PEWARISAN SIFAT PADA TANAMAN

 PEWARISAN SIFAT PADA TANAMAN 

Pendahuluan

             Prinsip tentang gen dan pewarisan sifat modern pertama kali dikemukakan oleh Gregor Mendel (Tosida et al. 2011). Pewarisan sifat adalah proses penurunan sifat dari induk ke keturnannya. Mendel memulai percobaannya dengan mempelajari tujuh jenis sifat yang diturunkan pada tanaman buncis dan menemukan teori persilangan untuk gen-gen yang independen (Artadana et al. 2018). Teori tersebut disebut juga hukum mendel 1 yang menyatakan bahwa gen dari anak merupakan perpaduan dari gen-gen kedua orang tuanya. Persilangan mendel tersebut termasuk kedalam persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda yang menjadi dasar untuk ilmu genetika Mendel (Firdauzi et al. 2014). Dari hasil persilangan tersebut diamati keragaan sifat pada turunan pertama (F1), kemudian mengamati keragaan sifat pada individu-individu dari populasi (F2) yang pada umumnya bersegregasi, dan terakhir menganalisis data yang dihasilkan. Mendel juga menyilangkan dua galur murni dengan dua karakter berbeda (dhibrid) yaitu ercis biji bulat bulat berwarna kuning dengan ercis biji kisut berwarna hijau. Hasil persilangan dihibrid yang dilakukan menunjukkan pewarisan bentuk biji tidak dipengaruhi oleh pewarisan sifat warna biji. Melalui percobaan tersebut tercipta Hukum Mendel II yang dikenal sebagai prinsip pengelompokan secara bebas (Nusantari 2013). Prinsip assortasi menayatakan bahwa pada saat terjadi pembentukan gamet, masing-masing alel mengelompok secara bebas. 

            Uji khi kuadrat adalah pengujian hipotesis mengenai perbandingan antara frekuensi observasi yang aktual dengan frekuensi harapan (Rochmawati 2018). Uji khi kuadrat dapat digunakan untuk menguji hipotesis apabila dalam populasi terdiri atas dua atau lebih kelas dimana datanya berbentuk kategorik. Bila χ 2 -hitung ≤ χ 2 db α , maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan. Sebaliknya, bila Bila χ 2 - hitung > χ 2 db α , maka sebaran pengamatan berbeda dari sebaran harapan. Sistem penggolongan darah ABO pertama kali ditemukan oleh Karl Landsteiner pada tahun 1900 dengan mencampur eritrosit dan serum darah para stafnya. Landsteiner, dari percobaantersebut menemukan 3 dari 4 jenis golongan darah dalam sistem ABO, yaitu A, B, dan O. Golongan darah yang keempat, yaitu AB ditemukan pada tahun 1901 (Farhud et al. 2013). Golongan darah ABO pada manusia ditentukan berdasarkan jenis antigen dan antibodi yang terkandung dalam darahnya, yaitu golongan darah A memiliki sel darah merah dengan antigen A dipermukaan eritrositnya dan menghasilkan antibodi terhadap antigen B dalam serum darahnya. Golongan darah B memiliki antigen B di permukaan eritrositnya dan menghasilkan antibodi terhadap antigen A dalam serum darahnya. Golongan darah AB memiliki sel darah merah dengan antigen A dan B di permukaan eritrositnya serta tidak menghasilkan antibodi terhadap antigen A maupun antigen B dalam serum darahnya. Sedangkan golongan darah O memiliki sel darah tanpa antigen, tetapi dalam serumnya terdapat antibodi terhadap antigen A dan B. (Rahman et al. 2019). 

Tujuan

Praktikum ini bertujuan mempelajari pewarisan sifat pada tanaman Sweet Pea (Lathyrus odoratus) dengan menggunakan uji Khi-kuadrat pada percobaan monohibrid dan dihibrid, serta mamahami penerapannya pada pewarisan sifat golongan darah sistem-ABO. 

Hasil Pengamatan 

Pembahasan

 A. Analisis Monohibrid dan Dihibrid dari Hasil Percobaan Bateson et al. (1905) 

        Determinisme genetik atau pengendalian genetik untuk masing-masing sifat warna bunga dan bentuk polen Sweet Pea (Lathyrus odoratus) memiliki ciri khas masing-masing dikendalikan oleh sifat dominan. Seperti pada warna bunga Sweet Pea dikendalikan oleh warna ungu yang bersifat dominan dan warna merah yang bersifat resesif. Sama halnya dengan bentuk polen Sweet Pea dikendalikan oleh bentuk polen panjang yang bersifat dominan dan bentuk polen pendek yang bersifat resesif. 

            Gen pengendali sifat warna bunga dan gen pengendali sifat bentuk polen berada pada kromosom yang sama karena sesuai dengan fungsi utamanya yaitu untuk menyimpan materi genetik yang menentukan sifat dan kekhasan setiap individu. Serta kromosom berperan pembelahan sel dan memastikan masing-masing sel yang telah membelah mendapatkan gen yang sama. Pada pengendali sifat suatu makhluk hidup merupakan jenis kromosom autosom yang berupa kromosom homolog yang memiliki bentuk yang sama dan lokus gen yang bersesuaian (Ramlawati et al. 2017). Kromosom homolog akan melakukan pindah silang dan akhirnya memunculkan sifat baru pada keturunan selanjutnya (Reece et al. 2014). 

            Kombinasi fenotipe ciri-ciri sifat yang baru muncul pada F2 (tidak ada di tetua maupun F1) terjadi karena terjadinya persilangan F1 (dominasi sifat masingmasing dari tetua) yang sesuai dengan hukum Mendel yang didapatkan hasil 100% sifat mengikuti salah satu tetua F1. (Maulidha dan Sugiharto 2019). Pada persilangan F1 diperoleh keturunan kedua (F2) dan diperoleh faktor yang dominan dan resesif, sehingga menghasilkan perbandingan yang asalnya 3:1, sesudah disilangkan kembali F2 yang memiliki gen dominan dan resesif muncul lagi perbandingan menjadi 9:3:3:1. Dari perbandingan tersebut terlihat bahwa keturunan F2 mempunyai lebih banyak kombinasi yang disebabkan oleh faktor dominan dan resesif dan mekanise berpadu bebas. 

        Pertama benih yang dibeli di toko kebun dibasahi dan didiamkan selama 24 jam. Benih ditempatkan di atas kertas dalam wadah plastik agar tidak terendam air. Kemudian nampan benih diisi kompos. Kompos ditekan lembut untuk menghilangkan udara. Kompos disirami dan benih diletakan di atas kompos dan ditempatkan di setiap kompartemen. Selanjutnya benih ditutup dengan lapisan tipis kompos. Benih dibiarkan sampai dengan sekitar 7 hari. Kemudian ujung tanaman yang tumbuh dipetik saat benih berukuran sekitar 10-15 cm. Selanjutnya Sweet pea ditanam di lingkungan baru (aklimatisasi). Tanah digali sehingga menjadi lubang kecil kemudian diisi kompos dan ditutupi dengan lapisan tanah di atasnya. Tongkat dengan jumlah empat buah digunakan untuk membuat wigwam. Tongkat ditempatkan dalam pola persegi dengan jarak 30 cm dan ikat menjadi satu. Canes diikat dengan sepotong benang. Kacang polong diikat ketika 60 cm. Tanaman disiram dengan teratur agar tetap terjaga sampai muncul bunga. Setelah bunga sudah tumbuh, waktu untuk persilangan sudah bisa dimulai dengan dicarinya tunas bunga berbeda yang masih muda untuk pernyerbukan. Kelopak bunga dibuka keseluruhan dengan perlahan mengunakan penjepit sampai terlihat putik bungga. Kemudian serbuk sari ditempelkan di kepala putik untuk dapat terjadinya persilangan. Kemudain diberi label untuk membedakannya dan inilah adalah bunga persilangan yang nantinya akan mekar. 

B. Pewarisan Sifat Golongan Darah Sistem-ABO 

            Genotipe golongan darah yang dimiliki Ayah saya adalah 𝐼𝐵𝑖 dengan fenotipe yang disebut B heterozigot. Sedangkan Ibu saya memiliki genotipe golongan darah 𝑖𝑖 dengan fenotipe yang disebut O. Saya mempunyai golongan darah B heterozigot dengan genotipe 𝐼𝐵𝑖. Sedangkan ketiga adik saya mempunyai golongan darah O dengan genotipe 𝑖𝑖. Dalam menentukan dan memastikan genotipe saya sudah cukup dengan menggunakan data golongan darah dari Ayah dan Ibu saya. Terlihat pada silsilah pewarisan sifat golongan darah keluarga, Ayah saya mempunyai golongan darah B heterozigot dan Ibu saya bergolongan darah O. Berdasarkan pewarisan sifat Hukum Mendel satu, perkawinan dua individu B heterozigot dan O akan menghasilkan keturunan dengan genotipe 𝐼𝐵𝑖 dan 𝑖𝑖. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan golongan darah yang dihasilkan oleh saya dan adik-adik saya, yaitu B heterozigot dan O. Dengan begitu untuk menentukan genotipe saya cukup dari data golongan darah orang tua saya dan golongan darah saudara kandung saya hanya sebagai data pendukung untuk membuktikan hukum mendel satu mengenai pewarisan sifat. Kemungkinan golongan darah anak-anak saya jika menikah dengan orang yang mempunyai golongan darah sama seperti saya, yaitu B homozigot 25%, B heterozigot 50%, dan O 25%. 

Simpulan

         Pewarisan sifat pada tanaman Sweet Pea (Lathyrus odoratus) yang dilakukan pada percobaan monohibrid dan dihibrid dapat dipastikan dengan menggunakan uji Khi-kuadrat. Uji khi kuadrat adalah pengujian hipotesis mengenai perbandingan antara frekuensi observasi yang aktual dengan frekuensi harapan. Sifat golongan darah juga dapat diketahui dengan menyilangkan genotipe golongan darah orang tua yang mengikuti aturan Hukum Mendel. 

Daftar Pustaka

Artadana Made BI, Savitri DW. 2018. Dasar-Dasar Genetika Mendel dan Pengembangannya.                         Yogyakarta: Graha Ilmu. 

Farhud DD, Yeganeh, MZ. 2013. A brief history of human blood groups. Iranian J Public Health.                 [diakses 2021 Sep 14];42(1):1-6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3595629/.                   Maulidha RA, Sugiharto NA. 2019.

Pengaruh kombinasi persilangan jagung (Zea mays L.) terhadap karakter kualitatif pada hibridanya             (F1). Jurnal Produksi Tanaman. [diakses 2021 Sep 16]; 7(5):755-765.                 http://protan.studentjournal.ub.ac.id/index.php/protan/article/viewFile/1113/1130. 

Nadia B, Handayani D, Rismiati R. 2010. Hidup Sehat Berdasarkan Golongan Darah. Jakarta: Dukom             Publisher. Rahman Ikah, Darmawati S, Kartika Indra A. 2019. Penentuan golongan darah sistem             ABO dengan serum dan reagen anti-sera metode slide. Jurnal Gaster. 17(1):77-85. doi:                         10.30787/gaster.v17i1.330. 

Reece JB. 2017. Campbell Biology. 11th ed. New York: Pearson. doi: 10.1007/s13398-014- 0173-7.2. 

Tosida TE, Utami KD. Pemodelan sistem pewarisan gen manusia berdasarkan hukum mendel dengan              algoritma branch and bound. Jurnal Ekologia. [diakses 2021 Sep 16]; 11(1):44-52.                                   https://journal.unpak.ac.id/index.php/ekologia/article/download/238/162.