Pertanian

Karya : ADHI SURYA PERDANA (2008)

Penyuluhan Komunikasi Pertanian UGM

PERISTIWA XENIA

I. INTISARI

Xenia bukanlah penyimpangan dari Hukum Pewarisan Mendel, melainkan konsekuensi langsung dari pembuahan berganda (double fertilisation) yang terjadi pada tumbuhan berbunga dan proses perkembangan embrio tumbuhan hingga biji masak. Embrio dan endospermia merupakan hasil penyatuan dua gamet (jantan dan betina) dan pada tahap perkembangan embrio sejumlah gen pada embrio dan endospermia berekspresi dan mempengaruhi penampilan biji, bulir, atau buah. Beberapa alasan diajukan untuk menjelaskan mekanisme gejala ini (Dunn, 1972).  Proses penyerbukan dillakukan pada jagung Ungu dan Putih secara metode Selfing (Kontrol) Putih, Selfing (Kontrol) Ungu, Xenia (♀ Jagung Putih  x  ♂ Jagung Ungu) dan Resiprok (♀ Jagung Ungu x  ♂ Jagung Putih).

Pada praktikum ini digunakan Tassel Bag method. Pada metode ini, baik bunga jantan maupun bunga betina dibungkus sebelum mekar menggunakan kantong kertas minyak. Malai bunga jantan yang keluar dari pucuk tanaman dikerodong menggunakan kantong kertas. Untuk bunga betina (tongkol), dikerodong sebelum kepala putik (rambut jagung) keluar. Hari berikutnya tongkol diperiksa untuk melihat laju keluarnya rambut jagung. Rambut jagung yang sudah keluar dipotong menggunakan gunting setinggi ± 1-2 cm di atas permukaan ujung klobot. Pemotongan ini dimaksudkan untuk mencegah rambut tongkol keluar dari kantong sehingga terjadi penyerbukan dengan pollen yang tidak dikehendaki. Pemotongan dapat dilakukan 2-3 kali sampai seluruh rambut tongkol telah keluar.

Hasil yang diperoleh Selfing (Kontrol) Putih jumlah 2 biji; prensetase 1% ungu dan jumlah 252 biji; presentase 68,66% putih, Selfing (Kontrol) Ungu jumlah 19 biji; prensetase 5,18% ungu dan jumlah 5 biji; presentase 1,36% putih, Xenia (♀ Jagung Putih  x  ♂ Jagung Ungu) jumlah 11 biji; prensetase 3% ungu dan jumlah 34 biji; presentase 9,26% putih dan Resiprok (♀ Jagung Ungu x  ♂ Jagung Putih) jumlah 289 biji; prensetase 78,7% ungu dan jumlah 78 biji; presentase 21,3% putih.

II. PENDAHULUAN

1. Tujuan

Menunjukkan peristiwa xenia pada tanaman jagung

1. Latar Belakang

Peristiwa xenia mula-mula ditunjukkan atau diamati oleh Focke pada tahun 1881 sebagai suatu anomali pada tanaman serealia (biji-bijian). Selanjutnya dikatakan bahwa peristiwa xenia adalah pengaruh gamet jantan atau ayah pada endosperm tanaman induk. Bila kita mengawinkan tanaman induk jagung yang berbiji putih dengan tanaman jantan yang berwarna biji Ungu, maka F1- nya berwarna serupa dengan pejantannya dominan yaitu ungu. Peristiwa lain yang menyerupai xenia adalah metaxenia yang dikemukakan oleh Swingle (1926) dalam Denney (1992). Misalnya bila kita mengawinkan suatu jenis mangga maka pengaruh induk jantan akan terlihat pada daging buahnya. Di samping pengaruh terhadap warna, peristiwa xenia juga terdapat pada karakter lain. Misalnya jagung putih yang memiliki alel su (sugary) yang bersifat resesif terhadap alel Su dari jagung ungu yang bersifat dominan. Oleh karena alel Su dominan terhadap alel su, maka tanaman F1 bersifat seperti jagung ungu. Alel su yang homosigot resesif akan memberi sifat biji berkarakter jernih, berikut teksturnya seperti kaca (translucent). Sedang alel Su memberi sifat biji berkarakter tidak tembus cahaya (opaque), halus dan nampak seperti berubah warna menjadi ungu.

1. Latar Belakang

Xenia (dari akar bahasa Yunani, “xenos” yang berarti ‘tamu’ atau ‘orang asing’) merupakan gejala genetik berupa pengaruh langsung serbuk sari (pollen) pada fenotipe biji dan buah yang dihasilkan tetua betina. Pada kajian pewarisan sifat, ekspresi dari gen yang dibawa tetua jantan dan tetua betina diasumsikan baru diekspresikan pada generasi berikutnya. Dengan adanya xenia, ekspresi gen yang dibawa tetua jantan secara dini sudah diekspresikan pada organ tetua betina (buah) atau generasi berikut selagi masih belum mandiri (embrio dan/atau endospermia). Xenia yang mempengaruhi fenotipe buah juga disebut metaxenia (Denney,1992).

Dalam suatu pewarisan sifat dari tetua kepada keturunannya tidak hanya gen mayor saja yang berpengaruh, tetapi juga gen minornya. Introduksi gen akan menyebabkan perubahan genetika yang permanen pada sel penerima (Ngaini, 1995).

Banyak sifat pada tanaman,binatang,mikrobia yang diatur oleh suatu gen. Gen-gen dalam individu diploid berupa pasangan alele dari pasangan gen tadi diwariskan kepada keturunannya secara genetik disebut Hereditas. Hukum pewarisan ini mengikuti pola yang teratur dan terulang dari generasi ke generasi. Dengan mempelajari cara pewarisan gen tunggal akan dimengerti mekanisme pewarisan suatu sifat dan bagaimana suatu sifat tetap ada dalam populasi. Demikian juga akan dimengerti bagaimana pewarisan dua sifat atau lebih (Crowder, 1997).

III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

1. Populasi tanaman jagung ungu atau varietas lain yang berwarna putih.
2. Perlengkapan polinasi (kantong kertas, gunting, label, paper clip, kwas, dll).

B. Cara Kerja

Jagung merupakan tanaman penyerbuk silang, sehingga bunga perlu dibungkus sebelum mekar. Saat optimal mekarnya bunga terjadi antara pukul 09.00-11.00. Tanaman mulai berbunga pada saat setengah umur tumbuhnya. Pada praktikum ini digunakan Tassel Bag method. Pada metode ini, baik bunga jantan maupun bunga betina dibungkus sebelum mekar menggunakan kantong kertas minyak. Malai bunga jantan yang keluar dari pucuk tanaman dikerodong menggunakan kantong kertas. Untuk bunga betina (tongkol), dikerodong sebelum kepala putik (rambut jagung) keluar. Hari berikutnya tongkol diperiksa untuk melihat laju keluarnya rambut jagung. Rambut jagung yang sudah keluar dipotong menggunakan gunting setinggi ± 1-2 cm di atas permukaan ujung klobot. Pemotongan ini dimaksudkan untuk mencegah rambut tongkol keluar dari kantong sehingga terjadi penyerbukan dengan pollen yang tidak dikehendaki. Pemotongan dapat dilakukan 2-3 kali sampai seluruh rambut tongkol telah keluar. Tongkol yang seluruh rambutnya telah keluar dari kelobot menunjukkan telah siap diserbuki. Malai bunga jantan yang telah dikerodong dikumpulkan serbuksarinya untuk digunakan sebagai tetua jantan. Penyerbukan buatan dilakukan dengan cara menaburkan serbuksari/pollen yang telah terkumpul tersebut di atas permukaan potongan rambut jagung. Prosedur ini dapat diulang 2-3 kali (menggunakan pollen dari tetua yang sama) untuk meyakinkan seluruh putik telah terserbuki. Tanaman dipanen setelah melewati masa ± 3 minggu.

Untuk percobaan ini dibuat 4 kombinasi persilangan sbb:

1. ♀ Jagung Putih   x  ♂ Jagung Putih   → selfing (kontrol)

b.♀ Jagung Ungu  x  ♂ Jagung Ungu  → selfing (kontrol)

1. ♀ Jagung Putih  x  ♂ Jagung Ungu  → xenia

d.♀ Jagung Ungu x  ♂ Jagung Putih   → resiprok

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil

Tabel 1. Hasil pengamatan warna endosperm biji pada empat tongkol jagung hasil persilangan antara warna Putih dan Ungu.

No	♀ / ♂	Ungu		Putih		Total
		Jumlah	%	Jumlah	%	Jumlah	%
1	Ungu X Ungu	19	5,18	5	1,36	24	6,54%
2	Ungu X Putih (Resiprok)	289	78,7	78	21,3	367	100
3	Putih X Ungu (Xenia)	11	3	34	9,26	45	12,26
4	Putih X Putih	2	1	252	68,66	254	67,66

Nb : Jumlah Biji 1 Jagung : 367 Biji

B. Pembahasan

Peristiwa Xenia terjadi akibat pengaruh gamet jantan atau ayah terhadap endosperm tanaman induk. Pada tanaman jagung, warna biji ungu lebih dominan dibandingkan warna biji putih. Jika terjadi perkawinan antara jagung hibrida (biji ungu) dengan jagung biji putih maka keturunan pertamanya (F1) akan berwarna ungu dan sedikit campuran warna putih jika penyebaran penyerbukan kurang merata atau tidak layak untuk terjadinya proses jagung ungu.

Perkawinan antara  jagung hibrida dan jagung manis dapat dilakukan melalui kombinasi persilangan Xenia (♀ Putih X ♂ Ungu), Kontrol (♀ Putih X ♂ Putih), Resiprok (♀ Ungu X ♂ Putih), dan Kontrol (♀ Ungu X ♂ Ungu). Xenia merupakan kombinasi persilangan antara jagung Ungu dengan induk jagung Putih. Tanaman yang digunakan gamet jantannya adalah jagung hibrida yang berwarna Ungu dengan kondisi yang layak untuk penyerbukan berdasarkan ciri-ciri bunga jantan memiliki benangsari baik, sehat serta tidak terserang hama untuk menjaganya maka dilakukan proses penututupan menggunakan kertas sampul. Jika benang sari sudah terkumpul gamet betinanya adalah jagung putih yang berwarna putih siap diserbuki dengan sebelumnya dilakukan sterilisasi tershadap benang sari bebas sehingga penyerbukan dapat diamati dengan baik dan dan sesuai dengan metode penyerbukan silang.

Dari 45 biji jagung hasil persilangan Xenia didapatkan 11 biji atau sekitar 3% berkarakter ungu dan 34 biji atau sekitar  9,26% berkarakter putih. Persilangangan (♀ Putih X ♂ Ungu) menghasilkan biji yang sedikit karena jagung yang mengalami terserang ulat buah sehingga kondisi buah kurang sehat untuk menghasilkan biji jagung yang maksimal. Karakter resiprok (♀ Ungu X ♂ Putih) jumlah 289 biji atau sekitar 78,7% ungu dan 78 biji atau sekitar 21,3 % biji putih, hasik jagung resiprok menghasilkan biji jagung yang maksimal dengan adanya dukungan terhadap kondisi jagung sehat tidak terserang hama dan benangsari jagung putih layak untuk penyerbukan dengan kindisi tepungnya yang banyak dan matang. Hal ini sesuai dengan teori yang ada, bahwa persilangan Xenia akan menghasilkan F1 yang mempunyai sifat serupa dengan pejantannya, terbukti dengan biji yang memiliki karakter ungu dan biji putih, mempunyai presentase ungu yang lebih besar (Ungu > Merah > Kuning > Putih). Untuk penyerbukan kontrol (♀ Ungu X ♂ Ungu) memiliki jumlah 19 biji ungud dengan presentase 5,18% dan 5 biji jagung putih dengan presentase 1,36%. Kondisi jagung yang nampak warna putih disebabkan karena jagung terkontaminasi oleh benangsari jagung putih, jumlah biji ungu kurang menghasilkan hasil yang maksimal karena terjadi faktor gagal penyerbukan secara merata pada seluruh bagian tubuh jagung. Jagung kontrol warna (♀ Putih X ♂ Putih) memiliki jumlah biji 2 ungu presentase 1% dan jagung putih memiliki jumlah 252 dengan presentase 68,66%. Kondisi jagung terkena kontaminasi jagung ungu sehingga ada campuran warna ungu. Pada persilangan yang dilakukan dapat dikatakan berhasil karena hasildapat terlihat dan dapat dilakukan pembahasan terhadap hal yang terjadi terhadap kondisi jagung yang menghasilkan biji.

Keberhasilan dapat dilihat dari hasil persilangan antara jagung ungu (♂) dan jagung putih (♀) yaitu 78,7% jagung ungu. Hasil ini sesuai dengan teori dimana pengaruh gamet jantan langsung tampak pada F_1. Sedangkanpada  peristiwa selfing jagung putih (selfing ♀ xenia) didapat hasil 68,66% jagung putih, hal ini disebabkan  F₁ adalah hasil persilangan  gamet  homozigot  resesif. Begitu pula pada selfing jagung kuning (selfing ♀ resiprok) dihasilkan F₁ jagung kuning karena merupakan persilangan gamet homozigot dominan. Pada persilangan resiprok yaitu antara jagung ungu (♂) dan jagung putih (♀) dihasilkan F₁ 9,26%  jagung ungu. Hal ini disebabkan warna ungu pada biji jagung bersifat dominan.

V. KESIMPULAN

Peristiwa xenia yang terjadi pada jagung dipengaruhi oleh induk jantan yang memiliki sifat dominan (UNGU) yang ditandai dengan munculnya perbedaan karakter warna dan karakter biji. Dominanansi warna (Ungu > Merah > Kuning > Putih).

DAFTAR PUSTAKA

 

Crowder,L.V.1997.Genetic of Plant.Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.

Denney, J.O. 1992. Xenia includes Metaxenia. HortScience 27: 722-728p

Dunn, L. C. 1973. Xenia and The Origin of Genetics. Proceedings of the American Philosophical Society, Vol. 117, No. 2 (Apr. 10, 1973): 105-111p.

Ngaini, N. 1995. Bioteknologi peluang manfaatnya di pemuliaan tanaman. Buletin Ilmu Terpadu (23) : 41-47.