PERKEMBANGBIAKAN
TUMBUHAN, HEWAN DAN PEMULIAAN TANAMAN DAN HEWAN TERNAK
A.
Perkembangbiakan
Tumbuhan
Salah satu ciri makhluk hidup adalah melakukan
perkembangbiakan sebagai tujuan untuk menghasilkan keturunan. Hal ini dilakukan
oleh tumbuhan dibedakan menjadi dua jenis yaitu generatif dan vegetatif.
1. Perkembangbiakan
Generatif
Perkembangbiakan
secara generatif (kawin) dilakukan melalui proses penyerbukan dan pembuahan.
Perkembangbiakan generatif pada tumbuhan diawali dengan penyerbukan, yaitu
melekatnya atau jatuhnya serbuk sari ke kepala putik. Setelah terjadi
penyerbukan, pada serbuk sari tumbuh buluh serbuk sari yang menuju ruang bakal
biji. Kemudian sel kelamin jantan atau spermatozoid masuk ke ruang bakal biji
melalui buluh serbuk sari. Di dalam ruang bakal biji terjadi pembuahan, yaitu
peleburan sel kelamin atau spermatozoid dengan sel kelamin betina atau sel
telur
Hasil
dari pembuahan perkembangbiakan tumbuhan secara generatif adalah zigot. Zigot
berkembang menjadi lembaga, bakal biji berkembang menjadi biji dan bakal buah
berkembang menjadi daging buah. Lembaga yang berada di dalam biji merupakan
calon tumbuhan baru.
Macam
penyerbukan pada perkembangbiakan generative
Penyerbukan
dapat terjadi karena bantuan dari luar, seperti angin, hewan,air dan manusia.
a.
Angin (anemogami) → serbuk sarinya
kering/ringan dan mahkota bunganya kecil : jagung dan rumput-rumputan
b.
Hewan (zoidiogami) → serangga, burung,
kelelawar. Bunga menghasilkan madu atau mengeluarkan aroma: bunga aster,
kamboja.
c.
Air (hidrogami) → tumbuhan yang
habitatnya di dalam air: misalnya Hydrilla.
d.
Manusia : Tumbuhan vanili, salak.
Berdasarkan asal serbuk sarinya,
penyerbukan dibedakan menjadi empat macam.:
a.
Penyerbukan sendiri (autogami):
Serbuk sari jatuh ke kepala putik bunga itu sendiri
b.
Penyerbukan tetangga
(geitonogami): Serbuk sari jatuh ke kepala putik bunga lain, bunga
tersebut masih dalam satu tumbuhan
c.
Penyerbukan silang (alogami):
Serbuk sari jatuh ke kepala putik bunga lain yang berbeda tumbuhan, namun
tumbuhan tersebut masih satu jenis
d.
Penyerbukan bastar (hybrid): Serbuk
sari jatuh ke kepala putik lunga lain yang berbeda
varietas/jenisnya.
2. Perkembangbiakan
Vegetatif
Perkembangbiakan
tak kawin (Vegetatif) merupakan perkembangbiakan yang tanpa didahului adanya
pertemuan atau peleburan sel kelamin. Oleh karena itu hasil perkembangbiakan
secara tak kawin sifatnya sama seperti induknya. Perkembangbiakan tak kawin
pada tumbuhan dapat terjadi baik secara alami maupun secara buatan.
a.
Perkembangbiakan vegetatif alami
1) Tunas
Tunas merupakan
tumbuhan yang tumbuh dari batang yang ada didalam tanah. Tunas muda akan tumbuh
disekitar induknya namun hidup tak tergantung pada induk. Jika induk ditebang
maka tunas masih bisa hidup. contoh
tumbuhan yang berkembangbiak secara tunas diantaranya : a) tunas batang :
bambu, pisang, tebu, b) tunas akar : cemara, sukun, kesemek, c) tunas daun:
cocor bebek
2) Geragih
atau Stolon
Geragih atau stolon merupakan
modifikasi batang yang tumbuh menjalar di atas permulaan tanah sehingga pada
tempat- tempat tertentu akan membentuk individu baru. Contoh tumbuhan yang
membentuk stolon sebagai alat perkembangbiakan adalah Strawbery, dan Pegagan.
3) Rizoma
atau Rimpang
Rhizoma merupakan modifikasi dari
batang yang tumbuh menjalar dibawah permukaan tanah. Salah satu ciri rhizoma
yang nampak adalah adanya ruas-ruas, sehingga dari setiap ruas tersebut dapat
tumbuh individu baru. Contoh tumbuhan yang membentuk rhizome sebagai alat
perkembangbiakan adalah Sansiveira, Jahe, dan Lengkuas
4) Spora
Spora merupakan alat perkembangbiakan
tumbuhan selain tumbuhan biji. Misalnya pada tumbuhan Lumut dan Tumbuhan Paku.
5) Umbi
Akar
Umbi akar merupakan
perkembangbiakan yang dilakukan dengan cara akar yang meggelembung menjadi
buah. Contohnya : singkong, wortel, dahlia, umbi akar
b.
Perkembangbiakan Vegetatif Buatan
1) Mencangkok
Mencangkok merupakan
cara untuk memperbanyak tumbuhan dengan cara memotong dahan tumbuhan dari
tumbuhan induknya. Hanya bisa dilakukan pada tumbuhan yang yang berkeping dua
atau dikotil saja yang bisa dicangkok. Contohnya : jambu, jeruk, manga,
rambutan.
2) Okulasi
atau Menempel
Okulasi adalah
berkembang biak dengan cara menempelkan tunas tumbuhan lain kepada tumbuhan
yang masih satu jenis. Tujuannya adalah untuk bersama sama hidup atau menumpang
hidup. Contohnya pohon manga arum manis dengan pohon manga lainnya
3) Stek
Stek merupakan
perkembangbiakan pada tumbuhan yang dilakukan dengan cara memotong batang
tumbuhan kemudian menanamnya di tanah. Contohnya : pohon tebu, singkong, mawar
dan melati
4) Menyambung
Menyambung merupakan
cara memperbanyak tumbuhan dengan menyambungkan akar atau batang dari dua jenis
tumbuhan yang berbeda.
B.
Perkembangbiakan
Hewan
Perkembanganbiakan hewan memiliki tujuan untuk
melestarikan jenisnya. Perkembangbiakan perlu dilakukan agar hewan tersebut
tidak punah. Setiap makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melestarikan
jenisnya dengan cara berkembangbiak. Sama halnya dengan tumbuhan perkembangbiakan
hewan dibedakan menjadi dua kelompok yaitu secara kawin dan tidak kawin. Cara
kawin akan dilakukan oleh hewan dengan meleburkan sel kelamin jantan dengan sel
kelamin betina. Hasil peleburan tersebut akan menghasilkan individu baru.
Perkembangbiakan dengan cara vegetative atau tidak kawin juga dilakukan pada
hewan dengan tingkat rendah
1. Cara
berkembangbiak hewan secara Generatif
a. Bertelur
(ovipar)
Perkembangbiakan
hewan secara bertelurdisebut ovipar. Ovipar berasal dari kata ovum (telur). Sel
telur dari hewan betina dibuahi oleh sperma yang dihasilkan hewan jantan.
Pembuahan dapat terjadi di dalam tubuh (internal) dan pembuahan di luar tubuh
(eksternal). Ayam, burung, ikan, dan serangga berkembang biak dengan bertelur.
·
Unggas (bangsa burung)
Ayam, bebek, dan
merpatik termasuk ungags yang berkembang biak dengan cara bertelur. Ayam dan
burung mengerami telurnya sekitar 21 hari. Perkembangbiakan ini terjadi karena
pembuahan di dalam tubuh.
·
Ikan dan Amfibi
Tidak seperti unggas,
kelompok ikan dan amfibi tidak mengerami telurnya hingga menetas. Telur-telur
tersebut akan menetas sendiri. Pembuahan pada ikan dan amfibi terjadi diluar
tubuh. Saat bertelur, ikan betina akan mencari perhatian ikan jantan.
b. Melahirkan
(Vivipar)
Vivipara adalah
perkembangbiakan pada hewan secara melahirkan.vivipar banyak dilakukan oleh
hewan mamalia. Hewan yang berkembangbiak dengan cara me;ahirkan akan mengalami
pembuahan sel telur yang akan dilakukan oleh sperma di dalam tubuhnya atau
rahimnya. Perkembangan embrio di dalam rahim akan terus terjadi sampai embrio menjadi bakal hewan
yang dilahirkan. Contoh hewan yang berkembangbiak secara melahirkan yaitu :
sapi, kambing, kerbau.
c. Bertelur-Melahirkan
(Ovovivipar)
Perkembangbiakan hewan dengan cara bertelur-melahirkan
disebut ovovivipar. Hewan betina yang berkembang biak dengan cara ini juga akan
mengeluarkan telur dari tubuhnya. Akan tetapi, telur yang dikeluarkan sudah
tumbuh menjadi embrio. Perkembangbiakan ovovivipar diawali dengan bertelurnya
hewan betina dalam tubuh. Telur tersebut akan dibuahi sel sperma yang
dihasilkan oleh hewan jantan. Hal ini disebut pembuahan.
Pembuahan menghasilkan zigot yang akan tumbuh menjadi embrio
di dalam telur. Embrio tersebut akan menetas di dalam tubuh hewan betina.
Selanjutnya, calon bayi itu dikeluarkan dari dalam tubuh hewan betina seperti
proses melahirkan. Reptil seperti ular boa dan kadal berkembang biak dengan
cara ovovivipar.
2. Perkembangbiakan
secara vegetative
Perkembangbiakan
secara tidak kawin akan dilakukan oleh hewan dengan tingkat rendah. Karena
hewan tersebut memiliki struktur yang tidak sempurna dibandingkan degan hewan
tingkat tinggi yang memiliki struktur
tubuh yang sempurna. Berikut proses dan cara perkembangbiakan hewan secara
vegetative :
a. Tunas
Tunas yaitu
berkembangbiakan dengan cara membentuk tunas didalam tubuhnya dan akan tumbuh
dan juga berkembang dalam batasan ukuran waktu tertentu.setelah dewasa tunas
akan melepaskan diri dari induknya. Setelah memisahkan diri dari induknya akan
membentuk individu baru. Contoh hewan yang berkembangbiak secara tunas adalah
Hydra
b. Membelah
diri
Perkembangbiakan secara
membelah diri dilakukan oleh hewan yang memiliki sel satu. Hewan bersel satu
akan membelah diri menjadi dua. Pembelahan dua bagian itu diikuti dengan
pembelahan cairan dan juga dinding sel. Setelah itu akan muncul dua sel
individu baru. Contoh hewan yang berkembangbiak secara membelah diri yaitu :
amoba,
c. Fragmentasi
Fragmentasi merupakan
perkembangbiakan yang dilakukan oleh kelompok hewan tingkat rendah dengan
memotong bagian tubuh tertentu untuk menghasilkan individu baru. Contoh hewan
yang melakukan perkembangiakan secara fragmentasi yaitu cacing panaria.
C.
Pemuliyaan
Tanaman dan Hewan Ternak
Pemuliaan
adalah usaha memperoleh bibit unggul dengan merakit keanekaragaman genetik
(plasma nutfah) organisme.
Pemuliaan
tanaman, hewan atau ternak merupakan suatu usaha yang dapat kita lakukan untuk
mendapatkan bibit tanaman atau hewan ternak yang lebih unggul sehingga dapat
kita nikmati hasilnya. Contohnya terdapat berbagai jenis buah-buahan yang
unggul dan dijual disupermarket, antara lain; semangka tanpa biji, jeruk
mandarin, durian montong, jambu Bangkok, jagungn manis, tomat tanpa biji dll.
Dari jenis ternak yang dapat kita temui, misalnya; kita mengenal lele dumbo,
ayam potong yang pertumbuhannya sangat cepat, ayam petelur yang sangat
produktif, sapi potong super dll
Organisme yang dikategorikan bibit unggul bercirikan:
Ø Masa
pertumbuhan pendek (cepat menghasilkan)
Ø Tahan hama dan
penyakit
Ø Produksi tinggi
dan rasanya enak
Ø Adaptif
terhadap kondisi lingkungan
Ø Masa produksi
lama
1.
Pemuliaan Tanaman
Pemuliaan
tanaman merupakan suatu usaha yang dilakukan untuk memperoleh bibit yang secara
genetik baik dan dengan cara menyeleksi, sehingga kita akan memperoleh tanaman
yang memiliki kualitas yang unggul. Pemuliaan tanaman ini merupakan suatu upaya
yang sudah dimulai sejak nenek moyang kita dahulu.
Ada beberapa
cara yang bisa kita lakukan untuk memperoleh bibit yang unggul yaitu dengan
cara hibridasi (perkawinan silang), mutasi genetic dengan cara radiasi, dan
rekayasa genetic
a.
Hibridasi
(perkawinan silang)
Hibridasi
ini merupakan suatu proses perkawinan silang antara dua individu tumbuhan yang
memiliki jenis yang sama, tetapi berbeda varietasnya. Di dalam proses
hibridasi, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
·
Sifat anak dari hasil hibridasi merupakan sifat
gabungan dari kedua induknya.
·
Untuk mengetahui sifat unggul dari suatu
tanaman budi daya, sebaiknya kita mengetahui susunan gen tanaman yang akan kita
hibridasi. Dengan demikian sifat keturunannya dapat dengan mudah kita
prediksikan. Ada gen yang lebih unggul dari gen lainnya dalam satu lokus,
sehingga akan menutup penampakan dari gen lain sebagai pasangannya. Gen yang
demikian disebut gen yang dominan, sedangkan yang tertutup penampakannya
disebut gen resesif.
Contoh :
Hibridasi mangga arum manis dan mangga manalagi, hibrida campuran wortel
dan abut ungu dan berbagai manis wortel (wortel bayi)
b.
Radiasi untuk memperoleh bibit unggul
Cara ini merupakan cara yang lebih modern yang
dapat kita lakukan untuk memperoleh bibit tanaman yang unggul. Cara ini dapat
kita lakukan dengan memberikan efek radiasi pada tanaman, sehingga dapat
menimbulkan perubahan struktur dan komposisi baik pada tingkat kromosom maupun DNA-nya.
Jadi pada prinsipnya, radiasi yaitu memberikan sinar radioaktif terhadap bibit
tanaman tertentu, sehingga gen atau kromosom pada tanaman tersebut dapat
bermutasi. Sehingga akan diperoleh mutan-mutan baru dan dengan cara seleksi
akhirnya akan diperoleh mutan yang diinginkan.
Dengan cara radiasi Indonesia telah
menghasilkan tanaman unggul yang dapat kita kenal seperti papaya berbuah besar,
tak berbiji, dan rasanya manis. Kedelai muria yang mempunyai sifat berbentuk
tanaman pendek, tahan rebah, produksi lebih tinggi, umur lebih pendek, dan
tahan terhadap penyakit karat daun, jenis padi yang memiliki sifat unggul
berupa tahan terhadap hama wereng, umur pendek, produksi lama, produksi lebih
tinggi, dan rasa lebih enak.
d. Rekayasa Genetik
Cara ini merupakan teknik mutakhir untuk
mendapatkan bibit tanaman yang unggul. Teknik ini dilakukan dengan cara
mengotak atik materi genetic tanaman yang akan dibudayakan. Cara ini dapat kita
lakukan dengan menambah gen tertentu sehingga diperoleh bibit yang jauh lebih
unggul. Dengan demikian kita memperoleh perpaduan gen yang dapat berupa lintas
spesies, yang dikenal sebagai tanaman transgenic, contohnya gandum dengan
kandungan gizi yang tinggi, tomat yang tahan lama dan tidak mudah membusuk.
2.
Pemuliaan Hewan
Pemuliaan hewan
merupakan suatu kegiatan dalam
peternakan atau pemeliharaan hewan yang bertujuan untuk memperbaiki
kualitas individu maupun populasi hewan yang bersangkutan untuk karakteristik
yang diinginkan manusia. Karena kebanyakan hewan yang dimuliakan adalah ternak.
Proses
perkawinan hewan dapat dilakukan dengan cara tradisional, yakni dengan cara
hibridasi atau penyilangan, radiasi dan rekayasa genetic.
a.
Pemuliaan Hewan
Proses
perkawinan silang pada hewan dapat dilakukan dengan cara tradisonal, yaitu
dengan menyatukan hewan jantan dan betina pada suatu habitat/kandang tertentu
daninseminasi buatan, yaitu dengan cara kawin suntik atau vertilisasi vitro.
Melalui teknik kawin silang ini telah dihasilkan berbagai hewan unggul, seperti
sapi, domba, ayam broiler, ayam petelur dll
Macam-macam kawin silang, antara lain:
1)
Perkawinan silang dengan cara tradisional
Cara
yang dapat dilakukan antara lain dengan menyatukan hewan jantan yang diketahui
mempunyai sifat unggul dengan betina tertentu yang juga mempunyai keunggulan
tertentu, sehingga diharapkan akan didapat keturunan yang lebih baik. Melalui
teknik ini dan dibarengi dengan proses seleksi maka akan diperoleh ternak yang
unggul. Karena hasil tergantung dari bibit yang diperoleh.
2)
Perkawinan silang dengan teknik kawin suntik
Kawin
suntik merupakan suatu teknologi yang kini banyak dilakukan setelah diperoleh
teknik pengawetan sperma dengan cara pendinginan dalam tabung pendingin dengan
menggunakan nitrogen cair. Dengan cara pendingin seperti ini, sperma dapat
diawetkan dan dapat tetap hidup walaupun disimpan lama dan dibawa kesegala
penjuru dunia. Contoh : kawin suntik pada sapi
3)
Perkawinan silang dengan Teknik in Vitro
Perkawinan
dengan teknik in vitro sangat umum dilakukan
terhadap hewan yang melakukan pembuahan diluar, seperti ikan.
b.
Teknik Radiasi
Teknik ini dapat kita lakukan yaitu dengan cara
sinar radioaktif dan sinar x, maka terjadi mutasi pada makhluk hidup tak
terkecuali hewan. Karena mutasi yang terjadi tidak selalu menguntungkan dan
dapat menimbulkan makhluk yang tidak diinginkan, maka teknik radiasi untuk
mendapatkan bibit unggul pada hewan relatif
jarang dilakukan. Teknik radiasi ini dilakukan untuk mendapatkan jantan
mandul pada serangga.
Cara mendapatkan jantan mandul pada serangga
adalah dengan jalan meradiasi sejumlah besar pupa serangga dengan menggunakan
sinar Y. sehingga akan diperoleh serangga jantan yang mandul.
c.
Rekayasa
Genetik
Rekayasa genetik untuk menghasilkan bibit
unggul pada hewan. Teknik rekayasa genetik sangat popular dengan dihasilkannya
hewan transgenik yang telah memberi harapan baru, tetapi sekaligus menimbulkan
kecemasan terhadap kemungkinan timbulnya dampak negatif yang tidak diinginkan.
Prinsip dasar rekayasa genetik adalah mengubah susunan genetik suatu individu
sehingga individu yang akan dihasilkan sesuai yang diharapkan