HermanAnis.Com – Teman-teman semua, dalam kesempatan kali ini kita akan membahas salah satu topik dalam pelajaran Biologi yakni pewarisan sifat pada mahluk hidup, yakni Pewarisan Sifat pada Tumbuhan. Pewarisan sifat pada tumbuhan mengikuti prinsip dasar pewarisan sifat di mana pewarisan sifet dapat terjadi secara seksual dan aseksual.
A. Apa itu Pewarisan Sifat pada Tumbuhan?
Pewarisan sifat pada tumbuhan juga mengikuti prinsip-prinsip dasar pewarisan sifat. Tumbuhan memiliki bahan genetik dalam bentuk kromosom yang terletak di inti sel. Pada tumbuhan, pewarisan sifet dapat terjadi secara seksual dan aseksual.
Pewarisan sifat seksual terjadi ketika gamet jantan dari bunga atau struktur reproduksi jantan tumbuhan menyatu dengan gamet betina dari bunga atau struktur reproduksi betina yang berbeda, membentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi tumbuhan baru. Selain itu, pewarisan sifet aseksual pada tumbuhan terjadi ketika tumbuhan baru tumbuh dari bagian tubuh tumbuhan yang lain, seperti batang atau daun.
Pewarisan sifat pada tumbuhan adalah proses di mana sifat-sifat genetik di turunkan dari induk ke keturunannya. Pewarisan sifat pada tumbuhan sangat penting dalam pemuliaan tanaman karena memungkinkan petani dan ilmuwan untuk memilih dan menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat yang di inginkan, seperti kekayaan gizi, ketahanan terhadap hama dan penyakit, atau adaptasi terhadap lingkungan yang ekstrem.
Proses pewarisan sifat pada tumbuhan melibatkan beberapa faktor, di antaranya adalah:
1. Genetika
Sifat-sifat pada tumbuhan di wariskan melalui materi genetik, seperti kromosom, DNA, dan gen. Genetika tumbuhan menjadi sangat penting dalam pemuliaan tanaman karena memungkinkan petani dan ilmuwan untuk memilih dan menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat yang di inginkan.
2. Pembuahan
Proses fertilisasi atau pembuahan pada tumbuhan memungkinkan penyatuan materi genetik dari dua induk yang berbeda. Dalam pembuahan, sel kelamin jantan (serbuk sari) bertemu dengan sel kelamin betina (ovum), dan materi genetik dari kedua induk di gabungkan untuk membentuk embrio.
3. Variasi
Meskipun materi genetik dari dua induk di wariskan secara merata ke keturunan, ada kemungkinan terjadi variasi dalam materi genetik keturunan. Variasi ini dapat di sebabkan oleh mutasi, rekombinasi genetik, atau faktor lingkungan.
Beberapa contoh sifat pada tumbuhan yang dapat di wariskan antara lain warna bunga, ketinggian tanaman, waktu berbunga, kandungan gizi, ketahanan terhadap hama dan penyakit, dan adaptasi terhadap lingkungan yang ekstrem.
Pewarisan sifat pada tumbuhan dapat di manfaatkan dalam pemuliaan tanaman untuk menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat yang lebih baik, meningkatkan produksi dan kualitas tanaman, serta meningkatkan produktivitas pertanian.
B. Hukum pewarisan sifat pada tumbuhan
Hukum pewarisan sifat pada tumbuhan mirip dengan hukum pewarisan sifat pada hewan, yang di temukan oleh Gregor Mendel pada tahun 1860-an, yang di kenal dengan sebagai Hukum Mendel atau Hukum Pewarisan Mendel. Nah, hukum ini menyatakan bahwa sifat-sifat turunan (keturunan) di tentukan oleh alel atau varian gen yang diwariskan dari orang tua.
Hukum Mendel mencakup tiga prinsip utama:
1. Hukum Mendel Pertama (Prinsip Pemisahan)
Dalam persilangan antara dua tanaman yang homozigot (murni) untuk alel tertentu, keturunan akan heterozigot (berbeda) dan akan memiliki alel yang berbeda pada lokus yang sama.
2. Hukum Mendel Kedua (Prinsip Persebaran Bebas)
Gen-gen yang berbeda akan di wariskan secara independen satu sama lain, sehingga keturunan akan memiliki kombinasi alel yang berbeda untuk setiap lokus gen pada kromosom.
3. Hukum Mendel Ketiga (Prinsip Dominansi)
Alel yang dominan akan mengekspresikan sifat-sifatnya pada fenotip keturunan, sedangkan alel yang resesif hanya akan terlihat jika tanaman homozigot untuk alel tersebut.
Hukum Mendel memberikan dasar untuk pemuliaan tanaman dan telah menjadi dasar bagi pengembangan teknik pemuliaan modern seperti rekayasa genetika dan pengujian genetik pada tanaman.
C. Bagaimana mekanisme pewarisan sifat pada tumbuhan?
Mekanisme pewarisan sifat pada tumbuhan mirip dengan pada hewan, karena keduanya melibatkan transfer materi genetik dari induk ke keturunannya. Namun, ada beberapa perbedaan dalam mekanisme pewarisan sifat pada tumbuhan, terutama karena tumbuhan memiliki beberapa cara untuk mereproduksi diri dan berkembang biak.
Dalam tumbuhan, ada dua cara utama untuk pewarisan sifat, yaitu reproduksi seksual dan aseksual.
1. Reproduksi seksual pada tumbuhan
Reproduksi seksual pada tumbuhan melibatkan penyatuan sel kelamin jantan (serbuk sari) dengan sel kelamin betina (ovum) untuk membentuk embrio. Serbuk sari di hasilkan oleh antera pada bagian ujung sari bunga jantan, kemudian di salurkan ke stigma pada bunga betina.
Selanjutnya, terjadi pembuahan atau fertilisasi, di mana sel kelamin jantan menggabungkan materi genetiknya dengan sel kelamin betina. Proses ini menghasilkan embrio yang berkembang menjadi biji baru, yang kemudian tumbuh menjadi tanaman baru dengan sifat-sifat yang di warisi dari kedua induknya.
Proses pewarisan sifat pada tumbuhan juga dapat di pengaruhi oleh mekanisme khusus seperti polinasi silang dan swadaya. Polinasi silang terjadi ketika serbuk sari dari satu bunga di salurkan ke stigma bunga dari tanaman yang berbeda. Sedangkan pada swadaya, serbuk sari dan stigma berasal dari bunga yang sama pada satu tanaman.
2. Reproduksi aseksual pada tumbuhan
Selain reproduksi seksual, tumbuhan juga dapat mereproduksi diri secara aseksual. Dalam reproduksi aseksual, tumbuhan menghasilkan keturunan tanpa melalui proses penyatuan sel kelamin. Beberapa contoh reproduksi aseksual pada tumbuhan meliputi stek, rimpang, umbi, tunas, dan meristem. Dalam reproduksi aseksual, keturunan tanaman di hasilkan secara klonal, sehingga sifat-sifat genetiknya sama persis dengan induknya.
Ketika tumbuhan bereproduksi secara aseksual, sifat-sifat genetiknya di warisi secara identik dari induknya, karena tidak melibatkan penyatuan sel kelamin. Meskipun begitu, pewarisan sifat pada reproduksi aseksual tidak mutlak stabil, karena dapat terjadi mutasi selama proses perkembangan. Mutasi ini dapat menghasilkan variasi genetik dan memungkinkan tumbuhan berkembang biak dengan sifat-sifat baru.
Kedua cara reproduksi pada tumbuhan dapat berpengaruh pada pewarisan sifat pada tumbuhan. Namun, reproduksi seksual pada tumbuhan cenderung menghasilkan variasi genetik yang lebih banyak dan memungkinkan terjadinya evolusi tumbuhan yang lebih cepat. Sementara reproduksi aseksual pada tumbuhan cenderung menghasilkan keturunan yang lebih stabil dengan sifat-sifat yang konsisten, meskipun ada kemungkinan terjadinya mutasi.
Selain itu, pada tumbuhan, sifat-sifat genetik juga dapat di pengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kondisi iklim, ketersediaan nutrisi, dan interaksi dengan organisme lain. Faktor lingkungan ini dapat mempengaruhi ekspresi gen tertentu dan menyebabkan perbedaan dalam sifat-sifat tanaman yang tumbuh dalam kondisi yang berbeda.
Pada tumbuhan, terdapat sejumlah gen yang mempengaruhi sifat-sifat tertentu, seperti warna bunga, ukuran buah, dan ketahanan terhadap hama dan penyakit. Pewarisan sifat pada tumbuhan di atur oleh sejumlah prinsip genetika, termasuk hukum Mendel tentang pewarisan sifat, yang juga berlaku pada hewan.
Namun, karena tumbuhan memiliki cara reproduksi yang lebih beragam daripada hewan, pewarisan sifat pada tumbuhan cenderung lebih kompleks dan sulit di prediksi. Karena itu, pemuliaan tumbuhan sering memerlukan waktu yang lebih lama dan proses seleksi yang lebih ketat untuk menghasilkan varietas tumbuhan yang di inginkan dengan sifat-sifat yang lebih baik dan adaptasi yang lebih baik terhadap lingkungan.
D. Faktor pembawa sifat yang diwariskan dari induk pada keturunannya pada tumbuhan
Faktor pembawa sifat yang di wariskan dari induk pada keturunannya pada tumbuhan meliputi:
1. Genetik
Pewarisan sifat pada tumbuhan terjadi melalui materi genetik yang di turunkan dari induk ke keturunannya. Genetik ini dapat memengaruhi berbagai sifat tumbuhan, seperti ukuran, bentuk, warna, dan kebiasaan tumbuh.
3. Lingkungan
Meskipun genetik memainkan peran penting dalam pewarisan sifat pada tumbuhan, lingkungan juga dapat mempengaruhi sifat-sifat tumbuhan. Faktor lingkungan seperti sinar matahari, suhu, kelembaban, dan ketersediaan nutrisi dapat memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
4. Polinasi
Pewarisan sifat pada tumbuhan juga di pengaruhi oleh proses polinasi. Tumbuhan dapat di kawinkan secara silang atau sendiri, dan hasilnya dapat mempengaruhi sifat-sifat keturunan.
5. Mutasi
Mutasi adalah perubahan genetik acak yang terjadi pada tumbuhan. Meskipun mutasi sering kali merugikan tumbuhan, dalam beberapa kasus, mutasi dapat menghasilkan sifat-sifat baru yang di wariskan kepada keturunannya.
6. Rekayasa genetika
Dalam pemuliaan tanaman modern, rekayasa genetika di gunakan untuk mempercepat atau memperkuat pewarisan sifat yang di inginkan. Teknik ini melibatkan manipulasi DNA tumbuhan untuk menciptakan varietas baru dengan sifat-sifat tertentu, seperti ketahanan terhadap hama atau ketersediaan nutrisi yang lebih tinggi.
E. Apa yang dimaksud dengan pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman?
Pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman mengacu pada transfer sifat-sifat genetik dari induk ke keturunannya melalui reproduksi seksual atau aseksual. Sifat-sifat ini mencakup berbagai karakteristik yang dapat di amati pada tumbuhan, seperti ukuran, bentuk, warna, kekerasan, ketahanan terhadap penyakit, dan kualitas nutrisi.
Dalam pemuliaan tanaman, tujuan utama adalah untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik atau lebih menguntungkan, seperti produktivitas yang lebih tinggi, resistensi terhadap hama dan penyakit, ketahanan terhadap kekeringan atau salinitas, adaptasi terhadap lingkungan yang berubah, atau kualitas buah dan biji yang lebih baik.
Proses pemuliaan tanaman melibatkan pemilihan tanaman yang memiliki sifat-sifat yang di inginkan dan kemudian menyeleksi keturunan yang di hasilkan dari tanaman-tanaman tersebut. Dalam pemuliaan tanaman tradisional, pemilihan di lakukan melalui metode persilangan yang diatur sedemikian rupa, seperti metode pengawinan sendiri, persilangan silang, atau pencampuran tanaman yang di harapkan menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang di inginkan.
Pemuliaan tanaman modern menggunakan teknik-teknik bioteknologi, seperti rekayasa genetika, mutasi, atau kultur jaringan, untuk mempercepat proses pemuliaan dan meningkatkan keberhasilan dalam menghasilkan tanaman baru dengan sifat-sifat yang lebih baik. Teknik-teknik ini memungkinkan untuk melakukan manipulasi genetik yang lebih presisi dan mempercepat proses seleksi keturunan yang memiliki sifat-sifat yang di inginkan.
Baca Juga: Pewarisan Sifat pada Hewan
F. Bagaimana penerapan pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman jelaskan?
Penerapan pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman mencakup penggunaan metode persilangan untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan dan kemudian menyeleksi keturunan yang dihasilkan dari tanaman-tanaman tersebut. Metode persilangan yang umum digunakan meliputi persilangan silang, persilangan diri, dan persilangan lintas.
Dalam persilangan silang, dua varietas atau spesies tanaman yang berbeda di rekayasa untuk bertunas, berkembang biak, dan memproduksi benih. Benih yang di hasilkan kemudian di tanam, dan keturunan dari persilangan tersebut di evaluasi untuk sifat-sifat yang di inginkan. Seleksi di lakukan pada keturunan dengan sifat-sifat yang paling dekat dengan tujuan pemuliaan.
Dalam persilangan diri, satu tanaman di biarkan menyerbuk sendiri untuk memperkuat sifat-sifatnya yang di inginkan. Tanaman ini dapat di tanam secara berulang-ulang untuk menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang sama. Persilangan diri sering di gunakan dalam pemuliaan tanaman mandiri atau pada tanaman yang sulit atau mahal untuk di produksi melalui persilangan silang.
Dalam persilangan lintas, dua varietas atau spesies tanaman yang berbeda di kawinkan, dan benih dari persilangan tersebut di tanam untuk menghasilkan keturunan baru. Seleksi di lakukan pada keturunan dengan sifat-sifat yang di inginkan.
Selain metode persilangan, pemuliaan tanaman modern menggunakan teknik bioteknologi, seperti rekayasa genetika, mutasi, dan kultur jaringan, untuk menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat yang di inginkan dengan cara yang lebih cepat dan presisi. Teknik-teknik ini memungkinkan insersi, penghapusan, atau penggantian gen tertentu dalam genom tanaman. Namun, teknik ini masih relatif baru dan terus di kembangkan dan di uji oleh para peneliti.
G. Contoh pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman
Beberapa contoh pewarisan sifat dalam pemuliaan tanaman adalah sebagai berikut:
1. Warna Bunga pada Tanaman
Pewarisan sifat warna bunga pada tanaman adalah salah satu contoh terkenal dari pewarisan sifat pada tanaman. Misalnya, pada tanaman kacang polong, warna bunga merah dominan terhadap warna bunga putih.
Jadi, ketika dua tanaman heterozigot (Rr) di silangkan, maka akan di hasilkan keturunan yang memiliki rasio 3:1 (tiga bunga merah untuk setiap bunga putih).
2. Ukuran dan Bentuk Buah pada Tanaman
Pewarisan sifat ukuran dan bentuk buah pada tanaman juga dapat di amati pada beberapa spesies, seperti pada tanaman tomat. Misalnya, bentuk dan ukuran buah tomat di bestkan oleh beberapa alel gen tertentu.
Oleh karena itu, dengan melakukan persilangan antara tanaman yang memiliki sifat buah yang di inginkan, pemulia dapat menghasilkan tanaman keturunan yang memiliki sifat buah yang lebih baik.
3. Resistensi terhadap Hama dan Penyakit pada Tanaman
Beberapa tanaman memiliki ketahanan alami terhadap serangan hama dan penyakit tertentu, seperti jamur dan bakteri. Sifat ini juga dapat di turunkan dari induk ke keturunan. Dengan melakukan persilangan tanaman yang memiliki resistensi terhadap hama dan penyakit, pemulia dapat menghasilkan tanaman keturunan yang memiliki resistensi yang lebih baik.
Dalam pemuliaan tanaman, pemulia juga dapat menggunakan teknologi rekayasa genetika untuk memasukkan gen spesifik ke dalam tanaman untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu, seperti resistensi terhadap hama dan penyakit, produktivitas, kualitas buah, dan lain sebagainya.
H. Contoh Kelainan genetik akibat pewarisan sifat pada tumbuhan
Kelainan genetik pada tumbuhan biasanya terjadi akibat mutasi atau perubahan dalam susunan DNA. Beberapa contoh kelainan genetik pada tumbuhan yang di wariskan melalui pewarisan sifat adalah sebagai berikut:
1. Albinisme
Albinisme adalah kelainan genetik yang menyebabkan tumbuhan kehilangan pigmen, sehingga daun, bunga, dan buah mereka menjadi berwarna putih. Kelainan ini disebabkan oleh alel yang menurunkan atau menghambat produksi pigmen.
2. Chlorosis
Chlorosis adalah kelainan genetik yang menyebabkan daun tanaman menjadi kekuningan atau keputihan. Hal ini di sebabkan oleh ketidakmampuan tanaman untuk menghasilkan klorofil dengan baik, yang di butuhkan untuk proses fotosintesis.
3. Dwarfisme
Dwarfisme adalah kelainan genetik yang menyebabkan tumbuhan menjadi lebih kecil dari ukuran normalnya. Hal ini biasanya di sebabkan oleh mutasi pada gen yang mengontrol pertumbuhan tumbuhan.
4. Sterilitas
Sterilitas adalah kelainan genetik yang menyebabkan tanaman tidak dapat menghasilkan biji atau buah. Kelainan ini di sebabkan oleh mutasi pada gen yang mengatur produksi sel kelamin atau proses penyerbukan.
Baca Juga: Pewarisan Sifat pada Manusia
Demikian semoga bermanfaat.