TEKNIK PERSILANGAN BUATAN Rahmi Yunianti, Sriani Sujiprihati, Muhamad Syukur
Pendahuluan
Hibridisasi (persilangan) adalah penyerbukan silang antara tetua yang berbeda susunan genetiknya. Pada tanaman menyerbuk sendiri hibridisasi merupakan langkah awal pada program pemuliaan setelah dilakukan pemilihan tetua. Umumnya program pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan menyilangkan dua tetua homozigot yang berbeda genotipenya. Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya digunakan untuk menguji potensi tetua atau pengujian ketegaran hibrida dalam rangka pembentukan varietas hibrida. Selain itu, hibridisasi juga dimaksugkan untuk memperluas keragaman. Tujuan utama melakukan persilangan adalah (1) Menggabungkan semua sifat baik ke dalam satu genotipe baru; (2) Memperluas keragaman genetik; (3). Memanfaatkan vigor hibrida; atau (4) Menguji potensi tetua (uji turunan). Dari keempat tujuan utama ini dapat disimpulkan bahwa hibridisasi memiliki peranan penting dalam pemuliaan tanaman, terutama dalam hal memperluas keragaman. keragaman. Seleksi Seleksi akan efektif efektif apabila populasi yang yang
diseleksi
mempunyai keragaman genetik yang luas.
Jenis-jenis Persilangan
Berdasarkan pengelompokan tanaman yang digunakan dalam persilangan, hibridisasi dibedakan menjadi: 1. Hibridisasi intravarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman yang varietasnya sama.
2. Hibridisasi intervarietas, yaitu persilangan yang dilakukan antara tanaman yang varietasnya berbeda dalam spesies yang sama. Hibridisasi ini disebut juga hibridisasi intraspesifik. 3. Hibridisasi interspesifik, yaitu persilangan antara tanaman dari dua spesies yang berbeda, dalam genus. Hibridisasi ini disebut juga hibridisasi intragenerik. Jenis persilangan ini telah dilakukan untuk memindahkan gen ketahanan terhadap hama dan penyakit, atau toleransi terhadap kekeringan pada varietas tanaman gandum, tomat, tebu, dan lain-lain. 4. Hibridisasi intergenerik, yaitu persilangan yang dilakukan antar tanaman dari genus yang berbeda. Beberapa contoh tanaman hasil persilangan ini adalah Raphanobrassica, Rabbage, Maize-teosinte, sugarcane-sorghum, dan lain-lain. Hibridisasi ini juga biasa
digunakan untuk memindahkan sifat ketahanan penyakit, hama dan kekeringan dari genus tanaman liar ke tanaman budi daya. Hibridisasi intravarietas dan intervarietas relatif mudah dilakukan karena kedua tetua mempunyai genom yang sama sehingga tidak muncul banyak hambatan ( barier ). Hibridisasi ini (terutama hibridisasi intervarietas) adalah jenis hibridisasi yang umum dilakukan dalam program pemuliaan tanaman. Hibridisasi interspesifik dan intergenerik disebut juga persilangan kerabat jauh. Keberhasilan persilangan kerabat jauh sangat tergantung pada dekat tidaknya hubungan spesies yang disilangkan. Secara umum semakin jauh hubungan kekerabatan antara kedua tanaman yang digunakan dalam persilangan, akan semakin kecil peluang untuk mendapatkan tanaman F1 yang normal. Dalam pelaksanaannya, persilangan kerabat jauh tidak mudah dilakukan karena adanya kendala alami seperti benih hibrid yang lemah dan tidak mampu bertahan hidup, serta tanaman F1 yang diperoleh menjadi steril.
Sejauh ini penghalang yang dijumpai dapat
dikelompokkan menjadi dua yaitu (1) hambatan sebelum terjadinya pembuahan ( pre fertilization barrier ), berupa kegagalan dalam perkecambahan serbuk sari atau lambatnya
pertumbuhan tabung serbuk sari, dan (2) hambatan sesudah terjadinya pembuahan ( post fertilization barrier ), antara lain aborsi embrio saat masih muda dan terjadinya eliminasi
kromosom. Kegagalan perkembangan embrio menjadi biji dewasa merupakan fenomena paling umum dijumpai pada persilangan kerabat jauh. Ketidakmampuan untuk tumbuh yang terjadi pada persilangan kerabat jauhdisebabkan oleh (1) adanya mekanisme yang bisa mempengaruhi perkembangan zigot sejak pembelahan sel pertama hingga pembuahan bahkan hingga diferensiasi akhir organ reproduktif dan pembentukan gamet, (2) adanya aksi gen spesifik, tidak ada keserasian antara inti dan sitoplasma atau antara embrio dan endosperm dari spesies yang digunakan dalam persilangan. Berbagai penghalang tersebut menyebabkan rendahnya tingkat keberhasilan dalam persilangan kerabat jauh. Keberhasilan persilangan ( crossability) pada beberapa kombinasi persilangan dibatasi oleh kemampuan dalam pembentukan biji ( seed set ), yang tergantung pada genom kedua tetua. Perbedaan genom tetua menyebabkan hambatan dalam pembuahan maupun setelah pembuahan. Beberapa prinsip dianjurkan untuk dipahami, agar pemilihan spesies kerabat liarnya efisien. Dalam pemilihan kerabat liar sebagai tetua dalam persilangan kerabat jauh, kriteria yang relevan untuk digunakan, antara lain : 1. Derajat kekerabatannya: biasanya spesies yang sangat dekat kekerabatannya dengan tanaman budidaya lebih diutamakan karena jaminan keberhasilan persilangan, transfer gen dapat berlangsung secara normal. Kekerabatan yang jauh hanya direkomendasikan bila memang gen yang dituju hanya ada pada sumber tersebut. Persilangan kerabat sangat jauh biasanya menghadapi masalah barier persilangan. 2. Tingkat ploidi: untuk transfer gen interspesifik maka tingkat ploidi yang paling efisien adalah tingkat diploid, karena pada tingkat poliploidi sifat-sifat yang tidak dikehendaki akan hilang dari populasi dengan proses yang lambat.
3. Tingkatan, stabilitas dan pewarisan sifat-sifat yang dituju: para pemulia menghendaki agar sifat yang dituju memiliki tingkatan yang tinggi, stabilitas yang besar dan pewarisannya sederhana. Sifat resistensi terhadap hama atau penyakit dengan pewarisan sifat yang sederhana dan tingkat resistensi tinggi biasanya terkait dengan instabilitas dari resistensi tersebut sedangkan resistensi yang mantap sulit ditangani karena genetiknya adalah poligenik.
Faktor Penting dalam Persilangan
Untuk meningkatkan keberhasilan hibridisasi buatan, hal-hal penting yang diperhatikan adalah (1) pemilihan tetua dalam hubungannya dengan tujuan dilakukannya persilangan, (2) pengetahuan tentang morfologi dan metode reproduksi tanaman, (3) waktu tanaman bunga (waktu bunga mekar/tanaman berbunga), dan (4) keadaan cuaca saat penyerbukan. Pemilihan Tetua Ada lima kelompok sumber plasma nutfah yang dapat dijadikan tetua persilangan yaitu: (a) varietas komersial, (b) galur-galur elit pemuliaan, (c) galur-galur pemuliaan dengan satu atau beberapa sifat superior, (d) spesies introduksi tanaman dan (e) spesies liar. Peluang menghasilkan varietas unggul yang dituju akan menjadi besar bila tetua yang digunakan merupakan varietas-varietas komersial yang unggul yang sedang beredar, galur-galur murni tetua hibrida, dan tetua-tetua varietas sintetik. Varietas-varietas tersebut merupakan sumber plasma nutfah yang paling baik bagi sifat-sifat penting tanaman, dan pada umumnya para pemulia menggunakan sumber ini sebagai bahan tetua dalam programnya. Sudah barang tentu tetua-tetua yang digunakan memiliki latar belakang genetik yang jauh berbeda, bila tidak demikian maka peluang untuk memperoleh keragaman genetik sifat yang dituju pada populasi turunannya akan menjadi kecil.
Para pemulia pada proses seleksi lanjut akan memiliki galur-galur elit yang membawa sifat-sifat unggul. Galur-galur tersebut pada tahapan siap untuk dilepas sebagai varietas. Identifikasi sifat-sifat unggul pada galur-galur elit oleh para pemulia akan sangat bermanfaat bagi para pemulia sendiri.
Penggunaan galur-galur elit tersebut sebagai tetua akan
meningkatkan secara potensial kemajuan genetik per tahun. Pada umumnya galur-galur elit pemulia sangat terbatas untuk dapat dipertukarkan dan tergantung kepada kebijakan pemulia ataupun kepada kebijakan kelembagaan di mana pemulia bekerja. Introduksi spesies-spesies yang ditanam juga merupakan sumber materi tetua yang sangat baik.
Banyak pemulia menggunakan sumber materi tetua ini dalam program
pemuliaannya. Spesies introduksi digunakan sebagai materi tetua karena memiliki sifat baik yang dituju, sekalipun memiliki sifat lainnya yang tidak baik. Sering dialami seorang pemulia gen atau gen-gen pengendali sifat yang dituju tidak dapat dijumpai, baik pada tanaman koleksi sendiri, koleksi nasional, maupun koleksi spesies tanaman dunia pada. Dalam keadaan semacam itu para pemulia dapat mempertimbangkan kerabat-kerabat liar tanaman budidaya, yang tumbuh liar di berbagai pusat-pusat penyebaran di dunia, sebagai sumber gen. Ekspedisi untuk mencarinya perlu dilakukan. Pada umumnya spesies liar tersebut akan banyak memiliki sifat-sifat yang tidak disukai manusia, tetapi mungkin membawa gen-gen yang dituju, misalnya gen ketahanan terhadap hama/penyakit, ketahanan terhadap lingkungan cekaman berat dan lain-lain. Penggunaan spesies liar sebagai salah satu tetua dalam program pemuliaan memerlukan pengetahuan dan teknologi hibridisasi interspesifik dan pengetahuan wilayah-wilayah sumber keanekaragaman plasma nutfah. Pengetahuan tentang Organ Reproduksi dan Tipe Penyerbukan Untuk dapat melakukan penyerbukan silang secara buatan, hal yang paling mendasar dan yang paling penting diketahui adalah organ reproduksi dan tipe penyerbukan. Dengan mengetahui organ reproduksi, kita dapat menduga tipe penyerbukannya, apakah tanaman
tersebut menyerbuk silang atau menyerbuk sendiri. Karakteristik berikut dapat dijadikan acuan untuk menduga tipe penyerbukan tanaman: 1.
Tanaman menyerbuk sendiri dicirikan oleh struktur bunga sebagai berikut: a. bunga tidak membuka b. waktu antesis dan reseptif bersamaan atau berdekatan c. butir polen luruh sebelum bunga mekar d. stamen dan pistil ditutupi oleh bagian bunga walaupun bunga telah mekar e. pistil memanjang segera setelah polen masak
2.
Tanaman Menyerbuk silang dicirikan oleh strutur bunga sebagai berikut : a. secara morfologi, bunganya mempunyai struktur tertentu b. waktu antesis dan reseptif berbeda c. inkompatibilitas atau ketidaksesuaian alat kelamin d. adanya bunga monoecious dan dioecious
Gambar 1.
Stamen dan pistil bunga tertutupi oleh struktur bunga pada tanaman menyerbuk sendiri. (A) kedelai, (B) kacang tanah, (C) kacang hijau, (D) kacang panjang. (Sumber: Syukur et al. (2009))
Gambar 2.
Bunga monoecious dan dioecious pada tanaman menyerbuk silang. (A) Jagung, (B) Pepaya, (C) Semangka
Waktu Tanaman Berbunga Dalam melakukan persilangan harus diperhatikan: (1) penyesuaian waktu berbunga. Waktu tanam tetua jantan dan betina harus diperhatikan supaya saat anthesis dan reseptif waktunya bersamaan, (2) waktu emaskulasi dan penyerbukan. Pada tetua betina waktu emaskulasi harus diperhatikan, seperti pada bunga kacang tanah, padi harus pagi hari, bila melalui waktu tersebut polen telah jatuh ke stigma. Juga waktu penyerbukan harus tepat ketika stigma reseptif. Jika antara waktu antesis bunga jantan dan waktu r eseptif bunga betina tidak bersamaan, maka perlu dilakukan singkronisasi. Caranya dengan membedakan waktu penanaman antara kedua tetua, sehingga nantinya kedua tetua akan siap dalam waktu yang bersamaan. berbunga.
Untuk tujuan sinkronisasi ini diperlukan informasi tentang umur tanaman
Cuaca Saat Penyerbukan Cuaca sangat besar peranannya dalam menentukan keberhasilan persilangan buatan. Kondisi panas dengan suhu tinggi dan kelembaban udara terlalu rendah menyebabkan bunga rontok. Demikian pula jika ada angin kencang dan hujan yang terlalu lebat.
Teknik Hibridisasi Buatan
Pada garis besarnya persilangan mencakup kegiatan (1) persiapan, (2) kastrasi, (3) emaskulasi, (4) Isolasi, (5) pengumpulan serbuk sari, (6) penyerbukan dan (7) pelabelan. Persiapan Sebagai persiapan untuk melakukan kastrasi dan penyerbukan silang perlu disediakan alat-alat antara lain : pisau kecil yang tajam, gunting kecil, pinset dengan ujung yang runcing, jarum yang panjang dan lurus,
alkohol (75-85%) atau spiritus dalam botol kecil untuk
mensterilkan alat-alat tersebut, wadah untuk tempat benang sari, sikat kecil untuk mengeluarkan serbuk sari dari benang sari, kuas untuk meletakkan serbuk sari di atas kepala putik dan kaca pembesar untuk memeriksa kebersihan kepala putik. Untuk membungkus bunga sebelum dan sesudah dilakukan penyerbukan dapat dipakai kantong dari kain, kelambu, kantong plastik yang telah diberi lubang-lubang kecil untuk pernafasan (peredaran udara) atau isolatif, sesuai dengan ukuran bunga. Selain itu perlu disediakan label dari kertas yang tebal dan kedap air. Label-label tersebut diberi nomor urut menggunakan pinsil atau bolpoint yang tintanya tidak luntur karena air. Untuk keperluan penyerbukan silang antara jenis-jenis tertentu sebaiknya kertas label mempunyai warna tertentu, misalnya untuk persilangan A X B warna labelnya merah, untuk A X C warna labelnya putih, untuk D X B warnanya hijau dan seterusnya dengan warna lain.
Kastrasi Kastrasi adalah kegiatan membersihkan bagian tanaman yang ada di sekitar bunga yang akan diemaskulasi dari kotoran, serangga, kuncup-kuncup bunga yang tidak dipakai serta organ tanaman lain yang mengganggu kegiatan persilangan. Membuang mahkota dan kelopak juga termasuk kegiatan kastrasi. Kastrasi umumnya menggunakan gunting, pisau atau pinset. Emaskulasi Emaskulasi adalah kegiatan membuang alat kelamin jantan (stamen) pada tetua betina, sebelum bunga mekar atau sebelum terjadi penyerbukan sendiri. Emaskulasi terutama dilakukan pada tanaman berumah satu yang hermaprodit dan fertil.
Cara emaskulasi
tergantung pada morfologi bunganya. Beberapa metode emaskulasi yang umum digunakan adalah : 1.
Metode Kliping atau Pinset Pada umumnya kuncup bunga dibuka dengan pinset atau dipotong dengan gunting, kemudian anter atau stamen dibuang dengan pinset. Cara ini mudah dilakukan pada tanaman yang bunganya relatif besar, misalnya cabai, kedelai, tomat dan tembakau. Cara emaskulasi ini praktis, murah dan mudah dilakukan, namun kemungkinan rusaknya putik dan pecahnya anter sangat besar, sehingga terjadinya penyerbukan sendiri sangat besar. Adapun cara melakukan emaskulasi menggunakan metode ini adalah sebagai berikut : a. Setelah dipilih bunga yang akan digunakan sebagai betina, bagian ujung kuncup bunga dipotong dengan pisau silet atau gunting, sehingga kepala putiknya kelihatan jelas dari atas.
Pekerjaan ini harus dilakukan dengan hati-hati jangan sampai
putiknya turut terpotong atau rusak.
b. Mahkota dari kuncup bunga dibuka perlahan-lahan satu per satu dengan menggunakan pinset sampai semua benang sari terlihat jelas dari luar. Bila perlu semua mahkota dibuang. c. Benang sari dapat dibuang satu per satu sampai habis dengan sebuah pinset. d. Baik pinset, maupun gunting kecil dan alat lain yang dipakai untuk emaskulasi bunga harus steril. Setiap kali hendak di pakai, alat tersebut perlu dicelupkan ke dalam spiritus atau alkohol 75-85% dan kemudian dilap sampai kering dan bersih. e. Setelah melakukan emaskulasi, pada tangkai bunga segera digantungkan sebuah label yang telah diberi nomor. 2.
Metode Pompa Isap ( Sucking Method ) Teknik ini mudah dilakukan pada padi. Pada tahap awal metode ini relatif mahal, karena diperlukan biaya untuk pengadaan alat. Keuntungan menggunakan metode ono adalah kemungkinan rusaknya kepala putik (stigma) dan pecahnya anter dan penyerbukan sendiri sangat kecil. Teknik pengerjaannya adalah ujung bunga dibuka dengan gunting, kemudian anter dihisap keluar dengan alat pompa hisap.
3.
Metode Pencelupan dengan Air Panas, Air Dingin atau Alkohol Untuk tanaman yang bunganya kecil-kecil, seperti sorghum, rumput-rumputan dan pakan, pembuangan stamen dengan menggunakan pinset atau gunting sangat sulit. Cara emaskulasi untuk jenis bunga ini adalah dengan mencelupkan bunga ke dalam air 0
hangat yang mempunyai temperatur tertentu, biasanya antara 43-53 C selama 1-10 menit. Cara ini mahal dan tidak praktis. Hal yang sama bisa dilakukan pada air dingin atau alkohol. 4.
Metode Kimia Beberapa bahan kimia dapat mendorong terbentuknya mandul jantan ( male sterile) pada tanaman. Bahan kimia tersebut diantaranya adalah GA3, sodium dichloroasetat, ethrel,
GA4/7, 2,4 D, NAA. Caranya bahan tersebut disemprotkan pada bunga yang sedang kuncup dengan konsentrasi tertentu. 5.
Metode Jantan Mandul Pada beberapa tanaman menyerbuk sendiri seperti barley, sorghum, atau padi pelaksanaan emaskulasinya sukar, maka bisa memanfaatkan tanaman mandul jantan yaitu yang anternya steril dan tidak menghasilkan polen yang viabel. Sifat mandul jantan ini bisa dikendalikan secara genetik maupun sitoplasmik.
Gambar 3. Berbagai metode emaskulasi. (A) metode pinset, (B) metode pompa isap, (C) metode mandul jantan. (Sumber : Yunianti (2007), Syukur et al (2009))
Isolasi Isolasi dilakukan agar bunga yang telah diemaskulasi tidak terserbuki oleh serbuk sari asing.
Dengan demikian baik bunga jantan maupun betina harus dikerudungi dengan
kantung. Kantung bisa terbuat dari kertas tahan air, kain, plastik, selotipe dan lain-lain. Ukuran kantung disesuaikan dengan ukuran bunga tanaman yang bersangkutan. Kantong tersebut harus memenuhi syarat-syarat berikut : 1.
Kuat dan tahan hujan lebat dan panas terik matahari.
2.
Tidak mengganggu pernafasan bunga yang dibungkus
3.
Bila terkena air hujan dapat lekas kering, airnya dapat lekas menguap
4.
Bahan yang dipakai untuk kantong tidak enak rasanya, agar tidak dimakan oleh serangga atau binatang-binatang lainnya.
5.
Kantongnya cukup besar, sehingga bila ada hujan turun, bunganya tidak akan menempel pada kantong. Kantong tersebut dapat berbentuk silinder, yang diperkuat dengan kerangka dari kawat atau bambu.
Bila bunga yang dibungkus itu kecil,
cukuplah bunga itu ditutup dengan sebuah tudung plastik berukuran kecil.
Gambar 4. Bahan untuk isolasi. (A) kantong kertas, (B) kantong plastik, (C) selotipe. (Sumber: Sujiprihati et al (2008), Syukur et al (2009))
Pengumpulan Serbuk Sari Pengumpulan serbuk sari dari pohon tetua jantan dapat dimulai beberapa jam sebelum kuncup-kuncup bunga itu mekar. Bila letak pohon tetua betina jauh dari pohon tetua jantan, maka pengangkutan kuncup-kuncup bunga dari tetua jantan ke tetua betina akan memakan waktu yang lama. Agar kuncup bunga itu tidak lekas layu dan tahan lama dalam keadaan segar, hendaknya kuncup bunga itu dipetik dan diangkut pada pagi hari sebelum matahari terbit atau pada sore hari setelah matahari terbenam. Serbuk sari adalah mahluk hidup, yang mempunyai umur terbatas dan kemudian mati. Mutu serbuk sari dapat dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain :
1.
Kelembaban udara, pada kelembaban udara relatif yang tinggi serbuk sari tidak tahan disimpan lama. Penyimpanan serbuk sari di tempat lembab akan berakibat buruk, karena berpeluang berjangkit cendawan dan bakteri yang dapat menyebabkan serbuk sari lekas mati.
2.
Umur serbuk sari, makin tua umur serbuk sari, makin lamban akan perkecambahannya dan tabung sari yang terbentuk akan lebih pendek. Selain itu persentase butir-butir serbuk sari yang hidup akan terus menurun sampai pada suatu saat tidak ada serbuk sari lagi yang dapat berkecambah.
3.
Suhu udara, pada tempat yang udaranya kering dan pada suhu rendah, serbuk sari dapat disimpan sampai beberapa minggu dalam keadaan tertutup. Di laboratorium, serbuk sari biasanya disimpan pada suhu antara 2-8
0
C dan pada
kelembaban udara antara 10% sampai 50%. Penyimpanannya dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
terlebih dahulu serbuk sarinya dimasukkan ke dalam tabung gelas.
Kemudian tabungnya diletakkan dalam exsicator (desiccator) yang telah diisi dengan CaCl 2 atau dengan larutan H 2SO4 pada konsentrasi tertentu, misalnya antara 10-70%. Maksudnya agar dapat menyerap uap air dari udara cukup banyak. Untuk menyimpan serbuk sari bunga karet dari jenis No. PR 107 biasanya dipakai konsentrasi 27% H 2SO4 dan untuk serbuk sari dari jenis karet No. AV 157 dipakai konsentrasi 35% H 2SO4. Penyerbukan Penyerbukan
buatan
dilakukan
antara
tanaman
yang
berbeda
genetiknya.
Pelaksanaannya terdiri dari pengumpulan polen (serbuk sari) yang viabel atau anter dari tanaman tetua jantan yang sehat, kemudian menyerbukannya ke stigma tetua betina yang telah dilakukan emaskulasi. Cara melakukan penyerbukan :
1.
Menggunakan kuas, pinset, tusuk gigi yang steril, yaitu dengan mencelupkan alat-alat tersebut ke alkohol pekat, biarkan kering kemudian celupkan ke polen dan oleskan ke stigma.
2.
Mengguncangkan bunga jantan di atas bunga betina, sehingga polen jantan jatuh ke stigma bunga tetua betina yang telah diemaskulasi. Cara ini biasanya digunakan untuk persilangan padi dan jagung.
Gambar 5. Berbagai cara penyerbukan buatan. (A) menggunakan kuas, (B) menggunakan pinset, (C) mengguncangkan bunga jantan di atas bunga betina. (Sumber: Yunianti (2007), Syukur et al (2009))
Pelabelan Ukuran dan bentuk label berbeda-beda. Pada dasarnya label terbuat dari kertas keras tahan air, atau plastik. Pada label antara lain tertulis informasi tentang: (1) Nomor yang berhubungan dengan lapangan, (2) Waktu emaskulasi, (3) waktu penyerbukan, (4) Nama tetua jantan dan betina, (5) Kode pemulia/penyilang.
Pendeteksian Keberhasilan Persilangan Buatan
Keberhasilan suatu persilangan buatan dapat dilihat kira-kira satu minggu setelah dilakukan penyerbukan (Gambar 6). Jika calon buah mulai membesar dan tidak rontok maka kemungkinan telah terjadi pembuahan. Sebaliknya, jika calon buah tidak membesar atau rontok maka kemungkinan telah terjadi kegagalan pembuahan. Keberhasilan penyerbukan
buatan yang kemudian diikuti oleh pembuahan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah kompatibilitas tetua, ketepatan waktu reseptif betina dan antesis jantan, kesuburan tanaman serta faktor lingkungan. Kompatibilitas tetua terkait dengan gen-gen yang terkandung pada tetua jantan dan betina. Waktu reseptif betina dan antesis jantan dapat dilihat ciri morfologi bunga. Bunga yang terbaik adalah bunga yang akan mekar pada hari tersebut. Sementara itu, faktor lingkungan yang berpengaruh pada keberhasilan persilangan buatan adalah curah hujan, cahaya mahatari, kelembaban dan suhu. Curah hujan dan suhu tinggi akan menyebabkan rendahnya keberhasilan persilangan buatan.
Gambar 6. Persilangan buatan yang berhasil. (A) Buah cabai 1 minggu setelah penyerbukan, (B) Buah semangka 5 hari setelah penyerbukan (Sumber: Syukur et al (2009)).
Pada persilangan buatan tanaman hermaprodit atau juga tanaman lainnya, biji yang dihasilkan belum tentu merupakan hasil persilangan buatan. Bisa jadi biji tersebut merupakan hasil selfing (untuk bunga hermaprodit) atau hasil persilangan tanaman lain (karena proses isolasi yang tidak sempurna). Hal tersebut dapat dideteksi dengan bantuan penanda, baik berupa penanda morfologi maupun penanda molekuler. Sifat kualitatif tanaman dapat digunakan sebagai penanda morfologi. Sebagai contoh buah muda cabai ada yang berwana hijau tua, hijau muda, kuning atau atau ungu. Buah muda cabai dapat digunakan sebagai penanda morfologi. Jika cabai dengan buah berwarna hijau tua disilangkan dengan cabai
dengan buah berwarna ungu maka akan menghasilkan F1 dengan buah berwarna ungu (Gambar 7a). Jika buah F1 yang dihasilkan tidak berwarna ungu maka kemungkinan terjadi selfing atau penyerbukan dari serbuk sari cabai lain. Hal yang sama dapat digunakan untuk penanda molekuler. Gambar 7b. memperlihatkan bahwa dengan menggunakan penanda molekuler, cabai F1 merupakan hasil persilangan antara tetua betina dengan tetua j antan.
Gambar 7. Identifikasi keberhasilan persilangan. (A) menggunakan penanda morfologi, (B) menggunakan penanda molekuler. (Sumber: Sujiprihati et al (2008), Syukur et al (2009))
Pada biji tanaman yang ada pengaruh metaxenia seperti jagung, keberhasilan persilangan buatan sudah dapat dideteksi tanpa menanam F1. Jagung yang seharusnya mempunyai warna biji putih jika diserbuki dengan serbuk sari jagung dengan warna biji kuning akan berwarna kuning. Contoh lain adalah jagung manis jika diserbuki oleh jagung tidak manis akan menghasilkan biji-biji yang tidak manis.
Pustaka
Sujiprihati, S., M. Syukur, dan R. Yunianti. 2008. Pemuliaan tanaman. Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Departemen Agronomi dan Hotikultura IPB. Bogor. 356 hal. Syukur, M., S. Sujiprihati, dan R. Yunianti. 2009. Teknik pemuliaan tanaman. Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Departemen Agronomi dan Hotikultura IPB. Bogor. 284 hal. Yunianti, R. 2007. Analisis Genetik Pewarisan Sifat Ketahanan Cabai (Capsicum annuum L.) terhadap Phytophthora capsici Leonian. Disertasi. Sekolah Pascasarjana, IPB. Bogor. 125 hal.
