laporan praktikum genetika tanaman perkecambahan pollen

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN

PERSILANGAN BUATAN

Disusun Oleh :

Dini Nur Amania

1604020035

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2017

Sabtu, 13 Mei 2017

PERKECAMBAHAN POLLEN

A.    TUJUAN

1.      Untuk mengetahui prosedur perkecambahan pollen secara in vitro.

2.      Untuk mengetahui  viabilitas serbuk sari pada bunga pukul delapan.

3.      Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan pollen.

4.      Untuk mengetahui medium-medium yang digunakan dalam perkecambahan in vitro.

B.     DASAR TEORI

Penyerbukan (pollination) adalah jatuhnya tepung sari pada kepala putik. Sedangkan pembuahan (fertilization) adalah bertemunya gamet jantan dengan gamet betina yang kemudian melebur menjadi zigot. Setelah terjadi penyerbukan, butir tepung sari mengalami dua kali pembelahan meiosis dan menghasilkan empat mikrospora yang haploid. Selanjutnya, mikrospora mengalami pembelahan menghasilkan dua inti haploid. Proses pertumbuhan buluh sari (pollen tube), satu dari dua inti tersebut membelah secara mitosis menghasilkan inti generatif I dan inti generatif II. Satu inti lain tidak membelah, tetapi tumbuh menjadi inti buluh (tube nucleus) yang mengantarkan kedua inti generatif I dan II menuju mikrofil untuk pembuahan.

Serbuk sari (pollen grain) adalah sebuah sel hidup yang berisi sel kelamin jantan pada bunga (mempunyai protoplasma) yang terbungkus oleh dinding sel. Dinding serbuk sari terdiri atas dua lapisan yaitu di bagian luar yang tebal dan keras disebut lapisan eksin dan sebelah dalam tipis seperti selaput disebut  intin. Pada permukaan eksin terdapat celah atau pori yang disebut apertura yang dapat digunakan oleh serbuk sari untuk jalan keluarnya buluh serbuk sari.

Serbuk sari akan berkecambah pada permukaan kepala putik dan membentuk suatu tabung sari. Tabung sari ini akan tumbuh melalui jaringan tangkai putik menuju ke bakal biji. Di dalam kantong embrio akan terjadi pembuahan ganda yaitu satu gamet jantan dari tabung sari akan bergabung dengan sel telur membentuk embrio danyang satunya bergabung dengan inti kutub membentuk endosperm.

            Serbuk sari merupakan struktur yang digunakan untuk mengangkut gamet jantan ke gamet betina dari bunga. Mempertahankan kapasitas perkecambahan serbuk sari yang tersimpan dapat berguna dalam menghemat waktu dalam program hibridisasi dan juga dalam perbaikan tanaman. Suhu dan kelembaban merupakan faktor utama dalam mempengaruhi perilaku serbuk sari. Kedua faktor lingkungan tersebut apabila terdapat pada kondisi yang optimum akan mengakibatakan kenaikan viabilitas polen.

Kepala putik yang telah masak biasanya mengeluarkan lendir yang mengandung gula dan zat-zat lain yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari. Bilamana serbuk sari jatuh di atas kepala putik, maka dalam keadaan normal akan menyerap cairan yang dihasilkan oleh kepala putik, kemudian akan menggembung dan berkecambah. Untuk perkecambahan serbuk sari umumnya diperlukan suhu berkisar antara 15⁰C sampai 35⁰C. Pada suhu yang lebih tinggi akan terjadi penguapan sehingga banyak serbuk sari yang kering. Pada suhu 40⁰C sampai 50⁰C banyak serbuk sari mati. Sebaliknya pada suhu yang terlalu rendah misalnya di bawah 10⁰C, tidak ada serbuk sari yang dapat berkecambah. Pada umumnya suhu optimum yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari berkisar pada 25⁰C.

Pemanjangan tabung pollen adalah tetap untuk setiap spesies. Ketika butir pollen siap dipencarkan, pollen ini dalam keadaan dormansi dengan kadar air antara 10-15% hampir mirip dengan biji. Pada Gramineae mempunyai umur pollen yang relatif pendek, misalnya pollen Paspalpum akan kehilangan viabilitasnya setelah 30 menit. Kebanyakan pada tanaman berbunga pollen akan mengalami penurunan secara drastis setelah 12 jam mengalami dehiscence. Namun viabilitas pollen dapat diperpanjang dalam keadaan artifisial yaitu bila disimpan pada temperatur dan kelembaban yang rendah. 

Serbuk sari yang baik diperoleh dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampir mekar). Pada saat itu ruang sari belum pecah dan berisi penuh dengan serbuk sari dengan daya tumbuh yang tinggi. Serbuk sari makin lama berada di alam bebas makin berkurang daya pertumbuhannya sampai suatu saat tidak dapat tumbuh sama sekali. Kemampuan ini disebut dengan viabilitas serbuk sari.

Sebutir polen (pollen grain) adalah sebuah sel yang hidup dan mempunyai inti (nucleus) serta protoplasma, yang terbungkus oleh dinding sel. Dinding sel itu terdiri atas dua lapis, yaitu lapisan dalam (intine) yang tipis serta lunak seperti selaput dan lapisan luar (axine) yang tebal dan keras untuk melindungi seluruh isi butir polen.

Penyimpanan pollen diperlukan jika tanaman yang akan disilangkan memiliki waktu masak yang berbeda, sehingga pollen perlu disimpan dalam jangka waktu tertentu untuk memastikan kesegarannya sebelum digunakan untuk menyerbuki kepala putik. Penyimpanan pollen juga diperlukan jika tanaman yang akan disilangkan memiliki lokasi berjauhan. Mengkoleksi butiran pollen pada kondisi viable merupakan persyaratan utama untuk menjamin kesegaran polen dalam jangka waktu yang cukup panjang. Polen yang dikoleksi pada masa awal berbunga, pertengahan masa berbunga atau akhir masa berbunga, akan memiliki variasi lamanya polen dapat disimpan. Polen yang dikoleksi pada pagi, siang atau sore juga berespon berbeda terhadap lama penyimpanan. Umumnya, polen yang diambil segera setelah bunga mekar akan memiliki daya simpan terbaik (Shivanna and Rangaswamy, 1992). Penyimpanan serbuk sari adalah teknik penting untuk program pelestarian plasma nutfah dan pemuliaan. Selama periode penyimpanan, factor-faktor seperti suhu dan kelembaban berpengaruh pada panjang umur serbuk sari.

           Serbuk sari dinyatakan viable apabila mampu menunjukkan kemampun atau fungsinya menghantarkan sperma ke kandung lembaga, setelah terjadinya penyerbukan. Serbuk sari dapat kehilangan viabilitasnya pada suatu periode waktu tertentu. Hilangnyaa viabilitas sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, terutama suhu dan kelembaban relative. Serbuk sari segar menunjukkan kemampuan berkecambah 85-90%.

Viabilitas serbuk sari dapat diketahui dengan menumbuhkannya secara in vitro dengan menggunakan medium buatan. Medium yang digunakan ada 2 macam, yaitu medium A yang terdiri atas 0,5% sukrosa, 20% agar dan 0,001% H₃BO₃ atau medium B yang terdiri atas 30 g/l sukrosa, 300 mg/l Ca(NO₃)₂.4H₂O, 200 mg/l MgSO4.7H₂O, 10 mg/l KNO₃ dan 100 g/l H₃BO₃. Namun medium yang paling banyak digunakan adalah medium A karena mudah dalam pembuatan dan biaya yang dikeluarkan tidak begitu banyak. Penambahan pada medium dapat mempercepat perkecambahan dan pertumbuhan buluh serbuk sari. Pembuatan media tumbuh serbuk sari ini pada prinsipnya disamakan dengan lingkungan dimana serbuk sari itu tersimpan pada kantong yang ada pada bunga (lingkungan disamakan dengan lingkungan aslinya).

C.    ALAT DAN BAHAN

Alat

-          Mikroskop.

-          Gelas objek.

-          Gelas penutup.

-          Tusuk gigi.

-          Pipet tetes.

-          Beaker glass.

Bahan

-          Bunga pukul delapan.

-          Larutan sukrosa 0%.

-          Larutan sukrosa 10%.

-          Larutan sukrosa 20%.

-          Larutan sukrosa 30%.

D.    CARA KERJA

1.      Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum.

2.      Meneteskan larutan sukrosa 0 % ke meja benda.

3.      Mengambil serbuk sari dari kepala sari dengan menggunakan tusuk gigi.

4.      Meletakkan serbuk sari ke meja benda yang telah berisi larutan sukrosa.

5.      Mendiamkan serbuk sari selama 30 menit.

6.      Mengamati serbuk sari di bawah mikroskop ada tidaknya perkecambahan pada serbuk sari.

7.      Memfoto dan menggambar hasil yang didapat dari pengamatan yang telah dilakukan.

8.      Untuk cara kerja dari kelompok lain sama dengan cara kerja diatas tetapi hanya berbeda dari konsentrasi larutan yang digunakan ( 10%, 20%, 30% ).

E.     HASIL PENGAMATAN

No	Kelompok (Perlakuan)	Hasil pengamatan
1	Kelompok 1 (sukrosa 0 %)	Berhasil (tumbuh buluh sari)
2	Kelompok 2 (sukrosa 10 %)	Tidak berhasil (tidak tumbuh buluh sari)
3	Kelompok 3 (sukrosa 20 %)	Tidak berhasil (tidak tumbuh buluh sari)
4	Kelompok 4 (sukrosa 20 %)	Tidak berhasil (tidak tumbuh buluh sari)
5	Kelompok 5 (sukrosa 30 %)	Tidak berhasil (tidak tumbuh buluh sari)
6	Kelompok 6 (sukrosa 30 %)	Tidak berhasil (tidak tumbuh buluh sari)

F.     PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini membahas tentang perkecambahan pollen. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui perkecambahan pada serbuk sari. Padapraktikum ini digunakan bunga pukul delapan sebagai sampelnya. Digunakannya bunga pukul delapan karena bunga pukul delapan memiliki serbuk sari yang banyak dan pada bunga pukul delapan mengandung zat seperti terpenoid, flavonoid, steroid, benzenoid, alkaloid, dan lipid. Bunga pukul delapan (Turnera subulata) termasuk salah satu anggota tumbuhan berbunga. Bunga ini termasuk ke dalam suku Turneraceae. Turnera subulata merupakan jenis tanaman yang mirip dengan Turnera ulmifolia, tetapi keduanya biasa disebut dengan bunga pukul delapan. Hanya saja Turnera subulata mempunyai bunga berwarna putih dan mempunyai ukuran daun yang lebih kecil dibandingkan dengan daun dari Turnera ulmifolia.

Tumbuhan herba ini berukuran 60-90 cm dan memiliki akar dengan panjang 0,3-0,8 m. Daun berwarna hijau dengan panjang 2-7 cm dan lebar 1-4 cm. Berdaun tunggal, daunnya berbentuk elips dengan ujung meruncing dan tepi daun bergerigi kasar. Tulang daun menyirip dan mempunyai kelenjar kuncup.

Penyerbukan (pollination) adalah jatuhnya tepung sari pada kepala putik. Sedangkan pembuahan (fertilization) adalah bertemunya gamet jantan dengan gamet betina yang kemudian melebur menjadi zigot. Setelah terjadi penyerbukan, butir tepung sari mengalami dua kali pembelahan meiosis dan menghasilkan empat mikrospora yang haploid. Selanjutnya, mikrospora mengalami pembelahan menghasilkan dua inti haploid. Proses pertumbuhan buluh sari (pollen tube), satu dari dua inti tersebut membelah secara mitosis menghasilkan inti generatif I dan inti generatif II.

Serbuk sari akan berkecambah pada permukaan kepala putik dan membentuk suatu tabung sari. Tabung sari ini akan tumbuh melalui jaringan tangkai putik menuju ke bakal biji. Di dalam kantong embrio akan terjadi pembuahan ganda yaitu satu gamet jantan dari tabung sari akan bergabung dengan sel telur membentuk embrio dan yang satunya bergabung dengan inti kutub membentuk endosperma.

Praktikum ini dilakukan dengan cara mengambil serbuk sari kemudian ditetesi larutan sukrosa dengan konsentrasi tertentu kemudian tunggu selama 30 menit, setelah 30 menit dapat diamati menggunakan mikroskop. Pada kelompok kami menggunakan larutan sukrosa dengan konsentrasi 10%. Dan hasil dari praktikum ini, semua percobaan tidak berhasil atau tidak tumbuh buluh sari kecuali pada kelompok satu. Berhasil tidaknya pada proses perkecambahan ini dikarenakan faktor dari serbuk sari itu sendiri. Berhasilnya pada perkecambahan ini dikarenakan serbuk sari yang digunakan dalam keadaan baik dan cukup dewasa. Dan kegagalan pada perkecambahan ini dapat terjadi karena serbuk sari terlalu lama berada di alam bebas, sehingga serbuk sari semakin berkurang daya pertumbuhannya sampai suatu saat tidak dapat tumbuh sama sekali. Kemampuan ini disebut dengan viabilitas serbuk sari. Kondisi serbuk sari yang terlalu dewasa juga menjadi salah satu faktor yang menyebabkan kegagalan pada proses perkecambahan ini.

G.    KESIMPULAN

1.      Penyerbukan (pollination) adalah jatuhnya tepung sari pada kepala putik.

2.      Pembuahan (fertilization) adalah bertemunya gamet jantan dengan gamet betina yang kemudian melebur menjadi zigot.

3.      Serbuk sari (pollen grain) adalah sebuah sel hidup yang berisi sel kelamin jantan pada bunga (mempunyai protoplasma) yang terbungkus oleh dinding sel.

4.      Serbuk sari akan berkecambah pada permukaan kepala putik dan membentuk suatu tabung sari.

5.      Viabilitas serbuk sari yaitu keadaan serbuk sari yang terlalu lama berada di alam bebas, sehingga serbuk sari semakin berkurang daya pertumbuhannya sampai suatu saat tidak dapat tumbuh sama sekali.

6.      Hilangnyaa viabilitas sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, terutama suhu dan kelembaban relative.

7.      Serbuk sari dinyatakan viable apabila mampu menunjukkan kemampun atau fungsinya menghantarkan sperma ke kandung lembaga, setelah terjadinya penyerbukan.

H.    DAFTAR PUSTAKA

-          Darjanto, dan Satifah, S. 1982. Biologi bunga dan teknik penyerbukan silang buatan. Jakarta : PT Gramedia.

-          Sutopo, Lita. 2010. Teknologi Benih. Jakarta : Raja Grafindo Persada

-          Mangoendidjojo, W. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Yogyakarta : Kanisius

I.       LAMPIRAN

Terlampir.