Kata Pengantar Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah pada bidang Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam yang berjudul “Pemuliaan Tanaman dan Hewan ”. Sebagai bentuk upaya partisipasi serta pemenuhan tugas dari mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam, maka segenap kami antusias dalam pembuatan makalah ini agar dapat mengumpulkan tepat waktu, saya sangat mengharapkan makalah ini selesai sesuai yang diharapkan oleh guru. Pembuatan makalah ini dimulai dari berbagai macam tahap, yang bersumber dari beberapa buku bacaan dan hasil pencarian data di internet yang kami dapatkan. Besar harapan kami, makalah ini dapat d apat bermanfaat bagi para pembaca khususnya bagi kami sendiri. Kami sadari makalah ini belumlah sempurna, maka saya menghimbau kepada pembaca agar sekiranya bersedia memberikan saran dan kritiknya.
1
Daftar Isi
KATA PENGANTAR I.
II. III.
1
PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG
3
I.3 LANDASAN TEORI
3
PEMBAHASAN
4
PENUTUP III.1 KESIMPULAN
10
III.2 DAFTAR PUSTAKA
10
2
i.
PENDAHULUAN
I.1 LATAR BELAKANG
Tugas dalam pembuatan makalah ini yang memuat judul pemuliaan tanaman dan hewan jelas dilatar belakangi oleh guru yang memberikan kami tugas, materi terkait tentang pemuliaan tanaman dan hewan sangatlah bermanfaat bagi masyarakat yang menggeluti dunia peternakan dan tanaman, maka kami sangat mengharapkan agar terselesainya makalah ini tidak hanya menguntungkan diri kami sendiri dengan mendapatkan nilai, akan tapi juga dapat memberikan manfaat yang besar be sar bagi setiap pembacanya, naik yang bergerak dalam bidang peternakan ataupun tanaman, bahkan orang-orang yang baru ingin menggaluti kegiatan ini. Kegiatan pemuliaan tanaman dapat dikatakan sebagai tekanan evolusi tekanan evolusi yang sengaja dilakukan oleh manusia. Pada masa prasejarah, masa prasejarah, pemuliaan pemuliaan tanaman telah dilakukan orang sejak dimulainya domestikasi dimulainya domestikasi tanaman, namun dilakukan tanpa dasar ilmu yang jelas. Sisasisa biji-bijian dari situs-situs peninggalan arkeologi membantu menyingkap masa prasejarah pemuliaan tanaman. Catatan-catatan Catatan-catatan pertama dalam jumlah besar mengenai men genai berbagai jenis tanaman diperoleh dari karya penulis-penulis Romawi, penulis-penulis Romawi, terutama terutama Plinius. Plinius. I.2 LANDASAN TEORI
Pemuliaan atau dalam bahasa inggrisnya breeding, merupakan kegiatan manusia dalam memelihara tumbuhan atau hewan untuk menjaga kemurniaan galur atau ras serta memperbaiki produksi atau kualitasnya. Sejak abat ke 20, pemuliaan telah menerapkan banyak prinsip dan metode genetika serta ilmu-ilmu turunannya. Pemuliaan tanaman adalah usaha-usaha genetik tanaman, baik individu maupun secara bersama-sama(populasi) dengan tujuan tertentu. Pemuliaan tanaman kadang-kadang disamakan dengan penangkaran tanaman, yaitu y aitu kegiatan memelihara tanaman untuk memperbanyak dan menjaga kemurnian. Pemuliaan tidak sama dengan penangkaran. Dalam penangkaran, kegiatan dilakukan untuk menghasilkan keturunan tanpa usaha memperbaiki populasi. Penangkaran dilakukan dengan tujuan menjaga kemurnian suatu galur, ras, atau serta dalam menjaga kelestarian populasi hewan dan tumbuhan yang terancam punah dialam liar. Pada kenyataannya, kegiatan penangkaran hanyalah bagian dari pemuliaan. Selain melakukan penangkaran, pemuliaan berusaha memperbaiki mutu genetik sehingga diperoleh tanaman yang lebih bermanfaat.
3
II. PEMBAHASAN
A. Pemuliaan Tanaman Pemuliaan adalah usaha-usaha yang dilakukan manusia dengan mengubah susunan genetik tanaman, baik individu baik individu maupun secara bersama-sama (populasi) bersama-sama (populasi) untuk tujuan tertentu. Pemuliaan tanaman kadang-kadang disamakan dengan penangkaran tanaman, kegiatan memelihara tanaman untuk memperbanyak dan menjaga kemurnian; pada kenyataannya, kegiatan penangkaran adalah sebagian dar i pemuliaan. Selain melakukan penangkaran, pemuliaan berusaha memperbaiki mutu genetik sehingga diperoleh tanaman yang lebih bermanfaat. Pengetahuan mengenai perilaku biologi perilaku biologi tanaman tanaman dan pengalaman dalam budidaya dalam budidaya tanaman merupakan hal yang paling menentukan keberhasilan usaha pemuliaan, sehingga buku-buku teks seringkali menyebut pemuliaan tanaman sebagai seni sebagai seni dan ilmu dan ilmu memperbaiki keturunan tanaman demi keselamatan manusia. Di perguruan tinggi, pemuliaan tanaman biasa dianggap sebagai cabang agronomi cabang agronomi (ilmu produksi tanaman) atau genetika atau genetika terapan, terapan, karena sifat multidisiplinernya. Pelaku Pe laku pemuliaan tanaman disebut pemulia tanaman. Karena pengetahuannya, seorang pemulia tanaman biasanya juga menguasai agronomi dan genetika. Tugas pokok seorang pemulia tanaman adalah merakit meraki t kultivar yang lebih baik : baik : memiliki ciri-ciri yang khas dan lebih bermanfaat bagi penanamnya. Aplikasi kultivar unggul padi unggul padi dan gandum dan gandum merupakan salah satu komponen penting dalam Revolusi dalam Revolusi Hijau, suatu paket penggunaan teknologi modern secara massal untuk menggenjot produksi pangan dunia, khususnya gandum khususnya gandum roti, roti, jagung, dan dan padi. Dilihat dari sudut pandang agribisnis, pandang agribisnis, pemuliaan tanaman merupakan bagian dari usaha perbenihan usaha perbenihan yang menempati posisi awal/hulu dari keseluruhan mata rantai industri pertanian. Pemuliaan adalah usaha memperoleh bibit unggul dengan merakit keanekaragaman genetik(plasma nutfah) organisme. Organisme yang dikategorikan bibit unggul bercirikan: 1. Masa pertumbuhan pendek (cepat menghasilkan) 2. Tahan hama dan penyakit 3. Produksi tinggi dan rasanya enak 4. Adaptif terhadap kondisi lingkungan 5. Masa produksi lama
4
Usaha yang dapat dilakukan untuk memperoleh bibit unggul :
1. Seleksi massa Seleksi massa (dalam pemuliaan (dalam pemuliaan tanaman) atau tanaman) atau seleksi individu (dalampemuliaan (dalam pemuliaan hewan) adalah hewan) adalah salah satu metode satu metode seleksi yang tertua untuk memilih bahan memilih bahan tanam yang lebih baik pada generasi berikut. Dalam program Dalam program pemuliaan, seleksi pemuliaan, seleksi ini juga merupakan yang paling sederhana dan banyak pemulia p emulia hanya mengandalkan nalurinya dalam menjalankan metode ini, meskipun dasar ilmiah dasar ilmiah untuk pelaksanaannya sudah tersedia. Dalam praktik sehari-hari, pemulia mengamati penampilan fenotipe penampilan fenotipe setiap individu setiap individudalam dalam suatu populasi lalu memilih individu yang akan dipelihara keturunannya kelak. Praktik yang demikian juga disebut seleksi massa positif. Seleksi massa negatif (disebut juga roguing) juga dapat dilakukan, terutama untuk memelihara kemurnian sifat suatu populasi: individu-individu yang men yimpang dari penampilan normal dibuang. Kalangan pemuliaan tanaman menamakan seleksi massa karena biasanya cara seleksi ini dilakukan terhadap ukuran populasi yang besar dalam pertanaman di ladang. Pemuliaan hewan mengistilahkan sebagai seleksi individu karena seleksi didasarkan atas dasar penampilan individu, bukan kerabat dari individu tersebut. Kemajuan seleksi dalam seleksi massa adalah yang terbesar dari semua metode seleksi yang ada, namun harus memerhatikan beberapa hal. Latar belakang lingkungan harus dipertimbangkan dalam melakukan seleksi massa karena seleksi didasarkan dengan fenotipe. Masalah lainnya adalah apabila suatu sifat tidak dapat diamati langsung pada suatu individu, seperti produksi susu p er hari dari sapi pejantan. p ejantan. Untuk mengatasinya, metode seleksi berbasis kerabat perlu dilakukan. Penggunaan seleksi dengan penanda (marker-assisted selection) berpotensi menghilangkan masalahmasalah ini.
2. Hibridisasi Hibridisasi merupakan suatu perkawinan silang antara berbagai jenis spesies pada setiap tanaman. Yang mempunyai tujuan untuk memperoleh organisme dengan sifatsifat yang diinginkan dan dapat berfariasi jenisnya. Pad peristiwa hibridisasi akan memperoleh kombinasi genetikyang diperoleh melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya. Emaskulasi atau sering disebut kastrasi merupakan pengambilan tepung sari pada kelamin kelamin jantan agar tidak terjadi penyerbukan penyerbukan sendiri. Dalam proses pengambilan tepung sari tersebut dilakukan pada saat sebelum kepala putik masak agar lebih menjaga dan memperkecil kemungkinan terjadinya penyerbukan. Dalam dunia pertanian dan dalam sub sub ilmu pemuliaan tanaman khususnya ada yang di namakan dengan kastrasi dan hibridisasi tanaman. Kastrasi dan hibridisasi adalah teknik yang digunakan oleh para pemulia yaitu orang yang berusaha untuk memperbanyak tanaman dalam lingkup pemuliaan tanaman untuk meningkatkan produktifitas dari tanaman yang dimuliakan, kastrasi disinimerupakan proses untuk menghilangkan kelamin jantan dari suatu bunga pada tanaman untuk menghindari atau
5
mencegah terjadinya penyerbukkan sendiri. Kastrasi digunakan agar tanaman itu tidak menyerbuk sendiri, jika suatu tanaman menyerbuk sendiri secara terus menerus mungkin dari filal juga tidak bisa optimal dalam hal produksinya.Pemuliaan adalah suatu cara yang sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi manusia. Dalam proses ini diperlukan bahan baku berupa keanekaragaman genetik (plasma nutfah) yang tesedia di alam. Untuk pemuliaan tanaman dan hewan, peranan penelitian untuk mendapatkan bibit unggul adalah sangat penting.
3. Mutasi Pada dasarnya proses evolusi pada tanaman berlangsung secara terus menerus di alam. Oleh karena itu banyak orang yang beranggapan bahwa keragaman dari tanaman pada saat ini merupakan hasil proses mutasi. Mutasi M utasi merupakan perubahan materi genetic sel tunggal maupun kumpulan kromosom. Proses mutasi ini dapat terjadi di semua bagian pada tumbuhan, terutama pada bagian yang sedang aktif untuk tumbuh (mengalami pembelahan sel). Mutasi gen dapat terjadi dua arah, yakni dari dominan ke resesif maupun sebaliknya. Namun mutasi gen ini lebih sering terjadi disbanding gen dominan. Bila gen dominan heterozigot mengalami mutasi, maka akan langsung dapat diketahui perubahannya. Namun unutk gen dominan heterozigot yang hanya satu mengalami mutasi, baru dapat dilihat perubahan yang akan terjadi, dan dapat dilihat perubahannya pada keturunannya.
4. Kultur jaringan Kultur jaringan tanaman adalah suatu metode atau teknik mengisolasi bagian tanaman (protoplasma, sel, jaringan, dan organ) dan menumbuhkannya pada media buatan dalam kondisi aseptik di dalam ruang yang terkontrol sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman lengkap. Penggunaan teknik kultur jaringan pada awalnya hanya untuk membuktikan teori “totipotensi” (“total genetic potential” ) yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann
(1838) yang menyatakan bahwa sel tanaman sebagai unit terkecil dapat tumbuh dan berkembang apabila dipelihara dalam kondisi yang sesuai. Saat ini teknik kultur jaringan digunakan bukan hanya sebagai sarana untuk mempelajari aspek-aspek fisiologi dan biokimia tanaman saja, tetapi sudah berkembang menjadi metoda untuk berbagai tujuan seperti:
Mikropropagasi (perbanyakan tanaman secara mikro) Teknik kultur jaringan telah digunakan dalam membantu produksi tanaman dalam skala besar melalui mikropropagasi atau perbanyakan klonal dari berbagai jenis tanaman. Jaringan Jaringan tanaman dalam dalam jumlah yang sedikit dapat menghasilkan menghasilkan ratusan atau ribuan tanaman secara terus menerus. Teknik ini telah digunakan dalam skala industri di berbagai negara untuk memproduksi secara komersial berbagai jenis tanaman seperti tanaman hias (anggrek, bunga potong, dll.), tanaman buah-buahan (seperti pisang), tanaman industri dan kehutanan (kopi, jati, dll). Dengan menggunakan metoda kultur jaringan, jutaan tanaman dengan sifat 6
genetis yang sama dapat diperoleh hanya dengan berasal dari satu mata tunas. Oleh karena itu metoda ini menjadi salah satu alternatif dalam perbanyakan tanaman secara vegetatif.
Perbaikan tanaman Dalam usaha perbaikan tanaman melalui metoda pemuliaan secara konvensional, untuk mendapatkan galur murni diperlukan waktu enam sampai tujuh generasi hasil penyerbukan sendiri maupun persilangan. Melalui teknik kultur jaringan, dapat diperoleh tanaman homosigot dalam waktu waktu singkat dengan cara memproduksi tanaman haploid melalui kultur polen, antera atau ovari yang diikuti dengan penggandaan kromosom. Tanaman homosigot ini dapat digunakan sebagai bahan pemuliaan tanaman dalam rangka perbaikan sifat tanaman. Produksi tanaman yang bebas penyakit (virus) Teknologi kultur jaringan telah memberikan kontribusinya dalam mendapatkan tanaman yang bebas dari virus. Pada tanaman yang telah terinfeksi virus, sel-sel pada tunas ujung (meristem) merupakan daerah yang tidak terinfeksi virus. Dengan cara mengkulturkan bagian meristem akan diperoleh tanaman yang bebas virus. Transformasi genetik Teknik kultur jaringan telah menjadi bagian penting dalam membantu keberhasilan rekayasa genetika tanaman (transfer gen). Sebagai contoh transfer gen bakteri (seperti gen cry dari dariBacillus thuringiensis) ke dalam sel tanaman akan terekspresi setelah regenerasi tanaman transgeniknya tercapai.
Secara umum, tujuan pemuliaan tanaman dititikberatkan dalam dua hal berikut. a. Melakukan peningkatan terhadap kualitas tanaman yang akan dihasilkan, umumnya diarahkan pada perbaikan ukuran, warna, kandungan bahan tertentu, membuang sifat-sifat yang tidak diinginkan, tahan disimpan, serta keunikan dari tanama tersebut. b. Melakukan peningkatan terhadap hasil, umumnya diarahkan pada peningkatan daya hasil, ketahanan terhadap hama dan penyakit serta lingkungan yang tidak mendukung, daya tumbuh tanaman yang kuat, dan kesesuain terhadap teknologi pertanian yang lain. Pemuliaan tanaman dibedakan menjadi pemuliaan klasik (konvensional) dan pemuliaan monokuler. Salah satu contoh pemuliaan konvensional adalah melalui kawin silang sedangkan salah satu contoh pemuliaan monokuler adalah melalui mutasi buatan (radiasi). 1. Kawin silang (bastar) Kawin silang merupakan penerapan teknologi di bidang reproduksi yang paling sederhana, karena kita tinggalkan mengawinkan indukan unggul yang seperti kita inginkan. Contoh hasil penerapan teknologi dengan metode kawin silang yang sering kita jumpai yaitu jagung hibrida, sapi potong dll.
7
2. Mutasi buatan (radiasi) Pemuliaan dengan menggunakan teknik mutasi buatan ini dikenal sebagai pemuliaan sebagai pemuliaan mutasi. Selain mutasi. Selain mutasi, teknik perluasan latar genetik juga menggunakan teknik poliploidisasi teknik poliploidisasi buatan menggunakan kolkisin, menggunakan kolkisin, yang yang dasardasarnya diperoleh dari berbagai percobaan oleh Karpechenko oleh Karpechenko pada tahun 1920an. Tanaman poliploid biasanya berukuran lebih besar dan dengan demikian memiliki hasil yang lebih tinggi.
B. Pemuliaan Hewan Pemuliaan hewan merupakan kegiatan dalam peternakan dalam peternakan atau pemeliharaan hewan pemeliharaan hewan lainnya yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas individu maupun populasi maupun populasi hewan yang bersangkutan untuk karakteristik yang diinginkan manusia. Karena kebanyakan hewan yang dimuliakan adalah ternak, istilah pemuliaan ternak juga kerap dipakai. Dalam pemuliaan hewan, diperlukan dasar-dasar pengetahuan yang baik mengenai pemeliharaan, biologi reproduksi, biologi reproduksi, genetika, genetika, biostatistika, biostatistika, dan, dan, dalam perkembangan terkini, biologi terkini, biologi molekuler serta bioinformatika. serta bioinformatika. Metode Metode klasik yang digunakan adalah persilangan dan seleksi populasi yang dikenal sebagai penangkaran sebagai penangkaran selektif. Tujuan pemuliaan pada hewan sama dengan pemuliaan pada tumbuhan yaitu untuk mendapatkan hewan bibit unggul. Beberapa cara pemuliaan hewan adalah melalui iseminasi buatan dan kloning. 1. Inseminasi buatan (kawin suntik) dengan kawin suntik merupakan merupakan Inseminasi Inseminasi buatan (IB) atau disebut juga dengan suatu trobosan yang boleh dikatakan baru dalam membantu peternak untuk meningkatkan hasil produksi. Sekarang IB diIndonesia boleh dikatakan sudah mulai memasyarkat, khususnya pada sapi. pada sapi. Karena Karena sudah banyak masyarakat yang tahu dan melakukan me lakukan IB pada ternak mereka. IB dapat kita artikan sebagai suatu proses pemasukan sperma de ngan beberpa perlakuan pada sperma sebelumnya kedalam vagina hewan yang sedang birahi. Pada abad ke 14 seorang pangeran dari negri arab dalam peperangan mengambil semen pada kuda musuh yang baru saja dikawinkan dengan menggunakan tampon kapas, kemudian tampon kapas tersebut dimasukkannya kedalam saluran reproduksi kudanya yang sedang birahi. Hasilnya kuda betina tersebut bunting, inilah sekilas kisah awal tentang IB. Tujuan IB
Memperbaiki mutu genetik dan fenotipe hewan. Menghemat waktu dan biaya karena pejantan tidak diharuskan dibawa ketempat yang diperlukan.
Meningkatkan kelahiran Meningkatkan kelahiran dalam waktu yang dibutuhkan
Mencegah penularan penyakit
8
Mengoptimalkan penggunaan penggunaan pejantan unggul unggul dalam jangka waku yang lama dan penyebarannya lebih luas. Adapun keuntungan dan kerugian IB itu sendiri, yaitu: KEUNTUNGAN
KERUGIAN
Menghemat biaya produksi
Dapat terjadi infeksi pada saluran kelamin apabila terjadi pendarahan saat inseminasi
Tidak diharuskan mencari pejantan
Kebuntingan tidak akan terjadi apabila identifikasi birahi tidak dilakukan dengan benar
Kebuntingan/kelahiran dapat diatur
Kesulitan melahirkan apabila induknya kecil sedangkan bibit yang dimasukkan berukuran besar
Sperma dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama
Terjadinya kawin sedarah apabila bibit yang digunakan tidak dipantau
Menghindari ternak / hewan tertular penyakit
Sifat genetik dan fenotipe menurun apabila bibit yang digunakan tidak dipantau
2. Kloning Kloning merupakan teknik penggandaan gen penggandaan gen yang menghasilkan keturunan yang sama sifat baiknya dari segi hereditas segi hereditas maupun penampakannya. Kloning merupakan proses membuat (reproduksi) individu baru melalui rekayasa genetika secara aseksual (tanpa pertemuan sel sperma dan ovum). Selama ini reproduksi aseksual hanya terjadi pada bakteri, serangga, cacing planaria, tanaman. Dengan perkembangan bioteknologi, para ahli genetika menemukan cara reproduksi makhluk tanpa harus melalui proses pertemuan sperma dan sel ovum yakni dengan mereplikasi (meng-copy) fragmen DNA yang akan dikloning dari sel suatu makhluk hidup seperti sel rambut, tulang, otot, dll.
9
III. PENUTUP III.1 Kesimpulan
:
Kualitas dari tanaman yang dihasilkan itu tergantung bibit awal yang diperoleh sehingga untuk mendapatkan hasil tanaman ataupun hewan yang unggul, maka kita usahakan untuk mendapatkan bibit yang terbaik. Untuk mendapatkan ini diperlukan usaha yang intensif, yang hal ini telah dimulai dari nenek moyang kita dahulu yang berupaya untuk mendapatkannya dengan cara melakukan pemuliaan baik itu pada tumbuhan maupun hewan. Dan sampai sekarang cara itu masih dilakukan untuk mendapatkan hasil yang terbaik. III.2 Daftar Pustaka
:
Nurhayati, Nunung (2010). Biologi Bilingual untuk SMK Kelas XII. Bandung: Penerbit Yrama Widya http://www.wikipedia.org/ http://www.faperta.ugm.ac.id/buper/prodi/pemuliaan/ http://id.wikipedia.org/wiki/Pemuliaan_tanaman http://fp.uns.ac.id/~hamasains/pemuliaan_tanaman.htm http://id.wikipedia.org/wiki/Pemuliaan
10
