LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA “POLIPLOIDI PADA PTERIDOPHYTA”

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA

 “POLIPLOIDI PADA PTERIDOPHYTA”

Oleh :

Hofidatul Maisaroh (170210103076)

Kelas/Kelompok: B/05

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2018

I.     JUDUL

POLIPLOIDI PADA PTERIDOPHYTA

II.  TUJUAN

Untuk mengetahui tipe ploidi pada pteridophyta dan faktor-faktor yang mungkin mempengaruhi tipe ploidi tersebut.

III.   DASAR TEORI

Poliploidi merupakan peristiwa penggandaan kromosom sehingga memiliki dua genom atau sel dalam sel tubuhnya. Terbentuknya individu poliploidi dapat terjadi karena adanya penghalang terbentuknya benang-benang spindel pada pembelahan sel sehingga menyebabkan sel tidak dapat membelah (As`adah, 2016).

Poliploidi pada tanaman tingkat tinggi dapat ditandai dengan bertambahnya jumlah kromosom. Kromosom dapat diduplikasi melalui mutasi. Umumnya jumlah kromosom pada tanaman ialah diploid, namun ada juga yang haploid, triploid, maupun tetraploid. Poliploidi memiliki peranan penting dalam menghasilkan keragaman genetik dan fenotipe serta evolusi tanaman (Saraswati, 2017).

Berdasarkan sumber asal kromosom, poliploidi dapat dibedakan menjadi dua yaitu autopoliploidi dan allopoliploidi. Organisme yang menerima semua kromosom dari species yang sama disebut autopoliploidi. Organisme yang menerima kromosom dari species atau genus yang berbeda dinamakan allopoliploidi. (Aristya, 2015).

Poliploidi dapat dilakukan dengan bebeapa cara khususnya pada tetraploidi. Organisme tetraploidi dapat dihasilkan melalui mekanisme yang paling sederhana, yaitu kegagalan memisahnya kromosom pada individu diploid selama mitosis sehingga terjadi penggandaan jumlah genom dari 2n menjadi 4n  dan seterusnya (Susanto, 2011).

Selain itu, mutasi pada poliploidi dapat disebabkan oleh mutagen kimia yang menghambat pembentukan benang-benang spindel sehingga menghambat pertumbuhan bahkan menyebabkan kematian. Pemberian kolkisin misal, pemberian zat ini dapat menyebabkan penurunan presentase jumlah tanaman tumbuh (Fadilla, 2018).

IV.   METODE

4.1   Alat dan Bahan

a.      Alat

·      Botol

·      Kaca benda

·      Kaca penutup

·      Saringan

·      Pinset, silet

·      Water bath

·      Vial pipet tetes

·      Mikroskop dengan perbesaran 100 X 10

·      Hand counter

·      Polybag altimeter

·      Stereofoam

b.      Bahan

·      Larutan FAA yang berfungsi untuk mempertahankan kondisi sel sehingga sel tidak melakukan fase pembelahan selanjutnya.

·      HCl 1N yang berfungsi untuk melisiskan dinding sel tudung akar.

·      Acetocarmin yang berfungsi untuk memberikan pewarnaan sehingga kromosom dapat diamati.

·      Kertas hisap digunakan untuk menghisap larutan HCl dari preparat sebelum ditetesi Acetocarmin.

·      Balsem kanada digunakan untuk mengawetkan preparat.

·      Tudung akar; P. vittata, P. biaurita, P. ensiformis.

4.2   Cara Kerja (skematis)

     

a. Mencari P.vittata, P.biaurita, P.ensiformis pada 3 daerah dengan 3 ketinggian yang berbeda (dataran rendah, sedang dan tinggi).

b. Mengambil potongan tudung akar dari botol ampul dengan pinset dan mencuci dengan air sebanyak 8x

c. Memasukkan tudung akar ke dalam botol ampul yang terisi dengan HCl 1 N

d. Memotong tudung akar sepanjang 1 cm. dan memasukkan potongan tudung akar ke dalam ampul yang berisi larutan FAA

e. Menentukan 3 lokasi daerah dengan 3 ketinggian yang berbeda

  

f. Menset waterbat dengan suhu 60ᵒC, menyalakan waterbat dan menunggu samapi lampu merah yang menyala mati

g. Memasang botol ampul pada stereofoam yang telah dilubangi dan memasukkan ke dalam waterbat yang diisi air secukupnya

  

h. Mendiamkan selama 15 menit, kemudian mengeluarkan botol ampul dan potongan akar dikeluarkan menggunakan pinset dan meletakkan pada kaca benda

 

i. Memotong tudung akar dengan silet, meneteskan acetocarmin, menutup dengan kaca benda lalu menekan kaca penutup dengan ibu jari

j. Mengamati preparat di mikroskop dengan menggunakan perbesaran 1000x

k. Menghitung jumlah kromosom yang terlihat pada sel yang mengalami metaphase atau anaphase dengan menggunakan hand counter

l. Melakukan pengumpulan data dan melakukan analisis data untuk mengetahui ploidi padamasing-masing tumbuhan untuk setiap ketinggian dan melakukan analisis secara statistic untuk mengetahui perbedaannya

m. Perhitungan dilakukan dengan mengamati 5 sel untuk setiap preparat dilakukan sebanyak 3x

  

V.   HASIL PENGAMATAN

No.	Jenis Pteris	Daratan	Jumlah Kromosom Sel ke-
			1	2	3	4	5
1.	P. vittata	Tinggi	0	-	-	-	-
	P. biaurita	Rendah	4	-	-	-	-
2.	P. vittata	Sedang	0	-	-	-	-
	P. biaurita	Tinggi	2	-	-	-	-
3.	P. vittata	Rendah	1	-	-	-	-
	P. biaurita	Sedang	0	-	-	-	-
4.	P. vittata	Tinggi	0	-	-	-	-
	P. ensiformis	Rendah	0	-	-	-	-
5.	P. vittata	Sedang	0	-	-	-	-
	P. ensiformis	Tinggi	0	-	-	-	-
6.	P. vittata	Rendah	0	-	-	-	-
	P. ensiformis	Sedang	4	-	-	-	-

Keterangan Tambahan:

No.	Gambar	Keterangan
1.		Kel. 1 P. biaurita, dataran rendah. Jumlah kromosom 4, fase profase.
2.		Kel. 2 P. biaurita, dataran tinggi. Jumlah kromosom 2, fase telofase 2.
3.		Kel. 5 P. ensiformis, dataran tinggi. Jumlah kromosom tidak terlihat, sel mengalami pembelahan telofase.
4.		Kel 3 P. vittata, dataran rendah. Jumlah kromosom 1, fase telofase.
5.		Kel 6 P. ensiformis, dataran rendah. Jumlah kromosom 4, fase metafase 3, telofase 1.

VI.   PEMBAHASAN

                 Perubahan jumlah kromosom dibedakan menjadi dua yaitu euploidi dan aneuploidi. Euploidi adalah keadaan dimana jumlah kromosom yang dimiliki oleh suatu mahluk hidup merupakan kelipatan dari kromosom dasarnya (haploidnya). Euploid lebih sering ditemukan pada tumbuhan karena umumnya tumbuhan tidak mengenal adanya kromosom kelamin. Euploidi ini dibedakan menjadi 3 yaitu monoploid, diloid, dan poliploidi.

                 Individu poliploidi merupakan individu yang memiliki lebih dari dua genom dalam sel tubuhnya, misalnya triploid (3n), tetraploid (4n), pentaploid (5n) dan seterusnya. Individu dalam satu genus maupun satu species seringkali memiiki jumlah kromosom yang berbeda. Dengan adanya perbedaan jumlah kromosom dalam satu species dapat meningkatkan diversity dalam ekosistem.

                 Berdasarkan sumber asal kromosom, poliploidi dapat dibedakan menjadi dua yaitu autopoliploid dan allopoliploid. Autopoliploid merupakan organisme yang menerima semua kromosom dari species yang sama. Sedangkan allopoliploid berarti organisme yang menerima kromosom dari species atau genus yang berbeda.

                 Mekanisme terjadinya poliploidi ialah ketika suatu kromosom mengalami penggandaan secara tidak beraturan, sel reproduksi mengalami reduksi secara tidak beraturan maupun hal lain menyebabkan kromosom gagal membelah atau berpisah khususnya pada proses anafase. Kromosom yang gagal membelah atau tidak memisah menyebabkan jumlah kromosom ganda (bisa dua kali jumlah kromosom normal). Terjadilah poliploidi.

                 Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya poliploidi antara lain,  penyimpangan pada meiosis, penggunaan bahan kimia (misalnya penggunaan kolkisin), sel somatik mengalami penggandaan secara tidak beraturan,  serta sel reproduksi yang mengalami reduksi tidak beraturan.

                 Keuntungan dari poliploidi pada tanaman secara struktur anatomis mempunyai inti sel lebih besar, berkas pembuluh erdiameter lebih besar, ukuran stomata lebh besar dan tanaman lebih tahan terhadap perubahan lingkungan. Misalnya tahan terhadap serangan patogen, kekeringan, serta hasil produksinya lebih tinggi. Jika dilihat dari struktur morfologi, tanaman poliploidi memiliki ukuran bagian tanaman seperti akar, batang, daun, bunga, dan buah yang lebih besar. Sel-sel juga lebih besar dan tampak jelas pada epidermis.

                 Keuntungan yang lebih umum ialah, dengan adanya poliploidi keragaman mahluk hidup akan semakin meningkat.

                 Adapun kerugian poliploidi khususnya pada tanaman ialah terjadinya kemandulan atau kesterilan misal pada semangka triploid yang tidak memiliki biji normal atau terdegenerasi. Pada hewan vertebrata dapat menyebabkan kematian pralahir.

                 Poliploidi umumnya terjadi pada tumbuhan, khususnya pada tumbuhan tingkat tinggi. Oleh karena itu, praktikum kali ini menggunakan pteridophyta dari 3 tempat yang berbeda yaitu dataran tinggi, sedang, dan rendah. Alasan yang mendasar ialah poliploidi salah satunya disebabkan oleh faktor lingkungan, misal pengaruh suhu  terhadap jumlah kromosom. Daerah dataran tinggi dengan suhu yang rendah, tumbuhan paku cenderung memiliki ploidi yang besar biasanya bersifat tetraploid. Sedangkan pada dataran rendah cenderung bersifat diploid.

                 Hasil pengamatan praktikum kali ini ialah sebagai berikut:

                 Kelompok 1 mengamati P.vittata dataran tinggi dimana tidak ditemukan kromosom selnya dan P.biaurita dataran rendah dengan jumlah 4 kromosom pada fase profase.

                 Kelompok 2 mengamati P.vittata dataran sedang dimana tidak ditemukan kromosom selnya dan P.biaurita dataran tinggi dengan jumlah 2 kromosom pada fase telofase 2.

                 Kelompok 3 mengamati P.vittata dataran rendah dengan jumlah 1 kromosom pada fase telofase dan P.biaurita dataran sedang dimana tidak ditemukan kromosom selnya.

                 Kelompok 4 mengamati P.vittata dataran tinggi dimana tidak ditemukan kromosom selnya dan P.ensiformis dataran rendah juga tidak ditemukan kromosom selnya.

                 Kelompok 5 mengamati P.vittata dataran sedang dimana tidak ditemukan kromosom selnya dan P.ensiformis dataran tinggi yang juga tidak ditemukan kromosomnya. Hal ini disebabkan karena sel mengalami pembelahan telofase.

                 Kelompok 6 mengamati P.vittata dataran rendah dimana tidak ditemukan kromosom selnya dan P.ensiformis dataran sedang dengan 4 kromosom, masing-masing terdapat 3 kromosom fase metafase dan 1 pada fase telofase.

                 Kegagalan pada praktikum ini bisa jadi disebabkan oleh praktikan yang terlalu lambat untuk memberi larutan FAA sehingga sel kromosom membelah pada proses selanjutnya sehingga kromosomnya tak terlihat. Mungkin juga disebabkan oleh pemberian HCl yang terlalu lama sehingga sel menjadi rusak dan kromosom tak terlihat.

                 Dari ketiga pteris yang kita amati struktur anatominya, kita belum bisa menentukan pteris mana yang cenderung memiliki poliploidi yang paling besar, sedang maupun rendah karena faktor human error seperti yang dijelaskan diatas. Menurut Setyowati, pteris yang memiliki ploidi yang besar ialah pteris yang berada di dataran tinggi dimana suhunya cenderung rendah sehingga tipe sitologi yang ditemukan tetraploid. Sedangkan, di dataran rendah dengan suhu yang tinggi cenderung bersifat diploid.

VII.          PENUTUP

                 Tipe ploidi pterydophyta pada dataran tinggi cenderung bersifat tetraploid berdasarkan rendahnya suhu di daerah tersebut. Sedangkan pada dataran rendah, tipe ploidi yang dimiliki pteris cenderung bersifat diploid. Adapun faktor yang menyebabkan poliploidi antara lain karena pemberian mutagen kimia, penggandaan somatik, sel reproduksi yang mengalami reduksi, maupun karena faktor lingkungan.               

                  

                

                  

  

DAFTAR PUSTAKA

Aristya, G. R., Daryono, B. S., Handayani, N. S. N., Arisuryanti, T. 2015. KARAKTERISASI KROMOSOM TUMBUHAN DAN HEWAN. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

As`adah, M., T. Rahayu, A. Hayati. 2016. Metode Pemberian Kolkisin Terhadap Respon Morfologis Tanaman Zaitun (Olea Europaeae L.). Jurnal Ilmiah Biosaintropis. Vol. 2(1): 46-52.

Fadilla, Z. N. & Respatijarti. 2018. INDUKSI POLIPLOIDI PADA BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) DENGAN PEMBERIAN KOLKISIN. Jurnal Produksi Tanaman. Vol. 6(5): 783-790.

Saraswati, D. R., T. Rahayu, A. Hayati. 2017. Kajian Pemberian Kolkisin dengan Metode Tetes Terhadap Profil Poliploidi Tanaman Zaitun (Olea Europaeae L.). Jurnal Ilmiah Biosaintropis. Vol. 2(2): 24-29.

Susanto, A. H. 2011. Genetika. Yogyakarta: Graha Ilmu.

 Kalau butuh sesuatu/ gambar silahkan kirim email melalui link dibawah. Terimakasih

mhofidatul@gmail.com