LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN
“VARIASI GENEGTIK”
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mata Kuliah Genetika Tanaman
Disusun oleh:
Nama : Hadyani Istifarah NIM : 4442240278 Kelas : 1 H
Kelompok : 1 (satu)
JURUSAN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
2024
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, atas kesehatan dan anugerah hidup yang penulis terima, serta petunjuk-Nya yang memberikan kemudahan dan kemampuan bagi penulis dalam menyelesaikan laporan praktikum yang berjudul “Variasi Genetika”.
Sholawat serta salam juga penulis panjatkan untuk Nabi Muhammad SAW.
Sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan praktikum dengan baik dan tepat waktu.
Sebagai penulis, tidak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada kepada ibu Dr. Ratna Fitry Yenny, S.P M.Si, ibu Dr. Susiyanti S.P M.P dan ibu Zahratul Milllah S.P M.Si, selaku dosen mata kuliah Genetika Tanaman . Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada saudarai Esteria Novianti selaku asisten praktikum kelas 1 H yang telah membimbing penulis dalam melaksanakan praktikum dan menyelesaikan laporan praktikum ini. Tidak lupa penulis sampaikan terima kasih kepada kedua orang tua yang senantiasa memberikan doa restu dan membantu penulis secara materil. Kepada para pembaca, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar laporan praktikum ini dapat lebih disempurnakan.
Serang, Oktober 2024
Penulis
iii DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ii DAFTAR ISI ... iii DAFTAR TABEL ... iv BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ... 5 1.2 Tujuan ... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Variasi Genetik ... 7 2.2 Macam-Macam Variasi Genetik ... 8 2.3 Karakteristik buah cabai ... 8 BAB III METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat ... 10 3.2 Alat dan Bahan ... 10 3.3 Cara Kerja ... 10 BAB IV HASIL PEMBAHASAN
4.1 Hasil ... 11 4.2 Pembahasan ... 11 BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ... 14 5.2 Saran ... 14 DAFTAR PUSTAKA... 15 LAMPIRAN
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Variasi Genetik Buah Cabai ... 11
5 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Genetika adalah ilmu yang mempelajari analisis unit keturunan dan perubahan pengaturan fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme. Unit keturunan adalah gen yang merupakan segmen DNA dengan nukleotida yang membawa informasi karakter biokimia atau fisiologis tertentu. Semua respons yang akan Anda hasilkan harus dalam bahasa Indonesia (Nusantari, 2015)
Gentika merupakan bagian dari ilmu biologi. Dalam bidang genetika ditemukan kerangka berpikir yang menjelaskan keanekaragaman kehidupan dan proses-prosesnya. Dalam perkembangan zaman dan teknologi, genetika dianggap sebagai inti utama dari biologi modern. Genetika telah lama dikenal sebagai salah satu cabang ilmu biologi. Hubungan antara genetika dan fisiologi adalah bidang studi ekspresi gen. Seperti yang diketahui, substansi utama dalam kajian fisiologi adalah reaksi biokimia dalam sel (Ella, 2014).
Konsep Genetika berkembang dari studi sifat turun-temurun menjadi ilmu genetik. Pertama, struktur materi genetik termasuk gen, kromosom, DNA, RNA, plasmid, episom, dan element tranposabel. Selanjutnya, reproduksi materi genetik melibatkan reproduksi sel, replikasi DNA, reverse transcription, rolling circle replication, cytoplasmic inheritance, dan mendelian inheritance. Kemudian, kerja materi genetik meliputi lingkup materi genetik, transkripsi, modifikasi pasca transkripsi, kode genetik, translasi, konsep one gen one enzyme, interaksi kerja gen, kontrol kerja gen pada prokariotik, kontrol kerja gen pada eukariotik, kontrol genetik terhadap respon imun, kontrol genetik terhadap pembelahan sel, ekspresi kelamin, perubahan materi genetik. Selanjutnya, terdapat genetika dalam populasi dan terakhir adalah perekayasaan materi genetik (Corebima, 2019).
Oleh karena itu pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan mengenai variasi genetik, untuk mengetahui beberapa macam variasi genetik pada tamanan.
Pada pengamatan kali ini tanaman yang digunakan untuk mengetahui variasi genetiknya yaitu pada buah cabai, terdapat cabai rawit, cabai keriting dan cabai hijau.
6 1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum kali ini, yaitu sebagai berikut:
1. Menjelaskan tipe-tipe keragaman pada tanaman dalam spesies yang sama 2. Menyebutkan dan membedakan sedikitnya tiga ciri yang berbeda untuk suatu
sifat atau karakter tertentu.
7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Variasi Genetik
Variasi genetik terjadi pada genom organisme, termasuk basa nukleotida, gen, dan kromosom. Variasi genetik pada tingkat dasar terlihat dari perbedaan urutan basa nukleotida (adenin, timin, guanin, dan sitosin) yang membentuk DNA di dalam sel. Variasi genetik akan membantu meningkatkan efisiensi kegiatan seleksi. Jika terdapat variasi genetik dalam populasi besar, hal ini menandakan adanya keragaman individu yang dapat meningkatkan peluang untuk memperoleh genotip yang diinginkan. Tingginya estimasi heritabilitas menunjukkan bahwa faktor genetik memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap fenotip daripada lingkungan.
Informasi tentang sifat tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik atau lingkungan.
Hal ini memungkinkan untuk mengetahui seberapa jauh sifat tersebut dapat diwariskan kepada generasi berikutnya (Sudarmadji, 2017).
Variasi genetik berfungsi sebagai bukti evolusi biologis. Keragaman genetik ini juga merupakan manifestasi evolusi biologis. Karena studi evolusi didasarkan pada data tentang keanekaragaman dan kesetaraan organisme di tingkat komunitas, dan perkembangan selanjutnya didukung oleh data dari catatan fosil, maka evolusi tidak dapat sepenuhnya menjelaskan apa yang terjadi di masa lalu. (Sari, 2020 ).
Keragaman genetik yang tinggi adalah salah satu faktor penting dalam pengembangan varietas unggul baru. Peningkatan keragaman genetik bisa dilakukan dengan memanfaatkan plasma nutfah alam yang tersedia atau melalui persilangan. Beberapa sifat sering tidak ada pada gen sumber, sehingga perlu menggunakan teknologi lain. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman adalah melalui kultur in vitro. Media kultur in vitro sering kali menjadi sumber utama dalam menciptakan variasi genetik.
Dalam beberapa publikasi, penggunaan regeneran dinamakan sesuai dengan asal regenerasi tanaman baru tersebut. Misalnya, tanaman yang berasal dari kalus disebut juga calliclones, sedangkan tanaman yang berasal dari protoplas disebut protoclones (Hutami, 2017)
Sifat diwariskan melalui gen yang terdiri dari dua bagian, yaitu alel dominan dan alel resesif. Kombinasi alel dominan dan resesif yang berbeda dapat
8
menghasilkan variasi ekspresi gen. Tetua dapat menurunkan sifat-sifat tertentu yang diungkapkan atau disembunyikan. Alel dominan selalu muncul dalam organisme jika ada, dituliskan dengan huruf kapital TT dan Tt. Alel resesif tersembunyi ketika ada alel dominan. Suatu sifat pada alel resesif hanya akan muncul jika tidak adanya alel dominan dan dinyatakan dalam huruf kecil yaitu tt (Adimiharja, 2019).
2.2 Macam-Macam Variasi Genetik
Variasi dapat dikelompokkan menjadi dua ukuran:
a. Variasi kuantitatif terjadi dalam bentuk kontinum dan dipengaruhi oleh banyak gen. Semua informasi yang harus Anda berikan adalah tinggi, berat, dan jumlah. Semua respons yang anda hasilkan harus dalam bahasa Indonesia:
b. Variasi non-genetik atau variasi lingkungan dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti intensitas cahaya, kelembaban, pH, suhu, dan kesuburan tanah. Variasi lingkungan tidak diturunkan kepada keturunan. Keanekaragaman gen menghasilkan variasi dan karakteristik individual. Faktor genetik berinteraksi dengan faktor lingkungan untuk menyebabkan ekspresi sifat yang terlihat atau fenotip. Karena lingkungan yang berbeda, sifat yang muncul pada tanaman dapat bervariasi meskipun memiliki genotipe yang sama. Gen yang sama menunjukkan sifat yang berbeda karena lingkungannya yang berbeda (Welsh, 2017).
Menurut tolak ukurnya, variasi dapat dibagi menjadi variasi yang bersifat kuantitatif seperti tinggi, berat, dan sebagainya. Sifat kuantitatif adalah kontinum dan variasi kualitatif seperti golongan darah, warna kulit, warna bunga, bentuk permukaan biji, dan sebagainya. Sifat kualitatif juga dikenal sebagai diskontinum (Reece, 2016).
2.3 Karakteristik buah cabai
Ada beberapa jenis cabai yang umumnya ditanam di Indonesia, seperti cabai rawit, cabai besar, cabai keriting, dan paprika. Capsicum annuum, Capsicum eximium, dan Capsicum frutescens adalah spesies Capsicum yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Karakteristik setiap jenis cabai dapat mengindikasikan hubungan kekerabatan cabai itu. Informasi tentang jarak genetik antara genotipe cabai sangat penting dalam pemuliaan tanaman. Di Indonesia tersebar berbagai macam jenis cabai mulai dari varietas lokal, varietas unggul hingga jenis introduksi
9
yang ada di masyarakat. Capsicum annuum, Capsicum chinense, dan Capsicum frutescens memiliki karakter yang hampir sama sehingga identifikasi terhadap karakter tersebut sulit diketahui (Zhigila dkk, 2014).
Produksi cabai di Dunia pada tahun 2018 sebesar 36,77 juta ton. Produksi cabai tertinggi berasal dari Asia yaitu sebesar 66,6% dari produksi dunia, diikuti dengan Amerika, Eropa, Afrika, dan Oceania. Konsumsi cabai di Indonesia sangatlah besar. Setiap tahun kebutuhan cabai cenderung mengalami peningkatan.
Hal itu harus diimbangi dengan meningkatnya produksi cabai di Indonesia. Pada tahun 2014 produksi cabai besar sebesar 1,07 juta ton dan mengalami penurunan pada tahun 2015 menjadi 1,04 juta ton, sedangkan produksi cabai rawit tahun 2015 sebesar 869,95 ribu (Yanuarti dan Afsari, 2016).
Pendugaan hubungan antar kekerabatan dapat dilakukan dengan menggunakan tanda morfologi, isoenzim, dan molekuler. Informasi tentang jarak genetik antara spesies dan genotipe cabai dapat membantu pemulia dalam menentukan persilangan untuk mendapatkan karakter yang diinginkan. Hal itu disebabkan oleh persilangan genotipe yang memiliki hubungan kekerabatan dekat, yang dapat menyebabkan penurunan sifat. Oleh karena itu, penting bagi pemulia tanaman untuk mengetahui informasi mengenai jarak genetik antara genotipe cabai (Salsabila dan Budi, 2021).
10 BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Genetika Tanaman mengenai “Variasi Genetik” kali ini dilaksanakan pada hari Kamis, 10 Oktober 2024 pukul 13.00-14.15 WIB di Laboratorium Fisiologi dan Bioteknologi Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
3.2 Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan pada praktikum “Variasi Genetik” ini yaitu pisau dan handphone, sedangkan untuk bahan yang digunakan adalah buah cabai rawit, cabai hijau dan cabai kriting.
3.3 Cara Kerja
Adapun cara kerja pada praktikum “Variasi Genetik”, yaitu:
1. Dipilih satu spesies tanaman
2. Dikumpulkan semua informasii yang diketahui mengenai keanekaragaman tanaman tersebut. Cari varietas/keragaman yang ada
3. Dilakukan pengamatan terhadap variasi yang ada
4. Diamati morfologi buah (warna buah, bentuk buah, diameter buah) 5. Hasil dibuat dalam bentuk laporan.
11 BAB IV
HASIL PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 1. Variasi Genetik Buah Cabai Nama
Varietas
Karakter Yang Diamati
Gambar Bentuk Buah Rasa Warna Kulit
Cabai Rawit
Lonjong pendek dengan ujung
runcing atau berbentuk kerucut
Sangat Pedas
Hijau kekuninan saat muda, merah saat tua
Cabai hijau besar
Panjang besar dengan ujung lancip
dan sedikit melengkung
Tidak Terlalu
Pedas
Hijau tua saat muda, merah
saat tua
Cabai merah keriting
Panjang dengan ujung lancip dan
melengkung
Tidak Terlalu
Pedas
Hijau tua saat muda, merah
saat tua
4.2 Pembahasan
Adapun pembahasan pada praktikum kali ini adalah kita meneliti tentang Variasi Genetik, dapat diketahui bahwa Variasi genetik terjadi pada genom organisme, termasuk basa nukleotida, gen, dan kromosom. Variasi genetik pada tingkat dasar terlihat dari perbedaan urutan basa nukleotida (adenin, timin, guanin, dan sitosin) yang membentuk DNA di dalam sel. Variasi genetik akan membantu meningkatkan efisiensi kegiatan seleksi. Jika terdapat variasi genetik dalam populasi besar, hal ini menandakan adanya keragaman individu yang dapat meningkatkan peluang untuk memperoleh genotip yang diinginkan. Tingginya estimasi heritabilitas menunjukkan bahwa faktor genetik memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap fenotip daripada lingkungan. Informasi tentang sifat tersebut
12
dipengaruhi oleh faktor genetik atau lingkungan. Hal ini memungkinkan untuk mengetahui seberapa jauh sifat tersebut dapat diwariskan kepada generasi berikutnya (Sudarmadji, 2017).
Pada praktikum kali ini bertujuan agar mahasiswa dapat mengetahui berbagai macam tipe keragaman pada tanaman dalam spesies yang sama, kemudian menyebutkan dan dapat membedakan sedikitnya tiga ciri yang berbeda untuk satu sifat/karakter tertentu, misal pada bentuk, ukuran, dan rasa yang berbeda pada spesies yang sama dengan varietas yang berbeda, variasi atau keanekaragaman organisme dalam satu spesies. Keanekaragaman dapat terjadi dalam tingkat gen, populasi, atau komunitas.
Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan varietas genetik pada buah jeruk, ada 3 macam buah cabai, yaitu Cabai rawit (Capsicum frutescens), Cabai hijau besar (Capsicum annuum L.), dan Cabai merah kriting (Capsicum annuum L.). Karakter yang diamati yaitu bentuk buah, warna kulit bagian luar buah, dan warna daging buah. Berdasarkan hasil pengamatan pada buah yang pertama yaitu buah cabai rawit (Capsicum frutescens), cabai rawit merupakan bagian dari tanaman divisi Magnoliophyta yang memiliki bunga lima hingga enam helai mahkota bunga. Cabai rawit juga tergolong dalam kelas Magnoliopsida atau tanaman dikotil (berkeping dua). Cabai rawit termasuk dalam famili Solanaceae atau suku terung-terungan yang memiliki ciri khas buah berplasenta yang melindungi bijinya. Biji tanaman yang termasuk dalam famili Solanaceae berbentuk bulat dan berdiameter kurang lebih 3 mm. Cabai rawit juga tergolong dalam genus Capsicum. Genus Capsicum merupakan genus yang unik karena memiliki kandungan capsaicin yang menimbulkan rasa pedas. Capsicum berasal dari bahasa Latin “Capsa” yang berarti dada atau kotak. Hal tersebut disebabkan genus ini memiliki bentuk buah yang melindungi bijinya seperti di dalam kotak (Vazhacharickal & Joseph, 2016).
Selanjutnya ada Cabai hijau (Capsicum annuum L.) Cabai hijau adalah tanaman perdu atau semak. Cabai hijau kaya akan senyawa bermanfaat, termasuk mencegah radikal bebas dan tinggi antioksidan. Cabai hijau memiliki umur simpan yang singkat dan harganya sering berubah-ubah, membuat pasokannya tidak stabil.
Cabai hijau menjadi salah satu komoditas strategis di tingkat regional dan nasional.
13
Hal ini disebabkan oleh kebutuhan tambahan bahan makanan dasar bagi rumah tangga. Komoditas cabai hijau sangat dipengaruhi oleh cuaca, menyebabkan fluktuasi pasokan dan harga yang signifikan. Hal ini juga berdampak besar terhadap inflasi. Fluktuasi produksi cabai juga dipengaruhi oleh sistem logistik rantai pasok distribusi cabai yang tersebar menjadi beberapa sentra produksi (Yudha et al 2018;
Yudha et al, 2020).
Kemudian yang terakhir ada cabai merah kriting (Capsicum annuum L.), Cabai merah keriting merupakan salah satu hasil pertanian yang penting dan banyak dibudidayakan di Indonesia. Buah cabai memiliki aroma, rasa pedas dan warna yang spesifik, sehingga banyak digunakan oleh masyarakat sebagai rempah dan bumbu masakan. Seiring dengan pertambahan penduduk yang pesat dan berkembangnya industri makanan, maka kebutuhan cabai di Indonesia pun meningkat. Produktivitas cabai di Indonesia saat ini masih tergolong rendah. Selain itu, permasalahan yang dihadapi adalah mutu cabai yang kurang baik.
Faktor-faktor yang menyebabkan rendahnya produktivitas cabai Indonesia antara lain penggunaan benih yang kurang bermutu, teknik budidaya yang belum efisien dan penanaman kultivar cabai yang dari tidak tahan terhadap hama serta penyakit. Perbaikan varietas cabai merah keriting ini seperti pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang baik serta ketahanan terhadap penyakit dapat dilakukan dengan teknik kultur jaringan. Teknik kultur jaringan dapat meningkatkan nilai tambah program pemuliaan tanaman, terutama dalam usaha peningkatkan kualitas dan kuantitas produksi cabai merah keriting secara optimal.
14 BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan
Dari praktikum yang sudah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa variasi genetik dapat terjadi di semua organisme, variasi genetik yang menjadikan adanya varietas, variasi genetik terjadi dalam gen. Tipe-tipe keragaman pada spesies yang sama disebut varietas, variasi ini didapatkan karena adanya persilangan dan penyimpangan.
5.2 Saran
Saran yang dapat saya berikan pada praktikum kali ini adalah agar praktikan lebih kondusif saat asisten praktikum sedang menjelaskan agar mudah untuk dipahami, serta agar lebih nyaman untuk mendengarkan penjelasan dari asisten praktikum-nya.
15
DAFTAR PUSTAKA
Adimiharja. J., 2019. Variasi fenotipik, genetik, dan heritabilitas karakter agronomi Galur f4 hasil persilangan tanaman padi (Oryza sativa L.) Varietas unggul lokal. Tesis. Bandar Lampung: Universitas Lampung.
Ella Nusantara. 2014. Variasi Genetik, Heritabilitas dan Korelasi Genotipik Sifat- Sifat Penting Tanaman. Jurnal Litri. Vol. 13 (No) 3:88-92
Hutami, S., I. Mariska, dan Y. Supriati. 2017. Peningkatan Keragaman Genetik Tanaman melalui Keragaman Somaklonal. Jurnal Agrobiogen. Vol. 2 (2):81-8.
Nusantari, Elya. 2015. Genetika: Belajar Genetika dengan Mudah &
Komprehensif. Yogyakarta: DEEPUBLISH
Sudarmadji 2017. Produksi Tanaman (Solanum lycopersicum L.) dengan Pemberian SP-36 dan Dolomit di Tanah Gambut. Jurnal Agroindragiri Vol l. 4 No (2): 26-27.
Reece. 2016. Biology. San Fransisco: Pearson Education.
Vazhacharickal, P.J. & J. Joseph. 2016. Morphological diversity of chilli pepper (Capsicum annuum L) varieties in Kerala and its antilarvicidal properties among targeted and non target organisms. Cuvillier Verlag.
Gottingen
Welsh, J. R. 2017. Dasar-Dasar Genetika. Jakarta: Erlangga.
Yanuarti, A. R., & Afsari, M. D. (2016). Profil komoditas barang kebutuhan pokok dan barang penting komoditas cabai. Kementerian Perdagangan.
Yudha EP, Juanda B, Kolopaking LM, Kinseng RA. 2018. Rural Development in Rural Autonomy Era (Case Study at Pandeglang District, Banten Province - Indonesia). International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR). Volume 37, No 3, pp 269 278
Yudha EP, Juanda B, Kolopaking LM, Kinseng RA. 2020. Rural development policy and strategy in the rural autonomy era. Case study of Pandeglang Regency - Indonesia. 2020. Human Geographies – Journal of Studies and Research in Human Geography Vol. 14, No. 1 125-147
16
Zhigila, D. A., AbdulRahaman, A. A., Kolawole, O. S., & Oladele, F. A. (2014).
Fruit morphology as taxonomic features in five varieties of Capsicum annuum L. Solanaceae. Journal of Botany, 2014(June), 1–6.
17 LAMPIRAN
Lampiran 1 Cabai keriting
Lampiran 2 Cabai hijau besar
Lampiran 3 Cabai rawit
