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.
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.
teimakasih, sangat membantu artikelnya dan lebih bagus jika disertakan sumber info nya :) barakallahu feek,
BalasHapus