Pertanian Indonesia: Laporan praktikum genetika tumbuhan perkecambahan poleh

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA TUMBUHAN

oleh,

NURUL HIDAYATUN NAJAH

1604020010

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2017

Sabtu, 13 Mei 2017

PERKECAMBAHAN POLEN

I. TUJUAN

Tujuan dari dilakukan praktikum ini adalah untuk :

1. Mengetahui proses perkecambahan serbuk sari.

2. Mengetahui tentang viabilitas serbuk sari.

3. Mengamati perkecambahan serbuk sari pada berbagai macam konsentrasi larutan sukrosa secara in vitro.

4. Mengetahui pengaruh perbedaan konsentrasi larutan sukrosa terhadap perkecambahan serbuk sari.

II. DASAR TEORI

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 (Darjanto dan Satifah, 1982).

Penyerbukan (pollination) adalah jatuhnya tepung sari pada kepala putik. 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 (Mangoendidjojo, 2003).

Serbuk sari memiliki dinding tahan, yang disini disebut sporoderm . Lapisan sporoderm terdiri dari dua kompleks yaitu intine bagian dalam dan luarexine. Mengelilingi sel sepenuhnya, tetapi biasanya lembut dan tidak terlalu tahan lama. Terdiri dari dua atau tiga lapisan, dimana terluar memiliki kandungan pektin tinggi yang memungkinkan mudah detasemenexine tersebut. Lapisan dalam terutama terdiri dari fibril selulosa .Selama perkecambahan inti serbuk sari tumbuh. 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 (Widiastuti, 2008).

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 (Sutopo, 2010).

Jika polen sesuai (compatible), polen akan berkecambah pada kepala putik dan membentuk sebuah tabung polen yang akan membawa gamet jantan pada gametofit betina. Senyawa protein yang terdapat pada awal pembentukan polen disebut Lectin, berada dalam lapisan luar (exine) dan lapisan dalam (intine). Lectin berperan penting dalam mekanisme mengenali antara putik-polen. Namun bila polen tidak sesuai (incompatible), pertumbuhan tabung polen akan tertahan dalam jaringan pemindah (Anjelina, 2009).

Ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi tingkat keberhasilan, yaitu serbuk sari yang baik diperoleh dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampirmekar). 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 (Perveen, 2007).

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% (Issirep et al, 1995).

Penyimpanan polen 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 polen 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 (Mortazavi et al, 2010).

III. ALAT DAN BAHAN

Alat: 1. Larutan sukrosa (0 ; 10; 20; 30) %

2. Tusuk gigi

3. Gelas object

4. Gelas penutup

5. Mikroskop cahaya

6. Pipet tetes

Bahan: 1. Bunga Pukul Delapan

IV. CARA KERJA

1. Meneteskan larutan sukrosa ke gelas object

2. Mengambil serbuk sari dari kepala sari bunga pukul delapan menggunakan tusuk gigi

3. Meletakkan serbuk sari ke gelas object yang telah berisi larutan sukrosa dan menutupnya dengan gelas penutup

4. Mendiamkan serbuk sari dalam gelas object tersebut selama 30 menit

5. Mengamati serbuk sari di bawah mikroskop

6. Menggambar hasil pengamatan dan mencatat jumlah serbuk sari yang berkecambah

(langkah diatas dilakukan pada setiap larutan sukrosa yang konsentrasinya berbeda yaitu 0%, 10%, 20%, dan 30 %)

V. HASIL PENGAMATAN

Terlampir

VI. PEMBAHASAN

Pada praktikum ini dilakukan pengamatan perkecambahan serbuk sari dengan konsentrasi larutan sukrosa yang berbeda. Tujuannya adalah untuk mengetahui bagaimana perkecambahan serbuk sari yang berada pada konsentrasi larutan sukrosa yang berbeda secara in vitro. Konsentrasi larutan sukrosa yang digunakan yaitu 0%, 10%, 20%, dan 30 %.

Serbuk sari atau polen 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. Kepala putik yang telah masak biasanya mengeluarkan lendir yang mengandung gula (sukrosa) dan zat-zat lain yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari. Apabila serbuk sari jatuh diatas kepala putik, maka dalam keadaan normal akan menyerap cairan yang dihasilkan oleh kepala putik, kemudian akan menggembung dan berkecambah.

Perkecambahan serbuk sari secara in vitro digunakan untuk menguji viabilitas serbuk sari. Prinsip dari perkecambahan in vitro ini adalah menyamakan kondisi medium dengn kondisi kepala putik, tempat dimana serbuk sari berkecambah secara alami. Kondisi lingkungan yang digunakan harus mendekati kondisi lingkungan di kepala putik, agar serbuk sari dapat berkecambah dengan baik.

Bunga yang digunakan pada praktikum kali ini adalah Bunga Pukul Delapan (Turnera ulmifolia L.), dengan klasifikasi ilmiah seperti berikut:

Kingdom : Plantae

(tidak termasuk) : Angiospermae

(tidak termasuk) : Eudikotil

(tidak termasuk) : Rosidae

Ordo : Malpighiales

Famili : Passifloraceae

Genus : Turnera

Spesies : T. ulmifolia

Bunga Pukul Delapan merupakan tumbuhan herbal dengan panjang bunga 2-7 cm dan lebar 1-4 cm. Bunga mekar sekitar pukul 8 pagi dan layu sekitar pukul 12 siang. Mahkota bunga berbentuk bulat telur sungsang, pangkalnya coklat, kuning muda diatasnya, buah berbentuk telur. Cara perbanyakan tanaman ini adalah dengan biji. Tanaman ini banyak ditemukan liar di tanah terlantar, tepi saluran air, dan umumnya tumbuh berkelompok. Bunga ini juga dikenal dengan nama lidah kucing (Jawa).

Langkah yang dilakukan praktikan adalah menyiapkan larutan sukrosa dengan konsentrasi yang berbeda (0%, 10%, 20%, dan 30 %). Serbuk sari Bunga Pukul Delapan diambil dengan menggunakan tusuk gigi kemudian diletakkan pada gelas object yang sudah ditetesi larutan sukrosa dan menutupnya dengan gelas penutup. Lalu didiamkan selama 30 menit agar terjadi proses perkecambahan. Terakhir mengamatinya di bawah mikroskop.

Hasil dari pengamatan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa perkecambahan polen terjadi pada serbuk sari yang berada pada konsentrasi larutan sukrosa 0%. Pada konsentrasi larutan sukrosa 10%, 20%, dan 30% tidak terlihat adanya perkecambahan. Terjadinya perkecambahan ditandai dengan adanya bentuk seperti ekor pada serbuk sari yang diamati di bawah mikroskop. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0% terdapat sekitar 4-5 polen yang berkecambah dari sekitar 36 polen yang diamati.

Hal tersebut tidak sesuai dengan teori, seharusnya semakin tinggi larutan sukrosa maka semakin baik perkecambahan polen atau semakin banyak polen yang berkecambah. Hal ini dikarenakan dalam lingkungan alami perkecambahan polen, polen dapat berkecambah pada kepala putik yang menghasilkan cairan berupa sukrosa. Sukrosa akan diserap oleh polen dan polen akan menggembung yang kemudian terjadi perkecambahan.

Selain hal tersebut, faktor lain yang mempengaruhi perkecambahan polen yaitu suhu. Untuk perkecambahan polen umumnya diperlukan suhu berkisar 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.

Pada praktikum yang dilakukan serbuk sari yang akan diamati diletakkan pada ruangan dengan pendingin ruangan. Suhu pada ruang tersebut dibawah suhu optimal (25⁰C) untuk perkecambahan serbuk sari. Artinya pada suhu ruangan tersebut akan menghambat perkecambahan serbuk sari.

VII. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Serbuk sari atau polen adalah sebuah sel yang hidup dan mempunyai inti (nucleus) serta protoplasma, yang terbungkus oleh dinding sel.

2. Perkecambahan serbuk sari secara in vitro digunakan untuk menguji viabilitas serbuk sari dengan prinsip menyamakan kondisi medium dengn kondisi kepala putik, tempat dimana serbuk sari berkecambah secara alami.

3. Viabilitas serbuk sari adalah kemambuah serbuk sari untuk mempertahankan pertumbuhannya dalam bebas.

4. Pada proses perkecambahan, jika polen sesuai maka akan berkecambah dan membentuk tabung polen tetapi jika polen tidak sesuai maka pembentukan tabung polen akan terhambat.

5. Pada larutan sukrosa 0% terjadi perkecambahan polen.

6. Pada larutan sukrosa 10% tidak terjadi perkecambahan polen.

7. Pada larutan sukrosa 20% tidak terjadi perkecambahan polen.

8. Pada larutan sukrosa 30% tidak terjadi perkecambahan polen.

9. Keberhasilan perkecambahan ditentukan oleh kondisi serbuk sari (polen), serbuk sari yang baik diperoleh dari kuncup bunga yang telah dewasa (hampirmekar).

10. Suhu optimum yang diperlukan untuk perkecambahan serbuk sari berkisar pada 25⁰C.

11. Suhu ruangan pada saat praktikum adalah faktor yang mempengaruhi keberhasilan perkecambahan polen.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

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

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

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

IX. LAMPIRAN