MAKALAH DASAR PEMULIAAN TANAMAN (MENYERBUK SILANG)
DISUSUN OLEH : KELAS B AGROTEKNOLOGI SEMESTER 3
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR JAWA TIMUR FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI 2017
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG Di era yang semakin maju ini, kebutuhan akan pangan sangat mendesak. Akan tetapi jumlah manusia semakin banyak sedangkan lahan pertanian semakin semakin sempit. Sehingga diperlukan diperlukan suatu metode yang mampu mengatasi permasalahan ini, yaitu dengan cara pemuliaan tanaman. Salah satu upaya yang perlu kita lakukan untuk meningkatkan hasil pertanian adalah dengan penggunaan bibit unggul. Sifat bibit unggul pada tanaman dapat timbul secara alami karena adanya seleksi alam dan dapat juga timbul karena adanya campur tangan manusia. Persilangan merupakan salah satu cara untuk menghasilkan rekombinasi gen. Pemuliaan tanaman merupakan cara untuk mengubah susunan genetik tanaman, sehingga memiliki sifat sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Pelaku kegiatan pemuliaan tanaman ini disebut pemulia tanaman. Dalam pemuliaan tanaman, kita harus mengetahui tentang perilaku biologi tanaman dan pengalaman dalam budidaya karena dalam pemuliaan tanaman kedua hal tersebut digabungkan. Strategi dalam pemuliaan tanaman masa kini adalah dengan melakukan peningkatan variasi genetik yang diikuti kemudian dengan seleksi pada keturunannya. Pemuliaan tanaman biasanya mengarah pada domestikasi pada domestikasi meskipun tidak selalu demikian. Peningkatan variasi genetik dapat dilakukan melalui berbagai cara, yaitu : introduksi, persilangan, manipulasi genom, manipulasi genom, manipulasi gen manipulasi gen atau bagian kromosom, bagian kromosom, transfer gen.Persilangan gen.Persilangan pada tanaman dapat dibagi menjadi dua, yaitu menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang. Contoh tanaman yang menyerbuk sendiri yaitu cabe, padi, tomat, dan lain-lain. Sedangkan contoh tanaman yang menyerbuk silang yaitu tebu, alpukat, jagung, pepaya, dan lain-lain. Menyerbuk silang merupakan salah satu metode pada persilangan tanaman. Menyerbuk silang adalah proses menempelnya serbuk sari pada kepala putik pada tanaman yang berbeda tetapi masih dalamsatu varietas. Pada dasarnya tanaman pen yerbuk silang adalah heterozigot dan heterogenus. Satu individu dan individu lainnya genetis berbeda. Karena keragaman genetis yang umumnya cukup besar dibanding dengan tanaman penyerbuk sendiri dalam menentukan kriteria seleksi diutamakan pada sifat ekonomis yang terpenting dulu, tanpa dicampur aduk dengan sifat – sifat lain yang kurang urgensinya. Pengertian yang bertalian dengan keseimbangan HardyWeinberg pengertian mengenai silang dalam, macam – macam gen dan sebagainya sangat membantu memahami sifat – sifat – sifat sifat tanaman penyerbuk silang dan metode – metode – metode metode seleksinya. Metode pemuliaan tanaman menyerbuk silang sedikit berbeda dengan tanaman menyerbuk sendiri karena pada tanaman menyerbuk silang, dalam populasi alami terdapat
individu-individu yang secara genetik heterozigot untuk kebanyakan lokus. Secara genotipe juga berbeda dari satu satu individu ke individu lainnya, sehingga keragaman genetik dalam populasi sangat besar. Fenomena lain yang dimanfaatkan dalam tanaman menyerbuk silang adalah ketegaran hibrida atau heterosis. Heterosis didefinisikan sebagai meningkatnya ketegaran (vigor) dan besaran F1 melebihi kedua tetuanya. Sebaliknya bila diserbuk sendiri akan terjadi tekanan inbreeding. Beberapa metode yang populer pada tanaman menyerbuk silang misalnya pembentukan varietas hibrida, seleksi massa, seleksi daur ulang, dan dilanjutkan dengan pembentukan varietas bersari bebas atau varietas sintetik.
1.2 TUJUAN Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Dasar Pemuliaan Tanaman serta memberikan informasi kepada pembaca tentang Penyerbukan Silang pada Tanaman
BAB II GENETIKA
2.1. Dasar Genetika Sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah. Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah JOHAN GREGOR MENDEL.Orang yang pertama mempelajari sifat-sifat menurun yang diwariskan dari sel sperma adalah HAECKEL (1868). Mendel mempelajari hereditas pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum) dengan alasan: 1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok. 2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri (Self polination). 3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan silang. 4. Segera menghasilkan keturunan. Dari hasil penelitiannya tersebut Mendell menemukan prinsip dasar genetika yang lebih dikenal dengan Hukum Mendell. Hukum Mendell I/Hukum Pemisahan Bebas
Hukum Mendell I dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi. Persilangan dengan dominansi adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut sifat resesif.
Hukum Mendell II/Hukum Berpasangan Bebas
Hukum Mendell II dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih. Hipotesis Mendel :
Tiap sifat organisma hidup dikendalikan oleh sepasang "faktor keturunan". Pada waktu itu Mendel belummenggunakan istilah "gen".• Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya, kedua bentuk alternatif disebut pasangan ALELA.
Satu dari pasangam alela itu dominan dan menutup alela yang resesif bila keduanya ada bersama-sama.
Pada pembentukan "gamet" alela akan memisah, setiap gamet menerima satu faktor alela tersebut c dikenal sebagai HUKUM PEMISAHAN MENDEL atau PRINSIP SEGREGASI SECARA BEBAS.
individu murni mempunyai dua alela yang sama (homozigot), alel dominan diberi simbol huruf besar sedang alel resesif huruf kecil.
Genotip adalah komposisi faktor keturunan (tidak tampak secara fisik). Fenotip adalah sifat yang tampak pada keturunan.Pada hibrida atau polihibrida berlaku prinsip berpasangan secara bebas.
2.2. Kromosom Gen KROMOSOM adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam h al sifat keturunan (hereditas). Kromosom adalah khas bagi makhluk hidup. Gen adalah "substansi hereditas" yang terletak di dalam kromosom. Gen bersifat antara lain :
Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
Mengandung informasi genetika.
Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.
Sepasang kromosom adalah "HOMOLOG" sesamanya, artinya mengandung lokus gen-gen yang bersesuaian yang disebut alela. Lokus adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom. Alel ganda (multiple alleles) adalah adanya lebih dari satu alel pada lokus yang sama. Dikenal dengan dua macam kromosom yaitu: 1. Autosom, disebut juga kromosom biasa atau kromosom tubuh. Autosom tidak menentukan jenis kelamin organisme. Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, memiliki 44 autosom. Selebihnya, 2 kromosom, adalah kromosom kelamin. Penulisan autosom dilambangkan dengan huruf A sehingga penulisan autosom sel somatis manusia adalah 44A atau 22AA. 2. Gonosom, disebut juga kromosom kelamin atau kromosom seks. Gonosom dapat menentukan jenis kelamin makhluk hidup. Jumlahnya sepasang pada sel somatis. Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, terdapat 44 autosom dan 2 gonosom. Terdapat 2 jenis gonosom, yaitu X dan Y. Umumnya pada makhluk hidup, gonosom X menentukan jenis kelamin betina dan gonosom Y menentukan jenis kelamin jantan. Susunan gonosom wanita XX dan gonosom pria XY. Oleh karena itu, penulisan kromosom sel somatis (2n) adalah 44A + XY (pria) atau 44A + XX (wanita). Adapun untuk sel gamet (n) adalah 22A + X atau 22A + Y.
Ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom a dalah Thomas Hunt Morgan Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah (Drosophila melanogaster) dengan alasan sebagai berikut: - Cepat berkembang biak, - Mudah diperoleh dan dipelihara, - Cepat menjadi dewasa (umur 10 - 14 hari sudah de~wasa), - Lalat betina bertelur banyak, - Hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti.
2.3.
Pola-pola Hereditas Orang yang mula-mula mendalami hal pola-pola hereditas adalah W.S. SUTTON dari Amerika Serikat. Menurut Sutton bila ada gen-gen yang mengendalikan dua sifat beda
bertempat pada kromosom yang sama, gen-gen itu tak dapat memisalkan diri secara bebas lebih-lebih bila gen-gen itu berdekatan lokusnya, maka akan berkecenderungan untuk selalu memisah bersama-sama. Peristiwa ini disebut LINKAGE (PAUTAN). Ada kalanya kromosom yang memisah tidak membawa seluruh gen yang dimiliki tetapi hanya sebagian saja yang terbawa sedangkan sisanya dipenuhi oleh kromosom pasangannya. Peristiwa ini disebut CROSSING-OVER(PINDAH SILANG). Kejadian ini diteliti oleh Morgan. 2.4.
Genetika Modern Sebagai substansi hereditas sekarang dikenal sebagai asam nukleat yaitu :
ADN (Deoxiribose Nucleic Acid).
ARN (Ribose Nucleic Acid).
DNA terdiri dari dua pita yang saling terpilin (Double Stranded DNA = DS-DNA) dan dikenal dengan istilah "DOUBLE HELIX" yang modelnya pertama kali dibuat oleh James d. Watson (Amerika Serikat) dan Francis Crick (Inggris) tahun 1953, diperbaiki modelnya oleh Wilkins. Jika DNA melakukan TRANSKRIPSI bentuknya adalah single stranded (ss-dna). DNA tersusun dari banyak sekali nukleotida.batu "nukleotida" terdiri dari - Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa" atau "ribosa"). - Satu molekul fosfat. - Satu molekul basa nitrogen (basa nitrogen terdiri dari dua jenis yaitu) A. PURIN Þ ADENIN dan GUANIN. B. PIRIMIDIN Þ TIMIN, SITOSIN dan URASIL. Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "NUKLEOSIDA"
BAB III PEMBENTUKAN POPULASI A. Pembentukan Populasi Dasar Ruang lingkup pemuliaan tanaman dibagi menjadi empat kegiatan besar, yaitu pembentukan keragaman genetic (sebagai populasi dasar/bahan dasar proses pemuliaan tanaman), seleksi (pemilihan yang didasarkan pada penilaian genetik dari populasi yang diseleksi), pengujian (menguji individu-individu yang terseleksi u ntuk dipastikan kualitas dan kuantitasnya sebelum akhirnya dilepas) dan pelepasan varietas. Tersedianya populasi dasar merupakan langkah awal dalam program pemuliaan tanaman menyerbuk silang. Populasi dasar dapat berasal dari genotype local atau yang dibentuk oleh pemulia. Populasi dasar yang sudah ada, perlu diperbaharuhi oleh pemulia melalui sistem persilangan tertentu agar menjadi lebih efektif. Pembentukan populasi dasar mempunyai tujuan untuk meningkatkan keragaman karakter yang mempunyai nilai ekonomis dan mempertahankan keseragaman karakter lain. Misalnya, apabila ada pemuliaan tanaman yang diharapkan adanya peningkatan produksi maka karakter produksi tersebut diusahakan beragam pada populasi dasar. Sementara, karakter lain seperti kemasakan, tinggi tanaman, dan kualitas agak seragam. Pemabentukan populasi dasar tergantung pada macam tanaman dan meodel seleksi yang digunakan. Setelah melakukan persilangan, hanya dibutuhkan satu generasi kawin acak untuk kombinasi-kombinasi baru. Jika lebih dari satu generasi kawin acak sebelum dimulai seleksi keragaman akan tetap sama. Penyediaan materi pemuliaan (populasi dasar) yang memiliki keragaman genetik yang tinggi sangat penting untuk menunjuang proses pemuliaan tanaman. Karena suatu tanaman dapat ditingkatkan potensi genetiknya jika terdapat keragaman genetik dalam populasinya. Peningkatan keragaman (variabilitas) genetic apabila aksesi tidak ada satu pun yang memiliki suatu sifat yang diinginkan, pemulia tanaman melakukan beberapa cara untuk merakit individu yang memilikim sifat ini. Beberapa cara yang dapat dilakukan adalah introduksi bahan koleksi, persilangan, manipulasi kromosom, mutasi dengan paparan radioaktif atau bahan kimia tertentu, penggabungan (fusi) protoplas/inti sel, manipulasi urutan gen, transfer gen, dan manipulasi regulasi gen. Populasi dasar merupakan campuran varietas unggul, hibrida dan galur (untuk galur boleh ada boleh tidak) Setiap dicampur terjadi persilangan terbuka kemudian diseleksi melalui seleksi massa. Contohnya adalah :
Hibrida Masalah : persilangan dan saat mencari galur penghasil benihnya. Benih yang
dihasilkan sedikit, usaha – usaha persilangan galur dengan varietas.
Sintetis (Ideal Type) Sama dengan campuran galur merupakan peluang dengan melakukan penyerbukan
silang galur dicampur terjadi persilangan biji berubah seleksi massa varietas sintetis. B. Macam Persilangan Keragaman genetik pada populasi dasar dapat ditentukan melalui genotipe penyusun dan karakter perkawinan setiap individu anggotan populasi dasar. Berikut adalah lima sistem persilangan yang dikenal pada tanaman menyerbuk silang. 1. Kawin acak (random mating) Pada prinsipnya setiap individu dapat melakukan kawin acak, karena mempunyai kesempatan sama untuk membentuk keturunan dan setiap bunga betina dapat diserbuki oleh setiap gamet jantan. Kawin acak yang mengikuti seleksi dapat mengubah frekuensi gen, keragaman populasi, dan korelasi genetik antara kerabat dekat. Walaupun dapat mengubah frekuensi gen tetapi, kecil pengaruhnya terhadap homozigotas tanaman. Kawin acak menyebabkan populasi tanaman menyerbuk silang bersifat heterosigot dan heterogenus (beragam). Berdasarkan model diploid, dua alel per lokus misalnya A dan a, struktur genetik populasi tanaman menyerbuk silang dapat dinyatakan sebagai berikut: DAA + HAa + Raa, dengan D: homosigot dominan, H: heterosigot, dan R: homosigot resesif. Frekuensi Gen dan Genotipe dalam Populasi.
Suatu Populasi dicirikan oleh frekuensi alel/gen dan frekuensi genotipe penyusun populasi.
–
Frekuensi alel/gan: proporsi suatu alel/gen dlm populasi
–
Frekuensi genotipe: proporsi suatu genotipe terhadap genotipe total dlm populasi.
Contoh: Suatu populasi terdiri atas 100 individu tanaman dengan struktur genotipe: 50 AA + 40
Aa + 10 aa. Berapakah frekuensi masing-2 genotipe dan masing-2 gen?
Frekuensi Genotipe: –
frekuensi genotipe AA (D) = 50/100 = 0,5;
–
frekuensi genotipe Aa (H) = 40/100 = 0,4; dan
–
frekuensi genotipe Aa (R) = 10/100 = 0,1. Frekuensi Gen/Alel:
–
frekuensi alel A = {(2x50)+(1x40)} / (2x100) = 0,70 = (D+1/2H)
–
frekuensi alel a = {(1x40)+(2x10)} / (2x100) = 0,30 = (1/2H+R) Kawin Acak (Random Mating) Pada Populasi Menyerbuk Bebas (D AA + H Aa + R aa): Jika f(A) = p, f(a) = q, maka setelah sekali kawin acak terbentuk populasi p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = (pA +qa)2 Frekuensi Gen dan Genotipe Tetap . Dari Generasi Ke Generasi (Hukum.HardyWeinberg)
Hukum Hardy-weinberg : Populasi kawin acak yg mencapai Equilibrium (keseimbangan
populasi), frekuensi gen dan genotipe akan konstan (tidak berubah) dari generasi ke generasi bila tidak ada faktor luar (seleksi, migrasi dan mutasi) yang berpengaruh.
Untuk mencapai Equilibrium (keseimbangan populasi), diperlukan sekali kawin acak.
Misalnya suatu populasi (0,50AA + 0,40Aa + 0,10aa), frekuensi alel A = 0,7 dan alel a = 0,3.
Kawin acak populasi tersebut menghasilkan populasi baru: (0,7A+0,3a)2 = 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa.
2. Kawin antar tanaman secara genetik sejenis (genetic assortative mating) Sistem perkawinan ini lebih dikenal dengan istilah tangkar dalam (inbreeding). Dengan perkawinan ini akan meningkatkan peluang diturunkannya gamet sama dari kedua tetuanya, yang cenderung menurunkan persentasi heterozigotas dalam populasi yang berakibat pada penurunan karakter tanaman. Menurut percobaan East tahun 1908 dan Shull tahun 1909 pada tanaman jagung, baru mendapatkan hasil yang dapat menjelaskan akibat inbreeding. Berdasarkan hasil percobaan tersebut dapat diambil kesimpulan, yaitu 1) muncul sejumlah besar genotipe yang mati dan lemah pada generasi tangkar dalam; 2) individu bahan percobaan ternyata terpisah secara capat ke dalam galur-galur berbeda, yang masing-masing galur menunjukkan makin seragam dalam berbagai karakter morfologi dan fisiologi, seperti tinggi tanaman, panjang tongkol dan kemasakan; 3) banyak galur yang menurun karakternya dan produktivitasnya serta tidak bertahan, walaupun ditumbuhkan pada lingkungan yang menguntungkan; serta 4) galur yang masih hidup menunjukkan penurunan ukuran dan kekuatannya. Tangkar dalam tanpa seleksi terarah akan meningkatkan keragaman genetik. Selain itu, juga berpengaruh terhadap peningkatan keragaman genetik antar kerabat dekat. Namun, tangkar dalam diikuti seleksi akan dapat memperkecil keragaman genetik. Sistem ini cocok untuk menghasilkan galur homozigot. 3. Kawin antar tanaman secara fenotipe sejenis (pheno typic assortative mating) Sistem perkawinan ini terjadi pada tanaman yang fenotipenya sejenis atau serupa, maka pengaruh yang terjadi bergantung ada tidaknya peristiwa dominan. Apabila tidak ada peristiwa dominan maka perkawinan hanya terjadi pada tipe ekstrim, misalnya AA x AA dan aa x aa. Perkawinan ini sebagai akibat terjadinya konsentrasi dari tipe ekstrim ini dan tipe homozigot akan dapat dipertahankan. Sistem ini cocok apabila tujuan pemuliaan yaitu mengembangkan tipe ekstrim. 4. Kawin antar tanaman secara genetik tidak sejenis (genetic disassortative mating) Sistem perkawinan antar tanaman secara genetik tidak sejenis, dimana sistem ini berkaitan dengan persilangan antarspesies. Perkawinan ini disebut juga silang luar (outbreeding). Tujuan utama bukanlah untuk membentuk populasi dasar, tetapi untuk meningkatkan keragaman genetik yang berkaitan dengan sumber bahan pemuliaan tanaman. Selain itu, juga untuk memperoleh populasi dengan stabilitas maksimum.
5.
Kawin antar tanaman secara fenotipe tidak sejenis (phenotypic disassortative mating) Sistem ini dilakukan bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi kelemahan tanaman atau populasi bahan seleksi. Dengan memilih tetua yang fenotipenya berbeda, dimungkinkan untuk mengatasi kelemahan salah satu tetua. Pada sistem ini cenderung mempertahankan heterozigositas dalam populasi, tetapi mengurangi keragaman populasi apabila nilai tipe ekstrim mendekati rata-rata populasi. Akibat lain sistem ini akan mengurangi korelasi genetik anatarkerabat.
BAB IV SELEKSI A. Seleksi Massa
Seleksi massa, pemilihan tetap berdasarkan pada individu tanaman dan penilaian fenotipe. Sebagai bahan seleksi adalah populasi kawin acak yang tidak memperhatikan asal gamet jantan. Kelebihan seleksi ini yaitu mudah dilaksanakan, murah, dapat dilakukan pada populasi besar dan dapat menekan terjadinya tangkar dalam. Kelemahannya adalah memerlukan tempat penanaman yang terpisah dari populasi lain dan kemajuan seleksi tergolong rendah. Diharapkan dengan seleksi massa diperoleh populasi keturunan dengan frekuensi gen yang dikehendaki lebih besar. Oleh karena itu, efisiensi seleksi tergantung dari kecermatan menilai fenotipe agar juga mencerminkan nilai genotipe. Penilaian akan lebih mudah dilakukan apabila ditinjau dari karakter kualitatif karena penampak an fenotipe juga merupakan nilai genotipe. Dengan demikian, seleksi massa efektif untuk tujuan peningkatan karakter kualitatif seperti warna biji, tinggi tanaman, ukuran tongkol, letak tongkol, kemasakan dan kandungan minyak, serta protein. Sebaliknya akan menjadi kurang efektif untuk karakter kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen. Seleksi massa sesuai untuk karakter dengan heretabilitas tinggi, tetapi tidak sesuai untuk karakter dengan heretabilitas rendah. Upanya meningkatkan efisiensi seleksi massa, misalnya pada produksi tanaman jagung. Teknik yang dapat digunakan adalah sebagai berikut. 1. Seleksi hanya pada karakter penting. 2. Petak seleksi dibatasi 1/6-1/2 ha dan pemeliharaan seseragam mungkin agar dapat memperkecil keragaman lingkungan. 3. Petak seleksi dibagi menjadi sub plot yang hanya berisi kurang lebih 4 baris dan masing-masing baris hanya 10 tanaman. Seleksi sebesar 10% sehingga tiap sub plot dipilih empat tanaman terbaik. Pemabgian petak tersebut dimaksudkan untuk memperkecil keragaman lingkungan mikro pada produksi individu tanaman sehingga meningkatkan heretabilitas.
B. Seleksi Barisan Satu Tongkol (Ear To Row Selection)
Seleksi satu tongkol satu baris pada jagung, sedang pada tanaman lain disebut head-to-row, yakni satu malai satu baris. “Bagan pemuliaan half sib selection” awalnya dirancang oleh Hopkins (1899). Dalam Dahlan (1994) di Universitas Illinois untuk menyeleksi presetase kandungan minyak dan protein yang tinggi maupun yang rendah pada jagung. Bagan seleksi ini merupakn modifikasi dari seleksi massa yang menggunakan pengujian keturunan (progeny test) dari tanaman yang terseleksi, untuk membantu/memperlancar seleksi yang didasarkan atas keadaan fenotip individu tanaman. Langkah – langkah pelaksanaan seleksi ear-to-row : 1. Musim I Seleks individu-individu tanaman berdasarkan fenotipnya dari populasi yang beragam dan mengadakan persilangan secara acak. Setiap tananan bijinya dipanen terpisah. 2. Musim II Sebagian biji dari masing-masing tongkol ditanam dalam barisan-barisan keturunan yang terisolasi, dan sisanya disimpan. Seleksi setiap individu fenotip tanaman yang terbaik pada baris keturunan dengan membandingkan baris-baris keturunan 3. Musim III Biji-biji sisa dari tetua yang keturunannya superior dicampur untuk ditanam di tempat
yang
terisolasi
dan
terjadi
perkawinan
acak.
Dalam pencampuran tersebut diseleksi lagi fenotip-fenotip individu tanaman yang baik untuk diteruskan ke siklus berikutnya. Tanaman di dalam baris-baris keturunan adalah saudara tiri (half sibs), dengan demikian metode ini memasukkan pengujian tanpa ulangan dari keturunan-keturunan bersari bebas dari tanaman terpilih. Karena kita memilih satu tongkol satu baris, maka kelemahannya adalah kemungkinan terjadinya inbreeding cukup besar. Karena satu tongkol menjadi satu baris yang dalam baris itu merupakan satu famili. Timbulnya inbreeding ini mengurangi kemajuan genetik pada proses seleksinya. C. Seleksi Berulang (Recruitment Selection)
Dalam recurrent selections, genotipe-genotipe dan keturunan hasil selfing diseleksi dan hasil seleksi dilakukan intercross (persilangan antar genotipe terpilih) dalam semua kombinasi persilangan yang mungkin terjadi untuk menghasilkan populasi baru guna seleksi selanjutnya. Prosedur ini sangat membantu dalam mempertahankan frekuensi
gen dan genotipe yang terpilih. Sikius seleksi berulang-ulang dapat dibuat selama menguntungkan dalam perbaikan sifat-sifat yang dikehendaki. Genotipe-genotipe yang digunakan sebagai tetua untuk generasi berikutnya dalam recurrent selection dipilih dengan pertolongon melalui progeny test (uji keturunan) apabila sifat-sifat yang diseleksi sulit untuk dievoluasi dengan dasar kenampakan sotu tanaman tunggal, seperti misalnya daya hash tanaman. Progeny test tidak diperlukan abila seleksi dilakukan untuk sifat-sifat tanoman yang mudah diidentifikasi dengan ngomaton secara visual atau dengan tes sederhana bendasankan tanaman tunggal yang diuji dapat benupa hash selfing, half-sib (saudara tiri seibu atau saudara tiri) atau full-sib (saudara kandung). D. Seleksi Berulang Fenotipa
Seleksi berulang fenotip adalah seleksi dari generasi ke generasi dengan diselingi oleh persilangan antara tanaman-tanaman terseleksi agar terjadi rekombinasi. Tujuan : Mencari individu – individu yang baik pada setiap siklus seleksi dan dengan perkawinan acak di dalam individu – individu baik tersebut. Persyaratan : a.
Cara pemotongan populasi dasar berdasarkan fenotipe individu tanaman
b.
Terdapat kontrol penuh terhadap persilangan
c.
Model peran gen dalam populasi aditif
d.
Tipe uji keturunan tanpa uji keturunan
e.
Varietas komersiil yang akan dibentuk varietas menyerbuk terbuka.
Kelebihan : a. Metode ini bermanfaat untuk sifat dengan heritabilitas tinggi, seperti : kadar minyak dan protein b. Bisa merakit varietas hibrida Prosedur a. Masing – masing tanaman terseleksi dilakukan kawin sendiri (selfing) b. Tanaman terseleksi ditanam dalam baris, kemudia dilakukan saling-silang (intercross) c. Memasuki siklus kedua, keturunan dari siklus pertama dilakukan seleksi dan kawin sendiri kembali
d. Demikian seterusnya
E. Seleksi Berulang Untuk Daya Gabung Umum
Daya Gabung Umum (DGU) = General Combining Ability (GCA) = Kemampuan suatu genotipa menunjukkan kemampuan rata-rata keturunan bila disilangkan dengan sejumlah genotipa lain yang dikombinasikan, dapat dimasukkan persilangan sendiri genotipa itu. Karakteristik seleksi berulang DGU : a. Didasarkan pada penampilan fenotipe keturunan untuk evaluasi genotipa b. Terdapat kontrol persilangan c. Terdapat uji keturunan di mana tetua penguji memiliki keragaman genetik yang luas (varietas berserbuk terbuka, var. hibrida ganda) d. Penguji harus memiliki sifat yang tidak menonjol untuk karakter yang diperbaiki e. Hasil : varietas sintetis, galur-galur potensial A. Prosedur Seleksi Berulang Untuk DGU 1. Pada generasi pertama (G1) menanam populasi dasar dan membuat sejumlah penyerbukan sendiri sehingga dihasilkan sejumlah populasi S1 2. Pada generasi ke dua (G2), sebagian biji dari galur-galur S1 ditanam terpisah dalam baris-baris dan sisa bijinya disimpan. Di samping itu juga ditanam populasi tetua penguji 3. Diadakan sejumlah persilangan antara galur- galur S1 tersebut dengan tetua penguji 4. Biji hasil persilangan pada generasi ke dua ditanam dengan ulangan secukupnya (untuk uji keturunan) 5. Pada generasi ke tiga (G 3) diadakan pemilihan galur
S1 berdasarkan uji
keturunannya. Galur S1 yang menghasilkan keturunan yang baik dipilih untuk diteruskan pada generasi berikutnya 6. Pada generasi ke empat (G 4), sisa biji galur S1 terpilih dicampur dan ditanam. Populasi ini dibiarkan kawin acak, sehingga terjadi rekombinasi. 7. Biji hasil kawin acak ini dicampur untuk digunakan pada siklus berikutnya
F. Seleksi Berulang Untuk Daya Gabung Khusus
Prosedur seleksi ini sama dengan seleksi untuk Daya Gabung umum. Perbedaannya terletak pada tanaman pengujinya (Tester). Pada seleksi untuk DGK dipergunakan galur murni atau keturunan persilangan dua galur murni (hibrida). Tujuan dari DGK ini adalah mencari kombinasi yang khas dan memperlihatkan pe rbaikan terbesar dari suatu populasi. Galur murni-galur murni yang lebih baik dapat diturunkan dari populasi tersebut. Ciri program ini adalah terjadinya peningkatan produksi tanaman keturunan dari populasi dengan penguji Program ini bermaksud untuk meningkatkan keturunan melalui uji DGK atau untuk memperoleh suatu populasi yang lebih baik sebagai bahan dalam seleksi galur-galur murni dengan daya gabung khusus tinggi. P rogram ini diharapkan lebih efektif dibanding seleksi berulang untuk DGU dalam memperoleh tanggap seleksi untuk karakter produksi. Namun pada beberapa penelitian tanaman jagung menunjukkan bahwa apabila ragam aditif dua kali lipat dari ragam dominan maka seleksi untuk daya gabung umum lebih efektif. Varietas penguji-memiliki variabilitas genetik yang sempit
galur murni, hibrida silang
tunggal Varietas yang dihasilkan : hibrida tunggal, ganda G. Seleksi Berulang Untuk Respirok
Seleksi ini berdasarkan uji keturunan untuk mengevaluasi galur, berdasarkan DGU (Daya Gabung Umum) dan DGK (Daya Gabung Khusus). Daya gabung dapat diartikan sebagai kemampuan genotipe untuk memindahkan sifat yang diinginkan kepada keturunannya. Terdapat dua macam da ya gabung yakni Daya Gabung Umum (DGU) dan Daya Gabung Khusus (DGK). Melalui persilangan dialel lengkap, akan dihasilkan informasi mengenai ukuran penampilan rata-rata tetua (DGU) dan informasi mengenai penampilan keturunan da ri hasil kombinasi persilangan (DGK). Seleksi berulang untuk DGU memanfaatkan adanya ragam aditif, sedang seleksi berulang untuk DGK memanfaatkan ragam dominan. Oleh karena itu, seleksi berulang resiprok menyeleksi sekaligus untuk DGU dan DGK, guna meminimalkan kelemah dua metode seleksi tersebut di atas.
Program seleksi berulang resiprok menggunakan dua populasi heterogen dan heterozigot, yang masing-masing digunakan baik sebagai populasi bahan seleksi maupun penguji. Misalnya digunakan populasi A dan B. Apabila populasi A dijadikan bahan seleksi maka populasi B sebagai penguji (tester). Sebaliknya bila B sebagai bahan seleksi maka A sebagai penguji (tester). Proses seleksi ini untuk kedua populasi ini berjalan bersamaan.
BAB V TANGGAP TERHADAP SELEKSI
Pada umumnya kemajuan seleksi adalah linier, terutama kalau ditinjau dari kemajuan jangka pendek. Kemajuan yang cepat pada generasi permulaan (seperti seleksi terhadap tinggi tanaman) menunjukkan suatu perubahan yang besar dari frekuensi mayor gen. jadi pada populasi dasar dengan frekuensi alel yang agak rendah, telah memberikan kemajuan seleksi yang cukup besar oleh seleksi. Pada saat-saa frekuensi gen mendekati fiksasi, jauh lebih sulit untuk mendapatkan kemajuan yang cukup besar. Apalagi bila dibandingkan dengan keadaan dimana frekuensi alel berkenan masih sekitar pertengahan, mungkin memperlihatkan penurunan kemajuan seleksi. A. Tanggap terhadap seleksi jangka pendek Awalnya seleksi dapat menghasilkan respon tinggi karena populasi bahan seleksi biasanya sangat beragam atau diusahakan sangat beragam. Apabila seleksi selanjutnya pada generasigenerasi berurutan maka ragam populasinya menjadi kecil sehingga kemajuan seleksi menjadi lambat yang berarti kemajuan seleksi relatif rendah. Berdasarkan hasil penelitian Gardner (1968) pada tanaman jagung varietas “Golden Mays” yang diseleksi selama 10 generasi menunjukkan peningkatan tanggap seleksi secara linier. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut : pada masing-masing generasi setelah generasi pertama, diseleksi sekelompok tanaman dengan proporsi sama yang berarti nilai diferensial (S) kurang lebih sama pula. Akibatnya adalah nilai kemajuan (R) diharapkan sama pada beberapa generasi berurutan. Dengan demikian rata-rata populasi hasil seleksi akan meningkat secara linier.
B. Tanggap terhadap seleksi jangka panjang Studi tentang seleksi jangka panjang telah dilaksanakan untuk beberapa karakter tanaman jagung. Seleksi ini berlangsung selama 30 atau lebih generasi. Contoh klasik adalah penelitian kebun percobaan di Illinois (Amerika Serikat) tentang seleksi untuk karakter kualitatif yakni kandungan minyak dan protein tanaman jagung. Dari hasil seleksi selama 50 generasi menunjukkan bahwa kemajuan berjalan lambat, bahkan untuk kadar protein menunjukkan naik turunnya tanggap seleksi cukup mencolok, walaupun secara keseluruhannya memperlihatkan kecenderungan naik. Seleksi jangka panjang untuk karakter kuantitatif, terutama produksi, menunjukkan tanggap yang lebih unik. Berdasarkan penelitian-penelitian menghasilkan kesimpulan bahwa tanggap seleksi pada awalnya menunjukkan nilai yang menyolok, namun selanjutnya terjadi
tanggap mendatar atau naik-turun yang tidak menyolok. Studi tentang seleksi jangka panjang dapat disimpulkan sebagai berikut. a. Seleksi memperlihatkan peningkatan menyolok selama bahan seleksi mempunyai keragaman tinggi. b. Apabila seleksi berlanjut akan menghasilkan tanaman-tanaman yang mempunyai persamaan tidak hanya fenotip namun juga genotipenya sehingga persilangan antara mereka dapat dokategorikan silang dalam. c. Seleksi alam dapat menentang seleksi buatan dan apabila menentangnya lebih kuat akan menurunkan rata-rata populasi keturunannya. Saran yang perlu diperhatikan dengan kaitannya dengan seleksi dan kemajuan seleksi adalah sebagai berikut. a. Keragaman populasi perlu diperhatikan sebelum memulai seleksi. b. Keragaman populasi dapat diciptakan melalui persilangan antargenotipe berbeda. c. Program seleksi hanya berlangsung dalam jangka pendek. d. Pada tanaman menyerbuk silang, walaupun intensitas seleksi dapat meningkatkan kemajuan, namun pada tingkat terlalu tinggi dapat menghasilkan tanaman-tanaman yang mempunyai kesamaan genotipe sehingga meningkatkan jumlah gen homozigot pada keturunannya. Dengan demikian, dapat menyebabkan tekanan tangkar dalam.
BAB VI VARIETAS HIBRIDA
HETEROSIS
Heterosis merupakan perubahan bentuk turunan hasil persilangan namun, bentuknya berbeda sama sekali dengan leluhurnya. Heterosis merupakan penyimpangan dari dua sifat baik dari sifat orang tuanya. Penyimpangan yang terjadi justru mengarah pada sifat yang buruk. Hal tersebut sangat berbeda dengan sistem kultur anter maupun hibrida yang digunakan untuk mendapatkan hasil benih tanaman yang baik.
Beberapa hasil persilangan yang bersfiat heterosis mempunyai kelebihan dalam postur, perkembangan yang cepat, juga lebih tahan terhadap penyakit dari pada tetuanya. Heterosi merupakan fenomena lain dari yang mempunyai efek terbaik dari inbreeding depression. Persilangan heterosis yang terjadi antara tetua dapat dikatan sebagai penyimpangan keturunan tetuanya. Heterosi dari para tetua terbaik juga dapat dikatan sebagai penurunan tampilan dari tetua yang paling awal. Hasil heterosis terkadang dapat membuat vigor tanaman lebih kuat, perubahan inilah yang biasanya digunakan sebagai kultivar hibrida. Heterosis yang terjadi membuat kultivar hibrida mempunyai keunggulan dalam hal reproduksi dibanding dengan hasil kultivar galur murni atau kultivar biasa. Dari hasil penelitian juga mengatakan demikian, bahwa kultur hibrida lebih unggul dibanding induknya baik dari tingginya ataupun jumlah biakan. Heterosis seperti ini sangat berguna terutama dalam hal meningkatkan hasil. Beberapa hal yang menjadi perhatian yaitu tanaman yang tidak tinggi dan peranakannya sangat membutuhkan banyak perawatan. Perawatan ini untuk menstimulasi kebutuhan nutrisi yang diperlukan oleh anakan. Oleh karena itu, penyiangan dan pemupukan harus selalu dilakukan agar tanaman dapat tumbuh optimal.
Penger tian Heter osis
Heterosis dapat disebut juga sebagai hybrid. Dalam pengertian yang lebih luas, heterosis adalah perbedaan hasil keturunan oleh satu persilangan dari tetuanya. pada Heterosis tidak berdasarkan pada bergabungnya dua sifat baik dari tetuanya pada waktu persilangan. Heterosis merupakan penyimpangan dari penggabungan sifat baik dari para tetuanya. Contoh yang paling mudah adalah jagung hibrida. Penyimpangan yang terjadi pada jagung hibrida berkarakter positif, ini didasari pada penampilangan yang hibrida yang lebih dari tetuanya.
Karakter positif dapat terlihat dari perkembangan vigor tanaman yang besar. Ketika heterosis menunjukkan karakter positif, dapat dikatakan sebagai hybrid vigor. Hasil persilangan heterosis mempunyai beberapa keunggulan yaitu tahan penyakit, cepat tumbuh, dan mempunyai fertilitas tinggi. Sehingga wajar apabila heterosis bisa dikatakan sebagai kebaikan atau keunggulan dari inbreeding depression. Penyebab Ter jadinya Heter osis
Terjadinya heterosis tidak bisa terjadi tanpa sebab atau pemicu. Beberapa teori dikemukakan untuk memahami ikhwal terjadinya heterosis atau penyimpangan. Namun, penyebab paling umum yang diketahui adalah keadaan genetis yang berubah. Heterosis sebagian besar disebabkan oleh berkurangnya spesies yang homozigot resesif sehingga homozigot yang dominan tidak mempunyai pasangan pada waktu persilangan. o
Heterosis sangat tergantung dengan gen yang homozigot, baik itu yang dominan maupun resesif. Akan tetapi, homozigot kali dominan dari heterozigot sehingga terjadi heterosis. o Gen sangat bergantung dengan interaksi espitatik yang bukan merupakan pasangan gen alelik. o
MacamMacam Heter osis pada Tanaman
Dalam lingkup ilmu bercocok tanam, heterosis dibedakan berdasarkan tujuannya. Tujuan ini dihitung sebagai keberhasilan dalam mengembangkan tanaman menjadi heterosis. Heterosis antara tetua Heterosis diantara tetua dapat dikatakan sebagai penyimpangan tampilan dari keturnan F1 dari para tetuanya, o Heterosis tetua terbaik Heterosis tetua terbaik dapat dikatan sebagai selisih tampilan dari keturunan F1 dari tetua yang mempunyai tampilan lebih baik. Keadaan seperti ini sering disebut dengan heterobilitiosis. o Heterosis standar Heterosis standar berfungsi sebagai penguji tampilan dan perbandingan dengan varietas standar yaang didasarkan pada tampilan hibrida. o
LANGKAH PEMBUATAN VARIETAS HIBRIDA
Tanaman hibrida merupakan tanaman yang mudah beradaptasi terhadap lingkungan maupun iklim. Tanaman hibrida juga akan tahan terhadap berbagai jenis hama dan tanaman yang mengganggu. Keunggulan lain dari tanaman hibrida adalah hasil yang didapatkan lebih tinggi dari jenis lainnya.
Tanaman hibrida adalah jenis generasi pertanama tanaman yang diperoleh dari persilangan tanaman yang berbeda jenis. Tanaman hibrida kemudian dikembangkan lagi hingga tercipta varietas hibrida yang biasa digunakan sebagai benih tanaman. Dalam pengertian lain, hibrida merupakan hasil persilangan antara dua jenis tanaman dalam satu keluarga baik secara alami maupun buatan. Persilangan ini dimaksudkan agar sifat-sifat unggulan dari keluarga akan terbawa, terutama dari masing-masing indukkannya, proses pembuatan tanaman hibrida tidak sebentar dan kadang diwarnai banyak kegagalan. Kegagalan biasanya disebabkan kemampuan oleh adaptasi terhadap median tanaman maupun iklim. Pengertian Hibrida Sesuai dengan penjelasan diatas, tanaman hibrida merupakan hasil dari persilangan indukan dalam satu marga untuk memunculkan sifat-sifat unggulan, seperti ketahanan terhadap suatu jenis penyakit tertentu, hasil produksi yang melimpah, dan tanaman yang kuat. Selain itu, tujuan pembentukan tanaman hibrida adalah untuk menghasilkan populasi yang superior, juga perbaikan terhadap kualitas populasi suatu tanaman. o Langkah Pembentukan Varietas Hibrida Untuk menghasilkan tanaman hibrida dapat dilakukan dengan berbagai cara. Satu cara dengan cara yang lan akan menghasilkan tanaman hibrida yang tidak identik. Berikut merupakan beberapa langkah yang harus dilakukan dalam pembuatan varietas hibrida : 1. Membentuk galur inbrida dengan melakukan persilangan 2. Melakukan pengujian daya gabung dengan menentukan kombinasi varietas hibrida. 3. Membuat persilangan antara pasangan galur murni yang tidak mempunyai hubungan kerabat. o
Galur murni umurnya diperoleh dari tanaman yang homozigot atau yang melalui penyerbukan sendiri. Galur murni dapat terjadi jika persilangan antara varietas menghasilkan keturunan yang sama dengan tetuanya. galur murni terjadi dari penyerbukan sendiri serta dapat menurunkan vigor dan terjadi segreasi. Kelemahan lain dari hasil penyerbukan sendiri seperti tanaman tidak tinggi, rentan terhadap penyakit dan berbagai sifat lemah lainnya. Istilah dikenal inbreeding depression. Hibrida silang tunggal Jenis pembentukan dihasilkan dari dua persilangan galur muni yang tidak mempunyai hubungan kekerabatan diantara keduanya. Silang tunggal yang diterapkan akan mengembalikan produktivitas yang hilang dan mendapatkan vigor kembali. Efeknya tanaman akan lebih produktif dari tetuanya. keunggulan hibrida silang tunggal yaitu mempunyai hasil yang tinggi dan hasil yang lebih merata dibandingkan jenis hibrida yang lain. 1.
Hibrida silang ganda Silang ganda membutuhkan empat galur murni yang tidak memiliki kekerabatan diantaranya. Hibrida silang ganda merupakan persilangan antara dua silang tunggal. Proses ini dilakukan dengan cara menyilangkan ganda tiap galur. Bibit hibrida silang ganda akan diperoleh dari tanaman silang tunggal yang disilang dengan silang tunggal kedua. 3. Hibrida silang tiga Hibrida jenis ini dihasilkan dari silang tunggal dengan galur murni. Galur murni yang digunakan tidak boleh mempunyai hubungan dan harus berbeda secara genetic juga penampilan. 2.
Perbedaannya dengan silang tunggal adalah ketiga galur yang digunakan tidak memiliki kesamaan. PERHITUNGAN VARIETAS HIBRIDA
(luas lahan/jarak tanam) x (100/daya tumbuh) x jumlah tan per lubang x (berat 1000 benih/1000) Keterangan : Perhitungan luas atau panjang harus menggunakan satuan yang sama (misalnya satuan hektare dan cm, perlu dikonversi menjadi meter). Jarak tanam = cm (dikonversi cm menjadi menjadi meter dengan dibagi 100). Luas lahan dan jarak tanam maka dihasilkan jumlah titik tanam. Persentase seleksi heterosis tinggi tanaman Chrg VS stk 240
Keterangan : P2 = tetua terbaik ( hight parent) 113,6 cm P1 = tetua terjelek ( low parent ) 114,5 cm Mid parent = 114,05 cm F1 = Chrg VS stk 240 adalah 103 cm Heterobelitas ( hight parent ) = x 100% = 9,33 % Heterosis terhadap ( mid parent ) = x 100% = 9,68 %
Heterosis terhadap ( low parent ) = x 100% = 10,04 % Kesimpulan : tinggi tanaman hasil persilangan F1 lebih tinggi dari hight parent,mid parent dan low parent masing-masing sebesar 9,33% 9,68% dan 10,04% 1. Perhitungan seleksi heterosis jumlah anakan Chrg VS stk 240
Keterangan : P2 = tetua terbaik ( hight parent) 137 P1 = tetua terjelek ( low parent ) 88 Mid parent = 112,5 F1 = Chrg VS stk 240 adalah 116 Heterobelitas ( hight parent ) = x 100% = 15,32 % Heterosis terhadap ( mid parent ) = x 100% = 3,11% Heterosis terhadap ( low parent ) = x 100% = 31,81% Kesimpulan : jumlah anakan hasil persilangan F1 lebih tinggi dari hight parent,mid parent dan low parent masing-masing sebesar 15,32% 3,11% dan 31,81% 2. Perhitungan seleksi heterosis tinggi tanaman Stbg VS stk 240
Keterangan : P2 = tetua terbaik ( hight parent) 94,5cm P1 = tetua terjelek ( low parent ) 113,6 cm Mid parent = 104,05 cm F1 = Stbg VS stk 240 adalah 100,5 cm Heterobelitas ( hight parent ) = x 100% = 6,34 %
Heterosis terhadap ( mid parent ) = x 100% = 3,41 % Heterosis terhadap ( low parent ) = x 100% = 11,53% Kesimpulan : tinggi tanaman hasil persilangan F1 lebih tinggi dari hight parent,mid parent dan low parent masing-masing sebesar 6,34% 3,41% dan 11,53% 3. Perhitungan seleksi heterosis jumlah anakan Stbg VS stk 240
Keterangan : P2 = tetua terbaik ( hight parent) 146 P1 = tetua terjelek ( low parent ) 88 Mid parent = 117 F1 = Stbg VS stk 240 adalah 155 Heterobelitas ( hight parent ) = x 100% = 6,16 % Heterosis terhadap ( mid parent ) = x 100% = 32,47% Heterosis terhadap ( low parent ) = x 100% = 76,13% Kesimpulan : jumlah anakan hasil persilangan F1 lebih tinggi dari hight parent,mid parent dan low parent masing-masing sebesar 6,16% 32,47% dan 76,13%.
KESIMPULAN Genetika adalah sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah.
Dalam ilmu genetika terdapat hukum yang d sebut hukum mendel yaitu Hukum Mendell I/Hukum Pemisahan Bebas yang berlaku untuk persilangan monohibrid dan Hukum Mendell II/Hukum Berpasangan Bebas berlaku untuk persilangan dihibrid. Pada hukum mendel terdapat hipotesisihipotesis yang mengarah pada hukum mendel misalanya Tiap sifat organisma hidup dikendalikan oleh sepasang "faktor keturunan", Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya, kedua bentuk alternatif disebut pasangan alela. Sifat keturunan pada persilangan ini tergantung oleh sifat kromosom gen. Ada dua macam kromososm yang masing-masing akan berpasangan satu sama lain yaitu autosom (kromosom tubuh) dan gonosom (kromososm kelamin). Jika pada kromosom gen terjadi peristiwa memisah bersama-sama peristiwa ini disebut LINKAGE (PAUTAN).Ada kalanya kromosom yang memisah tidak membawa seluruh gen yang dimiliki tetapi hanya sebagian saja yang terbawa sedangkan sisanya dipenuhi oleh kromosom pasangannya. Peristiwa ini disebut CROSSING-OVER(PINDAH SILANG). Populasi dasar merupakan campuran varietas unggul, hibrida dan galur (untuk galur boleh
ada boleh tidak) Setiap dicampur terjadi persilangan terbuka kemudian diseleksi melalui seleksi massa. Contohnya adalah :
Hibrida Masalah : persilangan dan saat mencari galur penghasil benihnya. Benih yang
dihasilkan sedikit, usaha – usaha persilangan galur dengan varietas.
Sintetis (Ideal Type) Sama dengan campuran galur merupakan peluang dengan melakukan penyerbukan
silang galur dicampur terjadi persilangan biji berubah seleksi massa varietas sintetis. Tanggap terhadap seleksi jangka pendek yaitu pada masing-masing generasi setelah
generasi pertama, diseleksi sekelompok tanaman dengan proporsi sama yang berarti nilai diferensial (S) kurang lebih sama pula. Akibatnya adalah nilai kemajuan (R) diharapkan sama p ada beberapa generasi berurutan. Dengan demikian rata-rata populasi hasil seleksi akan meningkat secara linier.
Tanggap terhadap seleksi jangka panjang sebagai berikut.
Seleksi memperlihatkan peningkatan menyolok selama bahan seleksi mempunyai keragaman tinggi.
Apabila seleksi berlanjut akan menghasilkan tanaman-tanaman yang mempunyai persamaan tidak hanya fenotip namun juga genotipenya sehingga persilangan antara mereka dapat dokategorikan silang dalam.
Seleksi alam dapat menentang seleksi buatan dan apabila menentangnya lebih kuat akan menurunkan rata-rata populasi keturunannya.
Heterosis merupakan
perubahan bentuk turunan hasil persilangan namun, bentuknya
berbeda sama sekali dengan leluhurnya. Heterosis merupakan penyimpangan dari dua sifat baik dari sifat orang tuanya. Penyimpangan yang terjadi justru mengarah pada sifat yang buruk. Hal tersebut sangat berbeda dengan sistem kultur anter maupun hibrida yang digunakan untuk mendapatkan hasil benih tanaman yang baik.
