamet tidak mengalami reduksi dan kromosomnya membentuk multivalent pada saat miosis, dengan pewarisan yang multisomik Beberapa tanaman yang termasuk autopoliploid alami adalah kentang, ubi jalar, kacang tanah, alfalfa dan “orchardgrass”.  Beberapa sifat autopoliploidi yang berbeda dengan diploid adalah : (1) volume sel dan nukleus lebih besar, (2) bertambah ukuran daun dan bunga serta batang lebih tebal, (3) terjadi perubahan komposisi kimia meliputi peningkatan dan perubahan karbohidrat, protein, vitamin dan alkaloid, (4) kecepatan pertumbuhan lebih lambat dibanding diploid, menyebabkan pembungaannya juga terlambat, (5) miosis sering tidak teratur dengan terbentuknya multivalen sebagai penyebab sterilitas, (6) poliploidi tidak seimbang terutama pada triploid dan pentaploid.  Autopoliploidi berperan meningkatkan ukuran sel merismatik tetapi jumlah total sel tidak bertambahTanaman autotetraploid mempunyai bagian vegetatif lebih besar, menyebabkan mereka lebih jagur dibanding diploidnya. Tetapi efek ini tidak universal karena ada beberapa autotetraploid yang mirip atau lebih lemah dibandingkan tetua diploid. Ada tiga hal dasar sebagai petunjuk untuk memproduksi dan memanfaatkan autoploidi dalam program pemuliaan tanaman yaitu : (1) autoploidi cenderung mempunyai pertumbuhan vegetatif lebih besar sedangkan biji yang dihasilkan sedikit, sehingga lebih bermanfaat untuk pemuliaan tanaman yang bagian vegetatifnya dipanen, (2) lebih berhasil untuk mendapatkan autoploidi yang jagur dan fertil melalui penggandaan diploid yang jumlah kromosom sedikit, (3) autoploidi yang berasal dari spesies menyerbuk silang lebih baik dari pada autoploidi dari spesies menyerbuk sendiri, sebab penyerbukan silang membantu secara luas rekombinasi gen dan kesempatan untuk memperoleh keseimbangan genotip pada poliploidi.


2. Allopoliploidi
Allopoliploidi terjadi karena persilan gan antara dua individu yang berbeda genom, namun masih berhubungan dekat.  Sa lah satu contoh yang telah dilakukan oleh Karpechenko (1928)  dengan menyilangkan antara kubis (brassica) dengan lobak (Raphanus).  Ia menginginkan tanaman hybrid yang berdaun kubis berakar lobak. Ketika tanaman allopolyploid ini disilangkan kembali dengan salah satu tetuanya  (kubis atau lobak), dihasilkan turunan steril.  Hasil silangan kembali ke lobak, turunannya akan be rkromosom 2 n1  + n2  dan gamet tanaman lobak (n1) sehingga kromosom (n2) tidak memiliki pasangan, akibatnya turunan ini steril .  Persilangan  lain allopolyploid y ang berpotensi untuk digunakan secara luas adalah Tricale yang merupakan persilangan gandum durum (triticum t urgidum), tetraploid, genom AABB (2n =4x= 28) dengan Rye diploid, genom (2n = 2x = 14). Allopoliploid adalah keadaan sel yang mempunyai satu atau lebih genom dari genom normal 2n =2x, dimana pasangan kromosomnya tidak homolog. Allopoliploid terbentuk dari hibridisasi antara spesies atau genus yang berlainan genom (hibridisasi interspesies). Tanaman F1-nya akan steril karena tidak ada atau hanya beberapa kromosom homolog. Bila terjadi penggandaan kromosom spontan atau diinduksi maka tanaman menjadi fertil. Beberapa tanaman yang termasuk allopoliploidi alami adalah gandum, terigu, kapas, tembakau, tebu dan beberapa spesies kubis. Allopoliploidi ditemukan ada yang allopoliplod segmental (sebagian kromosom homolog) menyebabkan steril sebagian, dan allopolyploid (semua kromosom tidak homolog) menyebabkan steril penuh. Allopoliploid segmental memiliki segmen kromosom homologous dan homoeologus (homolog parsial) yang selama miosis dapat terjadi bivalen dan multivalen sehingga pewarisannya campuran disomik-polisomik. Dikatakan juga bahwa prototipe poliploidi dari rumput-rumputan seperti gandum adalah allopolyploid, jagung adalah alloploidi segmental dan padi adalah paleopoliploid.
Tujuan induksi allopoliploid adalah mengkombinasi sifat-sifat yang diinginkan dari dua tetua diploid ke dalam satu tanaman. Beberapa manfaat alloploidi untuk para pemulia adalah : (1) dapat mengidentifikasi asal genetik spesies tanaman poliploidi, (2) menghasilkan genotip tanaman baru, (3) dapat memudahkan transfer gen antar spesies dan (4) memudahkan transfer atau subtitusi kromosom secara individual atau pasangan kromosom.  Para pemulia menginduksi poliploidi dengan menyilangkan antara spesies budidaya tetraploid dengan kerabat liarnya dengan tujuan supaya gen yang diinginkan dapat ditransfer dari spesies liar ke kultivar budidaya. Pendekatan pembuatan allopoliploid ini kelihatan kurang berhasil dibanding induksi autopoliploid. Kesulitan yang ditemui dengan pendekatan ini adalah : (1) adanya “barier incompatible” antar kedua spesies yang akan disilangkan, (2) terjadi pembuahan tetapi mengalami aborsi embrio. Kendala dalam menghasilkan tanaman allopoliploid ini dapat diatasi dengan teknik hibridisasi baru yaitu fusi protoplas atau hibridisasi somatik.
Cari contoh tanaman dan faktor penyebab tanaman itu mengalami autopoliploidi dan allopoliploidi ?
Poliploid yang terjadi akibat perlakuan, misalnya perlakuan dengan kolkisin. Kolkisin ini tergolong alkaloid yang diperoleh dari tumbuhan Colchum autamnale.  Perlakuan dengan koklisin pada saat mitosis berakibat terhambatnya pembentukan benang spindle mitosis. Dalam hal ini akibat perlakuan maka kromosom yang telah mengalami replikasi tetap tidak terpisah dan tidak dapat masuk ke tahap mitosis anaphase berimigrasi ke kutub-kutub sel. Lebih lanjut jika efek kolkisin itu hilang maka sel itu dapat berlangsung memasuki tahap siklus sel interfase; dan pada keadaan tersebut sel tadi mempunyai jumlah kromosom sebanyak 2 kali lipat. Atas dasar asal usul  kejadiannya poliploidi dibedakan menjadi autopoliploidi dan allopoliploidi.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar